燃烧与爆炸理论复习提纲及知识点

燃烧与爆炸理论审阅概述第二章燃烧的基本原理1、燃烧的定义、充分条件和极限值。燃烧是伴随发光，发热现象的激烈氧化反应。充分条件：一定量的燃料、一定量的燃烧剂(氧化剂)、一定量的能量点火源三种相互作用限制值：可以点燃在特定温度、压力下可燃气体或蒸汽在燃烧气体中形成的均匀混合系统，中继火焰的浓度范围。2、关灯的四种方法。(1)冷却方法。将灭火剂直接喷射到燃烧物上，将燃烧物质的温度降低到燃烧点以下，停止燃烧。(2)分离法。撤离或分离火灾地点及其周围的可燃物，使燃烧因与可燃物隔离而停止。(3)窒息法。阻止空气进入燃烧区，或用不燃烧的物质稀释空气，使燃烧物质得不到足够的氧气而消亡。(4)抑制法将灭火剂参与燃烧反应，可以破坏燃烧过程中产生的自由基础，形成稳定分子或低活性自由基础，终止燃烧反应。3、火灾的危险。火灾的热辐射引起烧伤。火灾现场因氧气含量减少而引起窒息效果。燃烧产生的有毒烟气产生毒性效应。建筑物倒塌引起的二次受伤。4、引燃、点火、自燃的定义。易燃液体(包含可以熔化的少量固体，如萘、樟脑、硫、沥青等)在一定温度下与空气混合后达到一定浓度，就会发生点火源产生的闪光(熄灭的燃烧现象)。点火：可燃物在与空气共存的条件下，遇到比自燃点高的点火源，开始燃烧，点火源移除后也可以继续燃烧，这种持续燃烧(不到5秒)现象称为着火。自然：易燃物质在没有外部火花或火花等点火源的情况下加热或自身散发热量而产生的自然燃烧现象。5、自然发火分类，是。加热的自燃：可燃物在外部热源的作用下温度升高，到达其燃点时着火的现象。(汽车自燃)自热自燃：可燃物不受外部热源的影响，由物质内部发生的化学、物理或生物过程产生热量，这些热量在适当的条件下逐渐积累，提高物质温度，达到自燃点，从而燃烧的现象。(黄磷自燃)6、活化能理论、过氧化物理论、连锁反应理论。连锁反应理论的过程，分类举例说明。活化能理论指出了可燃物和燃烧者两种气体分子氧化反应的可能性和条件。分子和分子不断碰撞，在标准状态下，单位时间，单位体积内，气体分子相互碰撞约1026次。相互碰撞的分子不一定会有反应，只有少数具有一定能量的分子在一定的方向相撞，才会有反应。分子能量足够大。碰撞方向合适。活化分子：能量高，可能发生有效碰撞的分子。活化能：使普通分子成为活化分子所需的能量。过氧化物理论：氧分子在热能作用下形成过氧化物的氧键。过氧化物具有很强的氧化性和不稳定性，容易继续反应或分解。理论的这一部分说明了燃烧可以在较低的温度下进行的事实。连锁反应理论是前苏联科学家谢莫诺夫捏的。他认为物质的燃烧是可燃物质或燃烧物质首先吸收能量，分解成自由基的过程。自由基很活跃，与其他分子的反应活化能很低。自由基与其他分子相互作用，形成一系列释放燃烧热的连锁反应链反应理论中的反应历程链导致链开发链的结束示例：低压氢氧化链导致H2 m 2h m链开发h O2oO H2 ohhoh H2H2O h链终止h ohm H2O mH h m H2 m连锁反应分类：直接连锁反应，直接连锁反应中自由基的数量保持不变。连锁反应，在连锁转移过程中，一个自由基产生产物，同时产生两个或多个自由基的连锁反应。7、气体燃烧分类。(a)扩散燃烧是指可燃气体从喷射口(管道或容器泄漏)喷出，与空气中的氧边缘混合，扩散边缘燃烧的现象，称为扩散燃烧(也称为稳定燃烧)。(b)预混合燃烧在可燃气体和空气(氧气)燃烧之前混合，形成一定浓度的可燃混合气体，由火源点燃引起的燃烧称为预混合燃烧。这种燃烧也称为爆炸性燃烧，通常称为气体爆炸。8、气体燃烧速度(火焰传播速度)影响因素。浓度，管道直径，点火位置。影响因素：气体还原性和氧化剂氧化；浓度：略高于化学测量浓度时最快的燃烧速度；初始温度：高温度。惰性气体：影响。管道直径、材料、方向：管道直径：速度越低，速度越慢。材料：有影响。方向：9、原油火灾的沸腾现象：大范围沸腾范围，热浪，乳化水。10、固体燃烧的分类：蒸发燃烧、分解燃烧、表面燃烧、烟雾。