防爆作业1-答案.doc

一、名词解释1爆炸的特征：种种爆炸现象，都有一个共同的特征，即在爆炸地点的周围压力增加，使周围介质受到干扰，邻近的物质受到破坏，同时还伴有或大或小的声响效应。2化学爆炸是物质由一种化学结构迅速转变为另一种化学结构，在瞬间释放出大量能量并对外做功的现象。3化学爆炸三要素：反应的放热性、反应的快速性和生成气体产物。4冲击波是一种不连续峰在介质中的传播，这个峰导致介质的压强、温度、密度等物理性质的跳跃式改变。 5炸药的爆发点是指炸药在规定时间(5min)内起爆所需加热的最低温度。6机械能感度：炸药在机械能作用下发生爆炸的难易程度。包括冲击感度和摩擦感度。7自燃是物质自发地着火燃烧，通常是由缓慢氧化作用而引起，即物质在无外来明火或电火花等火源情况下，引起的燃烧。8最小点燃能量：在标准装置中，能将其内的可燃性气体蒸汽与空气混合物点燃，并使火焰传播所需最小电火花能量，为每次试验的最小点火能。在所有可燃性气体浓度范围内每次试验值的最低者，为最小点燃能量(MIE)。 9气体爆轰是可燃混合物气体化学反应的最高形式，是破坏性最大的气体爆炸。10最大试验安全间隙(MESG)是在规定的标准试验条件下，壳内所有浓度的被试验气体或蒸汽与空气的混合物点燃后，通过25mm长的接合面均不能点燃壳外爆炸性气体混合物的外壳空腔与壳内两部分之间的最大间隙。11爆炸冲量：爆炸压力-时间曲线所包围的面积，或者说是压力对时间求积分。12爆炸TNT当量：用与爆炸混合物燃烧热相等的TNT炸药质量表示爆炸威力的方法。二、填空题1气体爆炸极限的影响因素：初始温度、初始压力、惰性介质、点火能量、容器的尺寸和介质、光照和表面活性物质。2气体爆炸发展受到下列因素的影响：可燃气体和氧化剂种类、可燃气体的浓度、点火源的能量大小、点火的位置、爆炸空间的条件、防爆条件。3可燃气体爆炸理论包括：热爆炸理论、支链反应理论。4影响炸药敏感度的因素包括：炸药化学结构、炸药理化性质、炸药物理性能、掺合物。5冲击波引起的伤害或破坏可以由超压、冲量表示。6爆炸破坏形式：冲击波破坏、热辐射危害、三、一次、二次碎片破坏、爆炸产物毒气危害、由爆炸引起的火灾。7爆炸灾害形式：热分解爆炸、有约束分散系统爆炸、无约束分散系统爆炸、压力容器爆炸、物理蒸气爆炸。8化学爆炸按爆炸时所发生的化学变化的形式可分为：简单分解爆炸、复杂分解爆炸、爆炸性混合物的爆炸。9根据气体爆炸危险度H分为：H4 危险性小为三级；10H1.0四、简答题1 简述铝热剂的反应和煤的燃烧为什么不能产生爆炸？铝热剂的反应2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe+198kcal反应放出的热可使生成物加热到3000左右，但由于生成物在3000 时仍处于液态，没有大量气体生成，因而不是爆炸反应。煤在空气中燃烧时，也生成CO2气体，并放出2130 kcal/kg的热量。但由于这种燃烧反应慢，生成的气体和放出的热量都扩散到周围介质中去了，所以不能形成爆炸。2 简述冲击波破坏效应的原理。 当爆炸源在空气中爆炸时，爆炸时产生高温高压气体产物以极高的速度膨胀，象活塞一样挤压周围空气，把爆炸反应释放出的部分能量传给这压缩的空气层。空气受冲击波而发生扰动，这种扰动在空气中传播就成为冲击波。3 简述燃烧与爆炸的区别。它们的区别在于：(1) 一般燃料的燃烧需要外界供给助燃的氧，没有氧，燃烧反应就不能进行；某些含氧的化合物(如一硝基甲苯等)或混合物，在缺氧的情况下虽然也能燃烧，但由于其含氧不足，隔绝空气后燃烧就不完全或熄灭。而炸药的化学组成或混合组分中含有较丰富的氧元素或氧化剂，发生爆炸变化时无须外界的氧参与反应，所以，它是能够发生自身燃烧反应的物质。