【正文】 10000PPm=10000 106 =102=1% ? （ 3） mg/m3：是氣體濃度的絕對表示法：是指 1立方米氣體（空氣）中含該種氣體的毫克數。 ? ? 我國 《 工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準 》 中的最高容許濃度是以 mg/m3為單位，它與 PPm的關系如下： ? mg/m3=PPm M/ PPm= mg/m3 ? 式中： M為有毒氣體分子量，常數 25℃ 、 1個大氣壓時氣體的摩爾體積。 ? 例題 國家規(guī)定空氣中允許 CO的最高濃度為 30mg/ m3，分別求在標準狀態(tài)下和常溫狀態(tài)下 30mg/m3的 CO的 ppm濃度。 ? 1） 按標準狀態(tài)（ 0℃ ， 760 mmHg） C= (CW )/ M ? CO的分子量為 28，則： C= (CW )/ M＝ 30 ? 2 )按常溫狀態(tài)（ 25℃ ， 760 mmHg） , C= (CW )/ M ? CO的分子量為 28, 則： C= (CW )/ M=(30 )/28= ppm ? 使用質量濃度單位（ mg/m3）作為空氣污染物濃度的表示方法，可以方便計算出污染物的真正量。但質量濃度與檢測氣體的溫度、壓力環(huán)境條件有關，其數值會隨著溫度、氣壓等環(huán)境條件的變化而不同；實際測量時需要同時測定氣體的溫度和大氣壓力。而在使用 ppm作為描述污染物濃度時，由于采取的是體積比，不會出現這個問題。 ? (五 )、煤氣的重度、比重 ? ：是指單位體積煤氣所含物質重量，即作用在單位體積煤氣上的重力，用符號 γ 表示單位為 Kg/m3或 Kgf/cm3，可用下式表示： ? γ =G/V ? 式中： G—— 燃氣重量， Kg或 Kgf； ? V—— 燃氣體積 m3。 ? ，它是單位體積氣體所具有的質量，符合用 ρ 表示，單位為 Kg/m3。 ? ρ =M/V ? 式中： M—— 燃氣重量， Kg； ? V—— 燃氣體積 m3。 ? 在重力場的條件下，重度和密度的關系可用下式表示： ? γ =ρ g ? 式中： g為重力加速度， 。 ? 工程單位制中的重度在數值上等于國際單位制中的密度。 ? ：是煤氣重度與同狀態(tài)下空氣重度的比值，如下式： ? S=γ /γ 空 ? 式中： γ —— 燃氣的重度； ? γ 空 —— 空氣的重度，在標準狀態(tài)下（ 1atm，273K）， γ 空 = Kg/m3 ? 煤氣比重是煤氣安全的重要參數之一，比空氣重的可燃氣體，能沿著地面活動擴散，則被較遠處火源點燃并將火源傳播回來，引起爆炸事故，如某煤氣公司液化氣罐焊縫裂開漏氣，被 250m遠的明火點燃傳播回來引起大火、爆炸，燃燒 14小時，傷亡 36人。 ? 與空氣比重相近的燃氣，在某些環(huán)境影響下，也會沿地面擴散，引起事故，如某鋼鐵廠高爐，沒放散管既強行投產，由洗滌塔頂放散管放散煤氣，又無點火裝置，時值天陰氣壓低，放空煤氣長時間不上升，造成廠區(qū)附近居民 500人中毒。 ? 比重小于空氣的氣體，在動火分析時應在容器上中部取樣，通風排毒時應從上部排出。 ? 相反比重大于 1時，則應在下中部取樣，通風排毒時應從下部排出，煤氣作業(yè)亦應注意此特點，如某廠電除塵檢修，開人孔必須由上而下開，而指揮者不顧煤氣安全規(guī)定，強令工人先開下部錐體人孔，大量殘余煤氣外逸，造成 7人煤氣中毒。 ? 常用煤氣重度和比重 煤氣類別 重度 γ Kg/m3 比重 S (空氣=1) 焦爐煤氣 高爐煤氣 轉爐煤氣 發(fā)生爐煤氣 . ?注意 :表中系按煤氣一般組成列出的重度和比重 . 在標準狀態(tài)下（ 1atm， 273K）， γ空 = Kg/m3 ? 三、煤氣流體動力學基礎知識 ? 流體，是指氣體和液體的總和。煤氣屬于流體，有流動性，也有粘性，所以在流動中將產生摩擦力。