11、烟定义：氧气不足、温度低或湿度高的情况下，固体物质冒烟、没有火焰的燃烧。固体物质特有的燃烧形式。第三章爆炸的基本原理1、温度对爆炸极限的影响。v温度、压力增加，爆炸极限增大。2、爆炸危险的根源。冲击波：直接的、主要的破坏力，冲击波是爆炸瞬间形成的高温火球，通过猛烈向外膨胀和压缩周围空气而形成的高压空气波。它以超音速向四面扩散，随着距离的增加，传播速度逐渐减慢，压力逐渐减小，最终变成声波。片段：如果容器发生粉碎爆炸，碎片的冲击会造成很多伤亡。冲击：爆炸使物体震动，导致建筑物松动和裂开。第二次破坏：房屋倒塌、火灾、有害物质泄漏引起的中毒和环境污染等进一步损失3、压力对爆炸极限的影响。v通常随着温度、压力的增加，爆炸极限增大。4、其他因素对爆炸极限的影响。惰性介质减少爆炸极限范围。增加氧气含量扩大爆炸极限范围。点火能量增加，爆炸范围扩大。容器直径越小，爆炸范围越小。点火方向：低点火，爆炸下限小，上限大(范围最大)；上部点火，爆炸下限值，上限值小(最小范围)；水平点火，其间。5、爆炸极限计算。1)根据C0估算爆炸极限；2)多组分可燃混合物的爆炸极限；3)含有惰性气体的多组分可燃混合物的爆炸极限。例1表明，某混合物中含有5%的甲烷、8%的乙烷和87%的空气，并询问该混合物是否有爆炸的危险。例2特定混合物的构成和各气体的爆炸极限如下表所示，正在寻找该混合物的爆炸极限。甲烷乙烷CO2配置/%5887爆炸下限/%5.33.0-爆炸上限/%14.012.5-例3特定混合物的组成和各气体的爆炸极限如下表所示，询问该混合物是否有爆炸危险。甲烷乙烷空气配置/%5887爆炸下限/%5.33.0-爆炸上限/%14.012.5-6、爆燃和爆炸的区别：反应阵列的移动速度；能量转移法(未反应气体点火法)；压力波形状，峰值和持续时间，破坏方法。冲击阵列传播速度：爆燃波，亚音速；爆炸波、声速或超音速。压力波情况：爆燃平滑，最大超压约1.5atm；爆炸波，锋利，短时间，最大超压达到15atm。维加斯拖欠法：爆燃、传热或自由基转移；爆炸，绝热压缩。破坏方法：爆燃、容器应力破坏、碎片少、边缘拉伸薄的现象；爆炸，易碎的破坏，更多的碎片，没有薄的边缘。7、粉尘爆炸机理。与气体可燃物相比，爆炸极限，点火能量。灰尘层和灰尘云。三胜法则。二次爆炸的原因。水对灰尘危险的影响。粉尘爆炸的机理：尘埃粒子表面通过热传导和热辐射从点火源中获得点火能量。温度急剧上升，分解速度或蒸发速度加快，形成尘埃蒸汽或气体分解。与空气混合会引起点火。成为点火源，使灰尘着火，扩大了爆炸(火焰)范围。与气体可燃物相比，爆炸极限、点火能量：灰尘层(或分层灰尘)是堆积在物体表面的静止的灰尘。尘云(或云尘)是悬浮在空间中的移动状态的灰尘。第三定律：气体：灰尘：第二次爆炸的原因：第一次爆炸的气波或冲击波卷起设备外的灰尘，达到环境中可爆炸的浓度，就会发生“第二次爆炸”。水对灰尘危险的影响：在疏水灰尘的情况下，水起到惰性作用。锰、铝等金属与水反应生成氢，增加了其危险性。对于导电性不良的物质，干燥状态下灰尘和管壁及空气摩擦引起的静电积累很容易产生静电火花。8、泡芙形成过程：从附近的油罐泄漏，发生火灾时，火焰会烘烤液体罐。由于液体的快速传热速度，水箱的下部温度缓慢上升。上部天气空间气体的传热速度慢，油罐顶部的温度上升得快。最终，由于不均匀的热膨胀和收缩，水箱结构发生了故障。容器出故障后，液体几乎瞬间变成蒸汽，产生压力波。9、喷雾危险：温度低于其燃点的易燃液体的水滴也会在空气中爆炸。10、爆炸最大压力和温度计算。第四章可燃物的危险特性1、闪点测量的影响因素：点火源的大小和与液面下降的距离点的火焰太大，点火能量太大，所以试样的燃点值被测量得很低。可燃液体蒸汽在液体水平上具有浓度梯度(开口杯更重要)，火源离液体水平越近，样品的闪点值越低，在测试过程中点火火焰大小和与液体水平的距离就必须保持不变。加热速度过快，液体温度梯大，液体表面的样品蒸汽分布不均，测量高闪点值。