【正文】 表4—5可燃?xì)怏w在空氣和純氧中的爆炸極限范圍 15頁(yè) 4．爆炸容器對(duì)爆炸極限的影響爆炸容器的材料和尺寸對(duì)爆炸極限有影響，若容器材料的傳熱性好，管徑越細(xì)，火焰在其中越難傳播，爆炸極限范圍變小。惰性氣體氬、氦，阻燃性氣體CO2及水蒸氣、四氯化碳的濃度對(duì)甲烷氣體爆炸極限的影響如圖4—6所示。3．惰性介質(zhì)的影響若在混合氣體中加入惰性氣體(如氮、二氧化碳、水蒸氣、氬、氦等)，隨著惰性氣體含量的增加，爆炸極限范圍縮小。爆炸極限值不是一個(gè)物理常數(shù)，它是隨實(shí)驗(yàn)條件的變化而變化，在判斷某工藝條件下的爆炸危險(xiǎn)性時(shí)，需根據(jù)危險(xiǎn)物品所處的條件來(lái)考慮其爆炸極限，如在火藥、起爆藥、炸藥烘干工房 值得重視的是當(dāng)混合物的初始?jí)毫p小時(shí)，爆炸極限范圍縮小，當(dāng)壓力降到某一數(shù)值時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)下限與上限重合，這就意味著初始?jí)毫υ俳档蜁r(shí)，不會(huì)使混合氣體爆炸。當(dāng)可燃性氣體、蒸氣或粉塵的濃度小于爆炸下限時(shí)，由于在混合物中含有過(guò)量的空氣，過(guò)量空氣的冷卻作用及可燃物濃度的不足，導(dǎo)致系統(tǒng)得熱小于失熱，反應(yīng)不能延續(xù)下去；同樣，當(dāng)可燃性氣體(或粉塵)的濃度大于爆炸上限時(shí)，則會(huì)有過(guò)量的可燃物，過(guò)量的可燃物不僅因缺氧而不能參與反應(yīng)、放出熱量，反而起冷卻作用，阻止了火焰的蔓延。例如，某空氣中甲烷氣體的體積濃度是10%，則換算為質(zhì)量濃度為：Y = LM/ = 1016/ = g／m3 把能夠爆炸的最低濃度稱作爆炸下限；能發(fā)生爆炸的最高濃度稱作爆炸上限。隨著溫度增加，爆炸極限會(huì)變寬。至于什么情況下發(fā)生熱反應(yīng)，什么情況下發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，需根據(jù)具體情況而定，甚至同一爆炸性混合物在不同條件下有時(shí)也會(huì)有所不同。如可燃?xì)怏w從工藝裝置、設(shè)備管線泄漏到空氣中；或空氣滲入存有可燃?xì)怏w的設(shè)備管線中，都會(huì)形成爆炸性混合物，遇到點(diǎn)火源就會(huì)發(fā)生爆炸事故。s1如果煤氣和空氣一定比例混合均勻，那么燃燒反應(yīng)的擴(kuò)散階段在點(diǎn)燃前已經(jīng)完成，此時(shí)整個(gè)空間充滿子預(yù)混氣，一遇火源，整個(gè)空間立目燃燒起來(lái)，由于反應(yīng)速度很快，熱量來(lái)不及散失，溫度急劇上升，氣體因高熱而急劇膨脹，即形成爆炸?；鹧娴拿髁翆邮菙U(kuò)散區(qū)，火焰中心發(fā)暗的錐形空間叫燃料錐。所需時(shí)間稱為化學(xué)反應(yīng)時(shí)間。所需時(shí)間稱為擴(kuò)散時(shí)間；(2)感應(yīng)階段。由于條件不同；有時(shí)發(fā)生燃燒；有時(shí)發(fā)生爆炸，在一定條件下兩者也可能轉(zhuǎn)化。乙烯分解爆炸所需的發(fā)火能比乙炔的要大，所以低壓下未曾發(fā)生過(guò)事故，但用高壓法工藝制造聚乙烯時(shí)。所以為防止乙炔分解爆炸，安全規(guī)程中規(guī)定：不能用含銅量超過(guò)70％的銅合金制造盛乙炔的容器；在用乙炔焊接時(shí)，不能使用含銀焊條。此外。mol1如果乙炔分解是在密閉容器(如乙炔儲(chǔ)罐、乙炔發(fā)生器或乙炔瓶等)內(nèi)發(fā)生的，則由于溫度的升高，使壓力急劇增大10～13倍而引起爆炸。