煤氣也屬于氣體，其體積和重度隨溫度和壓力的不同而變化，是可壓縮流體。 無論是管道輸送、流量測定，還是輸送流體所需功率的計算和輸送設備的選擇及操作，都與流體流動的基本原理和規(guī)律密切相關。 ? （一）、氣體的體積、壓力和溫度之間的關系 ? 氣體的體積與溫度的關系：（等壓變化：蓋呂薩克法則 ) ? 在一定壓力的條件下，氣體的體積與氣體的絕對溫度成正比。 即壓力不變時，氣體體積隨溫度的升高而增大。即：體積 /溫度 =常數 ? V1/T1=V2/T2 ? 例如，大氣罐中的氣體長時間的經小孔向外放氣，氣罐中氣體的狀態(tài)變化過程可看作是等壓過程。 ? 氣體體積與壓力的關系：（等溫變化：波義爾法則） ? 在溫度一定的條件下，氣體的體積與氣體絕對壓力成反比。 即在溫度不變時，氣體的體積隨氣體所受壓力的增大而減少。即：壓力 體積 =常數 ? P1V1=P2V2 ? 例如，大氣罐中的氣體長時間的經小孔向外放氣，氣罐中氣體的狀態(tài)變化過程可看作是等溫過程。 ? 氣體溫度與壓力的關系：（等容變化：查理法則） ? 在體積一定的條件下，氣體的壓力和氣體的絕對溫度成正比。 即在體積不變時，氣體的絕對壓力隨絕對溫度升高而增大。即：壓力 /溫度 =常數 ? P1/T1=P2/T2 ? 密閉氣罐中的氣體 ,由于外界環(huán)境溫度的變化 ,使罐內氣體狀態(tài)發(fā)生變化的過程也可看作等容過程。 ? 氣體狀態(tài)方程 ? 理想氣體的狀態(tài)方程 PV/T=常數 ? [例 ]：儲氣柜內儲有 100米 3煤氣，溫度 293K，壓力為 ?，F在要把它壓縮裝罐，裝罐的壓力為 10大氣壓，溫度為 313K。若每罐容積為 3，問可裝幾罐？ ? 解 :根據已知條件由 : 得到 2 22111 TVPTVP ?罐112 3122112????nmTPTVPV? ? 空氣是由氧、氮等氣體混合而組成的氣體混合物，叫混合氣體。煤氣也是由 CO CO、 H N2等氣體組成的混合氣體。 ? 根據道爾頓定律：在組分之間不發(fā)生 化學反應 的前提下，混合氣體的壓力等于混合氣體所含的各種氣體的分壓之和。 ? pV=（ p1+ p2+?? ） V ? 表示混合氣體成分的方法通常有兩種：體積成分和重量成分。它們都是相對成分，即每種組分的分量與混合氣體的總量之比。 ? ? （二）、流體流動的基本概念 ? 1. 流量（流率） — 單位時間內流過管路任一截面的流體量 ? （ 1）、 體積流量（體積流率） — 以 Vs表示，單位為 m3/s；或以 Vh表示，單位為 m3/h。 ? （ 2）、 質量流量（質量流率） — 以 Ws表示，單位為 kg/s；或以 Wh表示，單位為 kg/h。 ? 體積流量與質量流量的關 ? 流速 ? （ 1）、 平均流速（體積通量） — 單位時間內流體流過單位管道截面積的體積量，也是流體質點單位時間內在流動方向上所流過的距離，以 ub表示，（也稱流速，以u表示），單位為 m/s。 ? A為與流動方向相垂直的管道截面積， m2。 ? 于是， ? ?m / s b AVu s?? (2)質量流速 (mass velocity ) — 單位時間流體流過單位管路截面積的質量，也稱質量通量，以 G表示，單位為 kg/(m2s)。 ? ? ? ? 3. 穩(wěn)態(tài)流動與非穩(wěn)態(tài)流動 ? 穩(wěn)態(tài)流動 :若流體流速或其它物理量僅隨位置變化而不隨時間變化的流動。 ? 非穩(wěn)態(tài)流動：若流體流速或其它物理量不僅隨位置變化而隨時間變化的流動 ? ?suAuAAVAWG ss ?????2kg / m ???? 4 、管徑的計算 ? 以 d表示內徑，有 ? ? 于是 ? ? Vs由生產任務指定，計算管徑關鍵在于流速的選擇： ? u↓→ d↑ → 操作費用 (operation cost)↓ ，設備費用 ↑ ? u↑ → d↓ → 操作費用 ↑ ，設備費用 (equipment cost)↓ ???????? 