试件的均匀性使其在考试中搅拌，否则试件的浓度不均匀(温度也不均匀)，影响测量。样品的纯度随着溶于水的样品水分含量的增加，闪点增加。测试容器在使用封闭的杯子式时，试样的蒸汽不会散开，因此测量的闪点值低于开口杯子。因此，使用敞口杯点灭点分析器时，环境的气流要小，尽量用屏风遮挡，使用闭合杯测试时也要避免盖子不必要地打开。大气压的影响低于1大气压，实测闪点值低。大于1大气压时测量的闪点值超出。2，闪点，燃点，自燃点数值比较关系。3、闪点、燃点、自燃点及物质结构。4、定义氧指数：氧指数也称为临界氧浓度或极限氧浓度。通过模拟材料在大气的着火条件下在不同氧气浓度的氮和氧混合物中燃烧，可以保持该材料火焰燃烧的最小氧气浓度，即氧指数，以体积百分比测量。5、最大安全间隙：作为衡量爆炸性物质爆炸能力的性能参数，在给定的实验条件下，两个间隙为25毫米连接容器，一个容器的爆炸爆炸是最大大连通过安全间隙，不会引起另一个容器的爆炸。6、示例混合气体的火焰传播理论：正常火焰传播和爆炸。7、层流火焰传播理论灭火剂要求：低热导率和高热量容量。第五章点火源和爆炸能量1、动态火灾分析：时间，可燃气体浓度。防火防爆生产企业在使用防火工作前，应分析设备内部或工作场所的可燃气体浓度，预防燃烧、爆炸事故的发生。动态火灾分析不应早于动态火灾工作30分钟。对于爆炸下限低于4%的可燃气体，其浓度必须低于0.2%，才能进行点火工作。如果爆炸下限大于4%的可燃气体的浓度低于0.5%，就可以进行点火工作。2、电气火灾类型：电气、EDM3、电气事故的原因：短路、过载、接触不良。4、爆炸性物质分类：第I类：矿山甲烷；类：工厂爆炸性气体、蒸汽、雾；类：爆炸性灰尘，易燃纤维。5、瓦斯爆炸危险环境区：0区、1区、2区。0区使用的防爆电气类型？0级区域(简称0级区域):在正常情况下爆炸性气体混合物连续、短时间内经常或长时间存在的地方。第1区：正常情况下可能发生爆炸性气体混合物的场所。第二层区域(简称第二层区域):在正常情况下，不出现爆炸性气体混合物的异常偶尔出现的时间短的地方。0区使用的防爆电气类型：本质安全类型(I)防爆特殊类型(s)6、防爆电气原理。即使有防爆外壳，内部加入爆炸性混合物，引起爆炸，也不会发生引起外部爆炸性混合物的爆炸。根据最大爆炸间隔的原理设置。坚固的外壳可以承受1.5倍的实际爆炸压力。设备继续运转，上升的温度不能点燃爆炸性混合物。7、静电积累与电阻率的关系：电阻率在1011-1015 cm，容易积累静电，危害大，防止静电的重点：汽油、煤油、苯、醚、水分含量高的原油等。电阻率大于1015cm，容易产生静电，但一旦发生静电，就更难消除。油、重油电阻率低，一般静电问题不严重。但是掺入水后，沉淀容易导致流动电位产生静电。不含酒精、酮、酯静电。8、静电耗散半衰期概念：一般将静电从充电的身体泄漏到原来的一半所需的时间称为静电耗散半衰期。第七章爆炸事故后果分析1、TNT等效方法物理爆炸结果计算。TNT当量生成与1000kg TNT炸药对应的超压距离表，并根据插值方法查找所需的超压对应距离R0。相应储油罐的相同损坏半径为第八章火灾爆炸防治技术1、耐火极限的定义：从火灾的作用到零件的稳定性或完整性或隔热性消失为止，对任何建筑零件进行标准耐火性测试，该防火时间称为耐火极限，一般以时间为单位测量。2、元件的耐火极限顺序：梁、柱、支承楼板隔板、天花板3、工业建筑的防火墙耐火极限。(1)防火墙应直接堆叠在基础或钢筋混凝土框架上，设计防火墙时，应考虑防火墙一侧的屋顶桁架、梁、楼板等受火灾影响而被破坏。(2)防火墙必须切断燃烧者或阻燃元件的屋顶结构，比燃烧者屋顶高40厘米以上，比燃烧者或阻燃元件屋顶高50厘米以上。如果防火墙中心与天窗端面的水平距离小于4米，而天窗端面是燃烧室，则需要防止火灾扩散的设施。(3)建筑外墙为卵巢链时，防火墙将卵巢体墙的外部表面设置为40厘米；要逐个挤出。或者，在防火墙中心线处设置宽度不应小于2