當(dāng)溫度達(dá)到200—300℃時(shí)，乙炔分子開始發(fā)生聚合反應(yīng)，形成較為復(fù)雜的化合物(如苯)并放出熱量，參見下式。一般說(shuō)來(lái)，分解熱在80KJ4．次生事故發(fā)生爆炸時(shí)，如果車間、庫(kù)房(如制氫車間、汽油庫(kù)或其他建筑物)里存放有可燃物，會(huì)造成火災(zāi)；高空作業(yè)人員受沖擊波或震蕩作用，會(huì)造成高處墜落事故；粉塵作業(yè)場(chǎng)所輕微的爆炸沖擊波會(huì)使積存在地面上的粉塵揚(yáng)起，造成更大范圍的二次爆炸等。碎片的四處飛散距離一般可達(dá)數(shù)十道到數(shù)百米。 8頁(yè) 不管由何種能源引起的爆炸，它們都同時(shí)具備兩個(gè)特征，即能源具有極大的密度和極大的能量釋放速度。液相爆炸舉例見表42。按照爆炸反應(yīng)相的不同，爆炸可分為以下3類。周圍介質(zhì)發(fā)生震動(dòng)或鄰近的物質(zhì)遭到破壞。一般說(shuō)來(lái)，爆炸現(xiàn)象具有以下特征：造成自由基消失的原因有：自由基相互碰撞生成分子卜自由基撞擊器壁將能量散失或被吸附等。鏈?zhǔn)椒磻?yīng)一般可以分為鏈的引發(fā)，鏈的發(fā)展(含鏈的傳遞)及鏈的終止三個(gè)階段。+H+CI2→HCI+CI+CI2→HCI+CI氯與氫的反應(yīng)就是典型的直鏈反應(yīng)，其主要反應(yīng)式如下：CI2+hr(光量子)→2CI鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論也稱連鎖反應(yīng)理論。隨著自由基的產(chǎn)生，反應(yīng)具有鏈反應(yīng)性質(zhì)，因而可以自動(dòng)延續(xù)并且由于出現(xiàn)分支而自動(dòng)加速。所以過(guò)氧化物是可燃物質(zhì)被氧化的最初產(chǎn)物，是不穩(wěn)定的化合物，能在受熱、撞擊、摩擦等情況分解甚至引起燃燒或爆炸。2．過(guò)氧化物理論氣體分子在各種能量(例如熱能、輻射能、電能、化學(xué)反應(yīng)能等)作用下可被活化。使普通分子變?yōu)榛罨肿铀匦璧哪芰糠Q為活化能。首要的條件是相互碰撞。實(shí)際上，當(dāng)可燃物和氧化劑開始發(fā)生燃燒后，為了使化學(xué)反應(yīng)能夠持續(xù)下去，反應(yīng)區(qū)內(nèi)還必須能夠不斷生成活性基團(tuán)。典型的火災(zāi)發(fā)展過(guò)程如圖4—1所示。9．著火延滯期(誘導(dǎo)期)對(duì)著火延滯期時(shí)間一般有下列2種描述：著火延滯期時(shí)間指可燃性物質(zhì)和助燃?xì)怏w的混合物在高溫下從開始暴露到起火的時(shí)間；混合氣著火前自動(dòng)加熱的時(shí)間稱為誘導(dǎo)期，在燃燒過(guò)程中又稱為著火延滯期或著火落后期，單位用ms表示 。蠟油amp。輕柴油amp。比如，下列油品的密度：汽油amp。7．自燃點(diǎn)在規(guī)定條件下，不用任何輔助引燃能源而達(dá)到引燃的最低溫度。一般情況下閃點(diǎn)越低，火災(zāi)危險(xiǎn)性越大。4，自燃是指可燃物在空氣中沒(méi)有外來(lái)火源的作用下，靠自熱或外熱而發(fā)生燃燒的現(xiàn)象。 (四)火災(zāi)基本概念及參數(shù)1．閃燃 3頁(yè) 可燃物表面或可燃液體上方在很短時(shí)間內(nèi)重復(fù)出現(xiàn)火焰一閃即滅的現(xiàn)象。