【文章內容簡介】 ，有連續(xù)三次爆炸，結果在該市地震局的地震檢測儀上，記錄子在7s之內的曲線上出現(xiàn)有三次高峰。在爆炸波及的范圍內，這種地震波會造成建筑物的震蕩、開裂、松散倒塌等危害。4．次生事故發(fā)生爆炸時，如果車間、庫房(如制氫車間、汽油庫或其他建筑物)里存放有可燃物，會造成火災；高空作業(yè)人員受沖擊波或震蕩作用，會造成高處墜落事故；粉塵作業(yè)場所輕微的爆炸沖擊波會使積存在地面上的粉塵揚起，造成更大范圍的二次爆炸等。 可燃氣體爆炸、爆炸濃度極限 【教材內容】：P182 (三)可燃氣體爆炸1．分解爆炸性氣體爆炸某些氣體如乙炔、乙烯、環(huán)氧乙烷等，即使在沒有氧氣的條件下，也能被點燃爆炸，其實質是一種分解爆炸。除上述氣體外，分解爆炸性氣體還有臭氧、聯(lián)氨、丙二烯、甲基乙炔、乙烯基乙炔、一氧化氮、二氧化氮、氰化氫、四氟乙烯等。分解爆炸性氣體在溫度和壓力的作用下發(fā)生分解反應時，可產生相當數(shù)量的分解熱，這為爆炸提供了能量。一般說來，分解熱在80KJmol1，以上的氣體，在一定條件(溫度和壓力) 9頁 下遇火源即會發(fā)生爆炸。分解熱是引起氣體爆炸的內因，一定的溫度和壓力則是外因。以乙炔為例，當乙炔受熱或受壓時，容易發(fā)生聚合、加成、取代或爆炸性分解等反應。當溫度達到200—300℃時，乙炔分子開始發(fā)生聚合反應，形成較為復雜的化合物(如苯)并放出熱量，參見下式。3C2H2=C6H6+630Jmol1放出的熱量使乙炔溫度升高，又加速了聚合反應，放出更多的熱量??如此循環(huán)下去，當溫度達到700℃時，未聚合的乙炔就會發(fā)生爆炸性分解，碳與氫元素化合為乙炔時需要吸收大量熱量，當乙炔分解時則放出這部分熱量，分解時生成細微固體碳及氫氣，參見下式。C2H2=2C+H2+mol1如果乙炔分解是在密閉容器(如乙炔儲罐、乙炔發(fā)生器或乙炔瓶等)內發(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。由此：可知，如果在此過程中能設法及時導出大量的熱，則可避免分解爆炸的發(fā)生。 乙炔是常見的分解爆炸氣體，因火焰、火花引起分解爆炸情況較多，也有因開關閥門所伴隨的絕熱壓縮產生熱量或其他情況下發(fā)火爆炸的案例。當乙炔壓力較高時，應加入氮氣等惰性氣體加以稀釋。此外。乙炔易與銅、銀、汞等重金屬反應生成爆炸性的乙炔鹽，這些乙炔鹽只需輕微的撞擊便能發(fā)生爆炸而使乙炔著火。如某化工廠一個乙炔發(fā)生器出氣接頭損壞后，焊工用紫銅做成接頭使用；一次因出氣孔被堵塞，工人用鐵絲去捅，捅時發(fā)生爆炸，該工人當場被炸死。經調查確認事故原因是由于鐵絲與接頭出氣孔內壁的乙炔銅相互摩擦，引起乙炔銅分解爆炸。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70％的銅合金制造盛乙炔的容器；在用乙炔焊接時，不能使用含銀焊條。分解爆炸的敏感性與壓力有關。分解爆炸所需的能量，隨壓力升高而降低。在高壓下較小的點火能量就能引起分解爆炸，而壓力較低時則需要較高的點火能量才能引起分解爆炸，當壓力低于某值時，就不再產生分解爆炸，此壓力值稱為分解爆炸的極限壓力(臨界壓力)。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)生過事故，但用高壓法工藝制造聚乙烯時。由于壓力高達200MPa以上，分解爆炸事故卻屢有發(fā)生。環(huán)氧乙烷分解爆炸的臨界壓力為40kPa,所以對環(huán)氧乙烷的生產與儲運都要嚴加小心。2．可燃性混合氣體爆炸一般說來；可燃性混合氣體與爆炸性混臺氣體難以嚴格區(qū)分。由于條件不同；有時發(fā)生燃燒；有時發(fā)生爆炸，在一定條件下兩者也可能轉化。燃燒與化學爆炸的區(qū)別在于燃燒反應(氧化反應)的速度不同。那么決定反應速度的條件是什么呢?燃燒反應過程一般可以分為三個階段 10頁 (1)擴散階段?？