气体的爆炸原理及预防.doc

气体的爆炸原理及预防 姓名: 罗淑珍 班级：安全14-3 学号：16145319气体的爆炸原理及预防班级：安全工程2014-3班 姓名：罗淑珍 学号：16145319摘要：物质由一种状态迅速转变成另一种状态，并在瞬间放出大量能量，同时产生具有声响的现象叫做爆炸。爆炸也可视为气体或蒸汽在瞬间剧烈膨胀的现象。爆炸事故往往与技术过程有关,来势迅猛，扑救不及时，事故迅速蔓延扩大甚至造成次生灾害。爆炸事故之后常伴随有燃烧和火灾事故。爆炸事故破坏性大，损失严重，人身伤亡惨重，恢复生产花费较大，时间较长。气体爆炸是最常见的爆炸之一，采取有效的措施预防气体爆炸是十分重要的。关键词：气体爆炸、爆轰、爆炸极限、气体爆炸预防1 气体爆炸的产生物质由一种状态迅速转变成另一种状态，并在瞬间放出大量能量，同时产生具有声响的现象叫做爆炸。爆炸也可视为气体或蒸汽在瞬间剧烈膨胀的现象。与凝聚炸药爆轰完全不同 赵衡阳. 气体和粉尘爆炸原理. 北京理工大学出版社. 1996-2. 23-23，39-40,气体爆炸跨越燃烧到爆轰的整个历程。工业事故爆炸中绝大多数以爆炸形式出现。爆燃和爆轰有着本质的区别，其研究方法亦不同。爆燃区别于爆轰的一个根本特点就是前者为亚音速流动，因此它与超音速流动的爆轰有很大的不同，特别是受环境条件和物理因素的影响极大。1.1气体爆燃的产生爆燃是一种化学反应所支持的亚音速波，大多数燃料、空气混合物的爆炸属于这种类型。火焰在预混气中正常传播时，会产生二氧化碳和水蒸气等燃烧产物，同时放出热量，并使产物受热、升温、体积膨胀。如果受热膨胀的燃烧产物不能及时排走，则会产生爆炸。例如密闭容器中预混气的燃烧，就会产生爆炸。在自由空间预混气较多时，燃烧也会产生爆炸。但由于部分热量向空间散失以及产物能有一定的膨胀，其爆炸压力一般低于密闭容器中发生的爆炸。1.2 气体爆轰的产生在某些条件下，混合气体可以激发爆轰。在长细比不超过5的容器中，普通燃料空气混合物很难形成爆轰。对于无约束的燃料空气云，在一般点火源点火后，通常也以爆轰形式反应。要使燃料空气混合物爆轰，可以采用以下方法来实现：（1） 以强起爆能量激发爆轰；（2） 在密闭长管中使火焰加速；（3） 在火焰传播途径中设置障碍物等认为引起湍流而加速火焰。2气体爆炸的条件和影响因素2.1气体爆炸的条件要使气体爆炸，必须有三个基本条件：（1） 有合适浓度的燃料气体；（2） 有合适浓度的氧气；（3） 有足够能力的点火源。所谓合适浓度 毕明树，杨国刚. 气体和粉尘爆炸防治工程学.化学工业出版社.2012.7;9-10，是指可以发送爆炸的浓度。每种燃料气体在氧气中或在空气中，都有一个可以发送爆炸的浓度范围。超出这个范围，即使用再强的点火源也不能激发爆炸。2.2爆炸极限的影响因素（1） 初始温度：爆炸性混合物的初始温度越高，则爆炸极限范围约大，即爆炸下限降低，爆炸上线升高；（2） 初始压力：一般压力增大，爆炸极限扩大。这是因为系统压力增高，其分子间距更为接近，碰撞几率增高，因此燃烧的最初反应和反应的进行更为容易；（3） 惰性介质即杂质：若混合物中含有惰性气体的百分数增加，爆炸极限的范围缩小，惰性气体的浓度提高到某一数值，可使混合物不爆炸；（4） 容器：充装容器的材质、尺寸等，对物质爆炸极限均有影响。实验证明，容器管子直径越小，爆炸极限范围越小。同一可燃物质，管径越小，火焰蔓延速度越小，当管径小到一定程度时，火焰即不能通过。（5） 点火能源：火花的能量、热表面的面积、火源与混合物的接触时间等，对爆炸极限均有影响。3气体爆炸产生的危害爆炸事故往往与技术过程有关 王丽琼.防火防爆技术基础.北京理工大学出版社.2009.07;15-16,来势迅猛，扑救不及时，事故迅速蔓延扩大甚至造成次生灾害。爆炸事故之后常伴随有燃烧和火灾事故。爆炸事故破坏性大，损失严重，人身伤亡惨重，恢复生产花费较大，时间较长。因此，爆炸事故的危害很大，由于爆炸时爆炸压力急剧上升，气体骤然膨胀，而产生强烈的空气冲击波，建筑物在收到冲击波作用后，会会受到不同程度的损坏，严重时建筑物发生倒塌；人员受到冲击波的作用会使内脏受到挫伤，甚至死亡。可燃气体泄漏或者易燃液体挥发并与空气混合后，一旦可燃性气体的浓度达到爆炸下限以上，形成爆炸性混合气，遇明火就会发生爆炸，因此，在某个场合里，只要可燃性混合气体浓度达到爆炸下限，其爆炸程度或者危险程度就是100%。当可燃气体的浓度只达到爆炸下限10%，或者一般讲的10%时，表明这个区域己经具有了爆炸的危险，程度只为1000/n。但无论如何，只要能够检测到可燃气体的任何浓度。都证明这个环境中存在着潜在的危险。4气体爆炸的预防气体爆炸是最常见的爆炸之一，采取有效的措施预防气体爆炸是十分重要的。可燃气体与空间或氧气混合后形成预混可燃气，一旦遇到点火源，就会发生爆炸，造成重大事故。可燃气爆炸须具备三个条件，即可燃气、空气（可燃气与空气的比例必须在一定的范围内）和点火源。 陈莹,工业火灾与爆炸事故预防,化学工业出版社,2010,05,34-351. 防止燃烧、爆炸系统的形成（1）替代（2）密闭（3）惰性气体保护；（4）通风置换；（5）安全监测及连锁。2.消除点火源能引发事故的火源有明火、高温表面、冲击、摩擦、自燃、发热、电气、静电火花、化学反应热、光线照射等，具体做法有：（1）控制明火和高温表面（2）防止摩擦和撞击产生火花（3）火灾爆炸危险场所采用防爆电气设备避免电气火花。3.限制火灾、爆炸蔓延扩散的措施限制火灾爆炸蔓延扩散的措施包括阻火装置、阻火设施、防爆泄压装置及防火防爆分隔配备可燃气体报警器，可燃气体检测仪也是很重要的一环节，防止气体爆炸。 蔡芸,李晓斌,防火与防爆工程,中国质检出版社,2014,05;69-704. 用惰性气体预防气体爆炸当厂房内或设备内已充满爆炸性混合气体又不易排走，或某些生产工艺过程中，可燃气难免与空气（或氧气）接触时，可用惰性气体进行稀释，使之形成的混合气不在爆炸极限之内，不具备爆炸性。这种方法称惰性气体保护。在易燃固体物质的压碎、研磨、筛选、混合以及粉状物质的输送过程中，也可以用惰性气体进行保护。5 总结在工业爆炸事故中