(三)火災(zāi)的分類《火災(zāi)分類》(GB／T4968—2008)按物質(zhì)的燃燒特性將火災(zāi)分為6類：A類火災(zāi)：指固體物質(zhì)火災(zāi)，這種物質(zhì)通常具有有機(jī)物質(zhì)，一般在燃燒時(shí)能產(chǎn)生灼熱灰燼，如木材、棉、毛、嘛、紙張火災(zāi)等；B類火災(zāi)：指液體火災(zāi)和可熔化的固體物質(zhì)火災(zāi)，如汽油、煤油、柴油、原油、甲醇、乙醇、瀝青、石蠟火災(zāi)等；C類火災(zāi)：指氣體火災(zāi)，如煤氣、天然氣、甲烷、乙烷、丙烷、氫氣火災(zāi)等；D類火災(zāi)：指金屬火災(zāi)，如鉀、鈉、鎂，欽、錯(cuò)、銼、鋁鎂合金火災(zāi)等；E類火災(zāi)：指帶電火災(zāi)，是物體帶電燃燒的火災(zāi)，如發(fā)電機(jī)、屯纜、家用電器等；F類火災(zāi)：指烹飪器具內(nèi)烹飪物火災(zāi)，如動(dòng)植物油脂等。(3)蒸發(fā)燃燒?？扇?xì)怏w(氫、甲烷、乙抉以及苯、酒精、汽油蒸氣等)從管道、容器的裂縫流向空氣時(shí)，可燃?xì)怏w分子與空氣分子互相擴(kuò)散、混合，混合濃度達(dá)到爆炸極限范圍內(nèi)的可燃?xì)怏w遇到火源即著火并能形成穩(wěn)定火焰的燃燒，稱為擴(kuò)散燃燒。繼續(xù)加熱，溫度的上升則很快，到氧化產(chǎn)生的熱量和系統(tǒng)向外界散失的熱量相等，溫度再稍升高一點(diǎn)，則打破了這種平衡狀態(tài)，這時(shí)即使停止加熱，可燃物質(zhì)溫度亦會(huì)自行升高，達(dá)到某個(gè)溫度，就會(huì)出現(xiàn)火焰并燃燒起來(lái)?？扇嘉镔|(zhì)燃燒過(guò)程中，溫度變化是很復(fù)雜的?？扇嘉镔|(zhì)的燃燒過(guò)程包括許多吸熱、放熱的化學(xué)過(guò)程和傳熱的物理過(guò)程。除結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的可燃?xì)怏w(如氫氣)外，大多數(shù)可燃物質(zhì)的燃燒并非是物質(zhì)本身在燃燒，而是物質(zhì)受熱分解出的氣體或液體蒸氣在氣相中的燃燒。這三個(gè)要素中缺少任何一個(gè)，燃燒都不能發(fā)生或持續(xù)。(3)破壞性試驗(yàn)中引起非實(shí)驗(yàn)體燃燒的事故。第五章(2011年新版) 火災(zāi)爆炸事故機(jī)理 【教材防火防爆安全技術(shù) 第一節(jié) 火災(zāi)爆炸事故機(jī)理 一、燃燒與火災(zāi)(一)燃燒和火災(zāi)的定義、條件1．燃燒的定義燃燒是物質(zhì)與氧化劑之間的放熱反應(yīng)，它通常同時(shí)釋放出火焰或可見光。(2)易燃或可燃液體、可燃?xì)怏w、蒸氣、粉塵以及其他化學(xué)易燃易爆物品爆炸翱爆炸引起的火災(zāi)(地下礦井部分發(fā)生的爆炸，不列入火災(zāi)統(tǒng)計(jì)范圍)。3．燃燒和火災(zāi)發(fā)生的必要條件同時(shí)具備氧化劑、可燃物、點(diǎn)火源，即火的三要素。(二)燃燒和火災(zāi)過(guò)程和形式1．燃燒過(guò)程 1頁(yè) 可燃物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同，其受熱后所發(fā)生的燃燒過(guò)程也不同。有的可燃固體如焦炭等，不能分解為氣態(tài)物質(zhì)，在燃燒時(shí)則呈熾熱狀態(tài)，沒(méi)有火焰產(chǎn)生。大多數(shù)情況下，凝聚相中發(fā)生的過(guò)程是靠氣相燃燒放出的熱量來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在