【正文】 是初壓的 11倍。在這樣的條件下，氣體的燃燒就有可能達到爆炸的程度。所以可燃性混合物的爆炸和可燃性氣體的燃燒之不同點就在于爆炸是在瞬間完成的化學反應(yīng)。這些條件包括可燃物質(zhì)的含量、氧化劑含量以及點火源的能量等?；旌系谋壤煌?,其爆炸的危險程度亦不相同。 ? 可燃氣體和蒸氣爆炸極限的單位 ,是以其在混合物中所占體積的百分比來表示的。在兩限制外既不發(fā)火也不爆炸。 ? 生產(chǎn)過程中 ,應(yīng)根據(jù)各種可燃物所具有爆炸極限的不同特點 ,采取嚴防跑、冒、滴、漏和嚴格限制外部空氣滲入容器與管道內(nèi)等安全措施?；鹧嬉砸粚訉油膱A球面的形式向各方面蔓延。例如，同一組分的混合物，在狹窄的管子內(nèi)著火后， 火焰只是緩慢地蔓延，但若在一定大小的密閉容器內(nèi)著火，燃燒可以加速到使壓力急劇提高而呈現(xiàn)出爆炸的特征。硫酸銨廠、聚乙烯廠、液化石油氣裝置、油輪等處發(fā)生的爆炸事故， 多數(shù)是由混合氣體爆炸所引起的。例如，乙炔和空氣混合極易形成爆炸性混合氣體、遇火源就會發(fā)生爆炸，即使不與空氣混合，壓縮純凈的乙炔氣，若有火源，則分解成氧氣和二氧化碳，同時也會發(fā)熱而發(fā)生爆炸。 ? 可燃性粉塵爆炸所造成的事故，雖然不如可燃性氣體和液體造成的事故那樣引人注意，但造成的損失也是驚人的，這種事故的特點是常發(fā)生在不引人注目的地方。但任何一種情況的粉塵都是可燃性的，即都能與空氣中的氧反應(yīng)，具有放熱性質(zhì)。漂浮的粉塵本身具有像氣體或蒸氣那徉的擴散性。 ? 粉塵發(fā)生著火爆炸危險的條件是：從外部給予機械性的作用，如可燃性塊體的粉碎、輸送、細分、攪拌等，另外在粉體物質(zhì)的干燥、混合、分級、計量等過程中也容易生成。 ? 可燃性粉塵的燃燒爆炸機理： 粉塵爆炸是氧氣與粉塵粒子表面反應(yīng)產(chǎn)生結(jié)果。變成氣體在粒子周圍放出；這種氣體與空氣混合生成爆炸性混合氣體、點火產(chǎn)生火焰；火焰產(chǎn)生的熱更進一步促進粉塵分解，逐漸地放出氣相可燃氣體，并與空氣混合點火傳播。用最高值比較時，產(chǎn)生的能量是氣體爆炸的數(shù)倍，溫度可上升到 2022～ 3000℃ 左右，這是因為單位體積內(nèi)的碳氧化合物多。 ? ③ 最初局部性爆炸產(chǎn)生的爆炸沖擊波使周圍粉塵飛舞，會造成二次、三次爆炸，增大了損害。即對粉塵層取為 250℃ 的話、那么粉塵云為 500℃ 。發(fā)熱量大的粉塵爆炸性大。但粒度太小時，粉塵依據(jù)種類不同而互相吸引，造成分散不良，反倒使爆炸性減小，這一點與粒子的電性也有關(guān)系。 ? ④ 水分。如黑色炸藥（硝酸鉀、硫磺、木炭粉）、液氧炸藥（液氧、炭粉），照相用閃光劑（硝酸鉀、鎂粉）等物質(zhì)。 ? 6. 蒸氣爆炸 ? 蒸氣爆炸指液體（包括液化氣體）處于過熱狀態(tài)時，瞬間急劇蒸發(fā)汽化引起的爆炸。 ? 7. 霧滴爆炸 ? 可燃液體的霧滴出現(xiàn)，在石油化工生產(chǎn)中并不罕見。 ? （ 2）點燃 在討論霧滴燃燒的影響因素之前，先介紹一下燃燒波的概念。一般都沒有認識到，溫度遠低于其閃點的可燃液體霧滴，會完全像油氣同空氣混合物一樣發(fā)生爆炸。因此，在沸點下的蒸發(fā)熱，而不是液體的蒸氣壓力，在霧滴爆炸中其有重要意義。