24duuAV s ?uVd s?4?? 例題：若 DN100的管道內所通過的流體量為100m3/h，則在保持相同流速的情況下， DN200的管道內所通過的流體量為 C 。 ? A、 150m3/h B 、 200 m3/h m3/h ????????24duuAVs?? 第四講 煤氣安全基礎知識 ? 四、煤氣的燃燒特性 ? 2022年 11月 15日 14時許，上海市中心膠州路靠近余姚路附近的一座約 30層的公寓樓發(fā)生火災 ? 人員傷亡：特別重大火災事故遇難人數上升到 58人 ， 40余人失蹤 。死亡人數最多的火災 。 ? 財產損失：房產直接損失可能近 5億元。目前當地二手房市場成交均價在每平方米 3萬元左右。由于在膠州路公寓中，一梯六戶的房型只有兩戶朝南，其他朝向均不太理想，因而價格懸殊較大。朝南的價格在每平方米 3萬元，朝北的單價則 。 ? 起火原因：大樓在裝修作業(yè)施工中，有 2名電焊工違規(guī)實施作業(yè)，點燃了尼龍網、竹片板、泡沫等易燃物，外墻面結構由鐵制腳手架、綠色的塑料過濾網、泡沫、聚胺脂以及木板等組成，均為易燃物，在短時間內形成密集火災。 ? 暴露出 5個方面的問題： ? ，嚴重違反操作規(guī)程，引發(fā)大火后逃離現場； ? ，層層多次分包，導致安全責任不落實； ? ，安全措施不落實，存在明顯的搶工期、搶進度、突擊施工的行為； ? 、聚氨酯泡沫等易燃材料，導致大火迅速蔓延； ? ，致使多次分包、多家作業(yè)和無證電焊工上崗，對停產后復工的項目安全管理不到位。 ? 定性：是一起因違法違規(guī)生產建設行為所導致的特別重大責任事故 。 ? 上海靜安區(qū)建設總公司、靜安區(qū)建筑工程監(jiān)理有限公司和上海迪姆物業(yè)管理有限公司的 4名相關負責人對“ 1115” 膠州路特別重大火災事故負有重大責任，涉嫌重大責任事故罪，于 11月 18日被依法刑事拘留。 ? 第四講 煤氣安全基礎知識 ? 四、煤氣的燃燒特性 ? （一）燃燒科學的發(fā)展史 ? 氧化 劇烈氧化 緩慢氧化 平靜的燃燒 急速的燃燒 即通常的燃燒 如噴氣發(fā)動機中的燃燒 爆炸（有限空間中的）急速燃燒 如呼吸和金屬銹蝕等 自燃（從緩慢氧化轉變成劇烈氧化） ? 燃燒是物質因劇烈氧化而發(fā)光、發(fā)熱的現象，也稱之為火。 ? 按考古學發(fā)現，人類最早使用火的時間可以追溯到距今140~150萬年前，“摩擦生火第一次使人類支配了一種自然力，從而最終把人和動物分開”?；鹗沟萌祟愡M步，它的出現是人類出現的標志之一。 ? 人類認識火的過程是一個漫長的過程。古希臘神話中火是神的貢獻，是普羅米修斯為拯救人類而從天上偷來的。我國古代神話中，燧人氏鉆木取火，是人類的創(chuàng)造。這些僅僅是人對火的來源的一種神話猜測，距火的本質相距甚遠 ? “ 火 ” 對人類而言，是一種非常重要，卻又難以駕馭的自然力量 ? 古代中國的五行：金、木、水、火、土 ? 古埃及的四種元素：火，空氣，地球、水 ? 古代印度的四大元素：地、水、火、風 ? 古希臘，“單一元素”論者分別認為水、氣、火、土為萬物之源 ? 17世紀末，德國斯塔爾（ stahl）提出了燃素論（讓燃燒成為一門科學最早的努力）。該理論認為之所以燃燒是物質中含有一種被稱為燃素的物質，燃素逸出至空氣中引起燃燒。但燃素本質是什么？為什么燃燒重量反而增加？燃燒使得空氣體積減少？燃素論不能解決上述問題。 ? 1772年，法國科學家拉瓦錫發(fā)表了第一篇有關燃燒的論文，否定了燃素論的觀點，他認為燃燒是一種化學現象（空氣中某種物質）。 ? 1774年普利斯特列發(fā)現了氧。拉瓦錫的正確的燃燒學說得到確立，開始了揭開燃燒學本質的過程。 ? ? 19世紀，由于熱力學、熱化學的發(fā)展，人們將燃燒作為熱力學平衡體系來研究，闡明了燃燒過程中重要的