扇細夥肿雍脱鯕夥肿臃謩e從釋放源通過擴散達到相互接觸。所需時間稱為擴散時間；(2)感應階段?？扇細夥肿雍脱趸肿咏邮茳c火源能量，離解成自由基或活性分子。所需時間稱為感應時間；(3)化學反應階段自由基與反應物分子相互作用。生成新的分子和新的自由基，完成燃燒反應。所需時間稱為化學反應時間。三段時間相比；擴散階段時間遠遠大于其余兩階段時間，因此是否需要經歷擴散過程，就成了決定可燃氣體燃燒或爆炸的主要條件。例如：煤氣由管道噴出后在空氣中燃燒，是典型的擴散燃燒。如圖42所示?；鹧娴拿髁翆邮菙U散區(qū)，火焰中心發(fā)暗的錐形空間叫燃料錐。空氣中的氧分子由火焰外圍空間向內擴散，煤氣分子由燃料錐向：外擴散，煤氣分子與氧分子在擴散區(qū)相遇，完成化學反應。由于化學反應速度比擴散速度快得多，沒有多余的氧氣分子竄入燃料管道口內，煤氣分子也不能逃出擴散區(qū)而散到外部空間，所以火焰只能在管道口附近平穩(wěn)燃燒。這時火焰?zhèn)鞑ニ俣容^低，一般不到0．5ms1如果煤氣和空氣一定比例混合均勻，那么燃燒反應的擴散階段在點燃前已經完成，此時整個空間充滿子預混氣，一遇火源，整個空間立目燃燒起來，由于反應速度很快，熱量來不及散失，溫度急劇上升，氣體因高熱而急劇膨脹，即形成爆炸。如圖43所示。爆炸時火焰?zhèn)鞑ニ俣让棵肟蛇_幾十至幾百米。 在工業(yè)生產及日常生產中，很多爆炸事故都是由可燃氣體與空氣形成爆炸性混合物引起的。如可燃氣體從工藝裝置、設備管線泄漏到空氣中；或空氣滲入存有可燃氣體的設備管線中，都會形成爆炸性混合物，遇到點火源就會發(fā)生爆炸事故。，這類爆炸事故應當作為預防工作的重點。 許多可燃混合氣的爆炸可以用熱著火機理解釋，燃燒和爆炸都是可燃物與氧化物之間的化 11頁 學反應，當系統(tǒng)的溫度升高到一定程度時，反應的速度將迅速加快，于是便引起了燃燒和爆炸。不過有一些爆炸現(xiàn)在用熱著火理論是無法解釋的，而根據著火的鏈式反應理論則可以給出合理的說明。至于什么情況下發(fā)生熱反應，什么情況下發(fā)生鏈式反應，需根據具體情況而定，甚至同一爆炸性混合物在不同條件下有時也會有所不同。圖44所示為氫和氧按完全反應的濃度(2H2+O2)組成的混合氣發(fā)生爆炸的溫度和壓力區(qū)間。從圖中可以看出，當壓力很低且溫度不高時(如在溫度500℃和壓力不超過200 Pa時)，由于游離基很容易擴散到器壁上銷毀，此時連鎖中斷速度超過支鏈產生速度，因而反應進行較慢，混合物不會發(fā)生爆炸；當溫度為500℃，壓力升高到200Pa和6666 Pa之間時(如圖中的a和b點之間)，由于產生支鏈速度大于銷毀速度，鏈反應很猛烈，就會發(fā)生爆炸；當壓力繼續(xù)提高，超過b點(大于6666 Pa)以后，由于混合物內分子的濃度增高，容易發(fā)生鏈中斷反應，致使游離基銷毀速度又超過鏈產生速度，鏈反應速度趨于緩和，混合物又不會發(fā)生爆炸了。 圖44中a和b點時的壓力，即200Pa和6666 Pa，分別是混合物在低限和爆炸高限。隨著溫度增加，爆炸極限會變寬。（四）物質爆炸濃度極限 12頁 爆炸極限是表征可燃氣體、蒸汽和可燃粉塵危險性的主要示性數(shù)。當可燃性氣體、蒸氣或可燃粉塵與空氣(或氧)在一定濃度范圍 1000M 273 MY = —————————— = L —— （4—1）100 273+20 式中L——體積分數(shù)，Y——質量濃度，g／m3。M——可燃性氣體或蒸氣的相對分子質量；——標準狀態(tài)下(0℃，l atm) l mol物質氣化時的體積。例如，某空氣中甲烷氣體的體積濃度是10%，則換算為質量濃度為：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。用爆炸上限與下限濃度之差與爆炸下限濃度之比值表示其危險度H，即：H = (L上—L下)/ L下 或 H = (Y上—Y下)/ Y下 (4—2)例如，甲烷氣體的危險度為：H 甲烷 = (L甲