爆炸反应的实质就是瞬间的剧烈燃烧反应。(2) 燃烧的传播是依靠传热进行的，因而燃烧的传播速度慢，一般是每秒几毫米到几百米；而爆炸的传播是依靠冲击波进行的，传播速度快，一般是每秒几百米到几千米。但是，对于可燃性气体、蒸气或粉尘与空气形成的爆炸性混合物，其燃烧与爆炸几乎是不可分的，往往是它被点火后首先燃烧，然后由于温度和压力的升高，使燃速迅速加快，因而连续产生无数个压缩波。这些压缩波在传播过程中迭加成冲击波，使尚未来得及燃烧的其余部分发生爆炸。五、论述题 1论述初始温度、初始压力和惰性物质对气体爆炸极限的影响。混合气体的原始温度越高，则爆炸下限降低，上限增高，爆炸极限范围扩大，爆炸危险性增加。 一般说来，压力增大，爆炸范围也扩大。这是因为系统压力增高，使分子间距更为接近，碰撞几率增高，因此使燃烧反应更为容易进行。压力降低，则爆炸范围缩小，当压力降至一定值时，其上限与下限重合，此时的最低压力称为爆炸的临界压力。若压力降至临界压力以下，系统便不成为爆炸系统。如果在爆炸混合物中掺入不燃烧的惰性气体(如氮、二氧化碳、水蒸气、氩、氦等)，随着惰性气体所占体积分数的增加，爆炸极限范围则缩小，惰性气体的含量提高到某一数值，可使混合物不能爆炸。因为惰性气体浓度加大，表示氧浓度的相对减少，而在上限时氧的浓度本来已经很小，故惰性气体浓度稍微增加一点，就产生很大的影响，使爆炸上限剧烈下降。 2说出下图中A、B、C、D和E点的各种组分含量。哪些点在爆炸范围内，怎样才能使之移出爆炸范围？A点：(O2：40%，NH3：50%，N2：10%) B点：(O2：20%，NH3：60%，N2：20%) C点：(O2：0%，NH3：30%，N2： 70%) D点：(O2：70%，NH3：30%，N2：0%) E点：(O2：70%，NH3：20%，N2：10%)除C点外，其余点都在爆炸范围内。以A点为例，解释怎样才能使之移出爆炸范围。有两种办法：增加NH3。其余两种气体组分的浓度比不变，作A点与NH3顶点连线，交爆炸极限曲线于A，再由A作平行于O2N2轴线交O2NH3轴就是需要添加NH3的最小值（约为77%）。增加N2。其余两种气体组分的浓度比不变，作A点与N2顶点连线，交爆炸极限曲线于A，再由A作平行于O2NH3轴线交N2NH3轴就是需要添加N2的最小值（约为68%）。AA3反应时均放出气体，反应进行得也迅速，但反应(1)、(2)、(3)是吸热的，反应(4)虽然是放热的，但放出的热量不够，所以都不能形成爆炸。只有反应(5)、(6)放出大量的热，故具有爆炸性质。六、计算题 1计算由甲烷80%、已烷15%和丙烷5%所构成的混合物在空气中的爆炸极限（上、下限）。燃烧反应通式为：解： （1）甲烷的爆炸极限（氧原子法）：CH4+2O2=CO2+2H2O 1mol可燃气在燃烧反应中所需氧原子N=4; 爆炸下限：爆炸上限：（2）已烷的爆炸极限（氧原子法）：2C2H6+7O2=4CO2+6H2O 1mol可燃气在燃烧反应中所需氧原子N=7; 爆炸下限：爆炸上限：（3）丙烷的爆炸极限（氧原子法）：C3H8+5O2=3CO2+4H2O 1mol可燃气在燃烧反应中所需氧原子N=10; 爆炸下限：爆炸上限：（4）混合气体的爆炸极限（莱-夏特尔公式）： 爆炸下限：爆炸上限：2试求乙烷在空气中的爆炸下限和上限以及它的爆炸危险度（H），并根据H判断乙烷为几级危险物质。乙烷的燃烧反应式为：2C2H6+7O2=4CO2+6H2O。爆炸下限：100/(4.76(7-1)+1）=3.38% 爆炸上限：1004/(4.767+4)=10.7% H=(L2-L1)L1 =(10