但是，燃燒粒子的壽命與它的最初直徑的平方成正比，因此，實際上小粒子是在大粒子之前消失了。因此，可燃液體的霧滴即使在遠比其閃點為低的溫度下，也可以是一種危害。這是爆炸反應(yīng)必備的最基本的條件，三者相輔相成，缺一不可。 ? 按單位體積的含能來看，炸藥的含能量可以達到燃料與空氣混合物含能量的 130～ 160倍，也就是說炸藥的能量集中，即能量密度大。 ? 煤在空氣中燃燒時，生成 CO2氣體，并放出 8916 kJ／ kg 的熱量。 ? 3. 生成氣體產(chǎn)物 ? 由于氣體的可壓縮性很大，膨脹系數(shù)也很大，所以是膨脹做功的理想工作介質(zhì)。例如鋁熱劑的反應(yīng)： ? 2Al+Fe2O3 → Al 2O3+2Fe+829kJ ? 反應(yīng)放出的熱可使生成物加熱到 3000℃ 左右， 但由于生成物在 3000℃ 時仍處于液態(tài)，沒有大量氣體生成， 因而不是爆炸反應(yīng)。 ? 2H2 +O2 → 2H 2O+ ? 其氣體量減少了三分之一，但是氣體量的減少為過程的放熱性和快速性所彌補。如煤炭在空氣中燃燒；某些含氧的化合物（ 如一硝基甲苯等）或混合物，在缺氧的情況下雖然也能燃燒，但由于其含氧不足，隔絕空氣后燃燒就不完全或熄滅。 ? 燃燒的傳播是依靠傳熱進行的，因而燃燒的傳播速度慢，一般是每秒幾毫米到幾百米。瓦斯爆炸就是這種類型。一般說來，火災(zāi)與爆炸兩類事故往往連續(xù)發(fā)生。 ? 當混合物中的可燃物質(zhì)超過完全反應(yīng)的濃度時，空氣就會不足，可燃物質(zhì)就不能全部燃盡，于是混合物在爆炸時所產(chǎn)生的熱量和壓力就會隨著可燃物質(zhì)在混合物中濃度的增加而減小；如果可燃物質(zhì)在混合物中的濃度增加到爆炸上限，那么其爆炸現(xiàn)象與在爆炸下限時所產(chǎn)生的現(xiàn)象大致相同。 ? 在空氣中，如果把氧在空氣中的濃度設(shè)定為％，則參加反應(yīng)的單位體積氧氣需要空氣體積為 1/。值： ? X(H2)=% ； X0(H2)=% ? X(CH3OH)=12% ； X0 (CH3OH)=40% ? X(C3H8 )=4% ； X0 (C3H8 ) =% ? X(C6H6)=%； X0 (C6H6)=% ? 二、爆炸下限和爆炸上限計算 ? 各種可燃氣體和可燃液體蒸氣的爆炸極限可用專門儀器測定出來，或用經(jīng)驗公式計算。例如甲烷爆炸極限的實驗值為 ％～ 15％，與計算值非常接近。其讀法是在點上作三條平行線，分別與三角形的三條邊平行，每條平行線與相應(yīng)邊的交點，可讀出其濃度。圖 26 中， A 點在爆炸極限范圍內(nèi)，其組成的氧氣體積分數(shù)為 40％，氨體積分數(shù)為 50％，氮體積分數(shù)為 1O％； B 點在爆炸極限之外，不會發(fā)生爆炸，其組成的氨體積分數(shù)為 30％，氮體積分數(shù)為 70％，氧體積分數(shù)為 O。在認識爆炸極限規(guī)律之后，就可以將其應(yīng)用在以下幾方面。例如，可燃氣體按爆炸下限（ 10％或 ≥10%）分為一、二兩級。例如，貯存爆炸下限小于 10％的物質(zhì)，庫房建筑最高層次限一層，并且必須是一、二級耐火等級。例如，引起烷烴爆炸的電火花的最小電流強度分別為： 甲烷 ，乙烷 ，丙烷 ，丁烷，戊垸 。 ? 如前所述，可燃物質(zhì)的自行著火，并不能在圖 15 中曲線所示自燃點 Tc 時發(fā)生，而是在較高的溫度 才出現(xiàn)。 感39。 ? 可燃物質(zhì)的燃燒和可燃性混合物的爆炸之所以存在感應(yīng)期，是因為要使化學反應(yīng)的活性中心發(fā)展到一定的數(shù)目需要一定的時間，也就是說，這類燃燒和爆炸都需要經(jīng)過連續(xù)發(fā)展過程所必須的一定時間才能發(fā)生。 ? 三、防爆技術(shù)基本理論及應(yīng)用 ? 防止可燃物質(zhì)化學性爆炸三個基本條件的同時存在，就是防爆技術(shù)的基本理論。 ? 凡是在生產(chǎn)中可能產(chǎn)生可燃氣體、蒸氣和粉塵的廠房必須通風良好。 ? 一、爆炸溫度的計算 ? 根據(jù)反應(yīng)熱計算爆炸溫度 ? 理論上的爆炸最高溫度可根據(jù)反應(yīng)熱計算。 ? 氣體平均摩爾定容熱容計算式見表 28。t ? 解上式得爆炸最高溫度 t為 2 826℃ 。 1 mol混合物中，原有 mo1氧，燃燒后應(yīng)剩下 ＝ mol氧，氮的數(shù)量不發(fā)生變化，則燃燒產(chǎn)物的組成是： 二氧化碳 mol。 ? 先按一氧化碳的燃燒反應(yīng)式計算爆炸前后的氣體摩爾數(shù)： 2CO+O2+=2CO2+ ? 由此可得出 m ＝ ， n=，代入式（ 214） ? ? ? 以上計算的爆炸溫度與壓力都沒有考慮熱損失，是按理論的空氣量計算的，所得的數(shù)值都是最大值。 ? （ 2）有機氧化劑。這類氧化劑雖然也容易分解出氧，但化學性質(zhì)比一級氧化劑穩(wěn)定。離子所帶的正電荷越多，越容易獲得電子，氧化性也就越強，如 4 價錫離子（ Sn4＋ ）比 2 價錫離子（ Sn2＋ ）具有更強的氧化性。氧化劑具有強烈的氧化性能，在接觸易燃物、有機物或還原劑時，能發(fā)生氧化反應(yīng)，劇烈時會引起燃撓。 ? ③毒害性和腐蝕性。 氧化劑的防護措施主要有以下幾方面： ? ①氧化劑在貯存和運輸時，應(yīng)防止受熱、摩擦、撞擊，在貯運中應(yīng)注意通風降溫，不摔碰、不拖拉、不翻滾、不劇烈摩擦及遠離熱源、電源等。 ? （ 1）爆炸化合物。它是由兩種或兩種以上的爆炸組分和非爆炸組分經(jīng)機械混合而成的，例如硝銨炸藥、黑色火藥等。炸藥的感度又稱敏感度，是指炸藥在外界能量（如熱能、 電能、光能、機械能及起爆能等）的作用下發(fā)生爆炸變化的難易程度，是衡量爆炸穩(wěn)定性大小的一個重要標志。①化學結(jié)構(gòu)。這是指炸藥所處的“相”狀態(tài)。這是因為在高溫下炸藥的活化能降低了，極小的外界沖量即可使原子鍵破裂，引起爆炸變化。 ? ⑤細度。它對炸藥的感度有很大的影晌，不同的雜質(zhì)有不同的影響。相反，松軟的或液態(tài)的雜質(zhì)混入炸藥，則降低其敏感度。爆炸時產(chǎn)生的熱量越大，氣態(tài)產(chǎn)物生成物越多，爆溫越高，其威力也就越大。它是炸藥在爆炸后爆轟產(chǎn)物對周圍物體破環(huán)的猛烈程度，用來衡量炸藥的局部破壞能力。這是指當一個炸藥藥包爆炸時，可以使位于一定距離處，與其沒有什么聯(lián)系的另一個炸藥藥包也發(fā)生爆炸的現(xiàn)