通用汽车气体防爆培训讲义

1、二O一四年八月可燃性气体爆炸极限可燃性气体爆炸极限23气体燃烧和爆炸的基本知识气体燃烧和爆炸的基本知识1气体爆炸事故案例气体爆炸事故案例4可燃性气体爆炸条件及预防措施可燃性气体爆炸条件及预防措施第一部分第一部分 燃烧和爆炸基本知识燃烧和爆炸基本知识它具有发光发光、发热发热、生成新物质生成新物质三个特征。最常见、最普通的燃烧现象是可燃物在空气或氧气中燃烧。 燃烧是可燃物质(气体、液体或固体)与助燃物(氧或氧化剂)发生的伴有放热和发光的一种激烈的化学反应。燃烧必须同时具备三个条件：可可燃性物质燃性物质、助燃性助燃性物质物质、点火源点火源。每一个条件要有一定一定的量的量，相互作用，燃烧方可产生。燃烧

2、三要素：可燃性物质可燃性物质、助燃性物质助燃性物质、点火源定义：点火源定义：可燃气体的燃烧形式：可燃气体的燃烧形式：一般情况下，可燃气体不需要经过蒸发、熔化等过一般情况下，可燃气体不需要经过蒸发、熔化等过程，比可燃液体或固体更容易燃烧。程，比可燃液体或固体更容易燃烧。可燃性气体的燃烧形式可概分为可燃性气体的燃烧形式可概分为扩散燃烧扩散燃烧与与预混合预混合燃烧燃烧。扩散燃烧扩散燃烧可燃气体流入到大气中时，在可燃性气体可燃气体流入到大气中时，在可燃性气体与助燃性气体的接触面上所发生的燃烧。与助燃性气体的接触面上所发生的燃烧。例如：喷管喷出的煤气在空气中点燃就是例如：喷管喷出的煤气在空气中点燃就是典

3、型的扩散燃烧典型的扩散燃烧预混合燃烧预混合燃烧可燃气体的燃烧形式：可燃气体的燃烧形式：如果可燃气体与空气是在如果可燃气体与空气是在燃烧之前燃烧之前按一定比按一定比例均匀混合的，形成预混气，遇火源则发生例均匀混合的，形成预混气，遇火源则发生爆炸式燃烧爆炸式燃烧称预混合燃烧或动力燃烧称预混合燃烧或动力燃烧如图：预混如图：预混燃烧火焰结燃烧火焰结构示意图构示意图可燃混合气的燃烧。可燃混合气的燃烧。预混合燃烧三个阶段：预混合燃烧三个阶段：气体燃料与空气（氧气）的混合；气体燃料与空气（氧气）的混合；可燃混合气的加热和着火；可燃混合气的加热和着火；气体火灾与爆炸灾害气体火灾与爆炸灾害大部分是由大部分是由预

4、混合燃烧预混合燃烧所引起的，例如：井喷火灾、较难扑救。所引起的，例如：井喷火灾、较难扑救。工业炉的燃烧工业炉的燃烧大多属于大多属于预混合燃烧。预混合燃烧。 物质由一种状态迅速地转变为另一种状态，并物质由一种状态迅速地转变为另一种状态，并瞬间以机械功的形式放出大量能量的现象，称为瞬间以机械功的形式放出大量能量的现象，称为爆炸爆炸。爆炸现象一般具有如下特征：爆炸现象一般具有如下特征： （1 1）爆炸过程进行得很快）爆炸过程进行得很快 （2 2）爆炸点附近瞬间压力急剧上升爆炸点附近瞬间压力急剧上升 （3 3）发出声响）发出声响 （4 4）周围介质发生震动或邻近物质遭到）周围介质发生震动或邻近物质遭到

5、 破坏。破坏。爆炸的定义：爆炸的定义：根据爆炸能量的来源分类，爆炸可分为根据爆炸能量的来源分类，爆炸可分为物理物理爆炸、化学爆炸、核爆炸爆炸、化学爆炸、核爆炸三类。三类。根据化学爆炸按参加物质的反应类型，分为根据化学爆炸按参加物质的反应类型，分为简单分解爆炸、复杂分解爆炸简单分解爆炸、复杂分解爆炸和和爆炸性混合物爆爆炸性混合物爆炸炸。根据化学性爆炸按爆炸传播速度，分为根据化学性爆炸按爆炸传播速度，分为爆燃爆燃和和爆轰爆轰。根据爆炸物的物理状态，爆炸分为根据爆炸物的物理状态，爆炸分为凝聚相爆凝聚相爆炸炸和和气相爆炸气相爆炸。爆炸分类：爆炸分类：可燃气体、可燃液体蒸气或可燃粉尘与空气混合并达可燃气

6、体、可燃液体蒸气或可燃粉尘与空气混合并达到一定浓度时，遇火源就会燃烧或爆炸，这个到一定浓度时，遇火源就会燃烧或爆炸，这个遇火源能够遇火源能够发生燃烧或爆炸的浓度范围发生燃烧或爆炸的浓度范围，称为，称为爆炸极限。爆炸极限。爆炸极限用可燃气体在空气中的体积百分比爆炸极限用可燃气体在空气中的体积百分比(V%)(V%)表示。表示。对可燃粉尘，我们用单位体积内可燃粉尘的质量对可燃粉尘，我们用单位体积内可燃粉尘的质量g/cmg/cm3 3来表来表示其爆炸上、下限值。示其爆炸上、下限值。一般石油产品蒸气的爆炸极限约为一般石油产品蒸气的爆炸极限约为1%6%1%6%。爆炸极限爆炸极限最小点火能最小点火能最小点火

7、能是指能引起爆炸性混合物燃烧爆炸是指能引起爆炸性混合物燃烧爆炸时所需的最小能量。时所需的最小能量。对可燃气体和液体蒸汽而言，最小点火能对应对可燃气体和液体蒸汽而言，最小点火能对应4%4%的点燃概率。对可燃粉尘而言，最小点火能对应的点燃概率。对可燃粉尘而言，最小点火能对应10%10%的点燃概率。的点燃概率。最小点火能数值愈最小点火能数值愈小小，说明该物质愈，说明该物质愈易被引燃易被引燃。爆炸的破坏形式1 1 震荡作用震荡作用2 2 冲击波的破坏作用冲击波的破坏作用3 3 碎片冲击碎片冲击4 4 造成火灾造成火灾5 5 造成中毒和环境污染造成中毒和环境污染气体爆炸几种形式约束气体爆炸：指发生在储存

8、容器、工艺设备、管道、管路、下水道系统、密闭房间和地下设施等内部的爆炸。约束爆炸也可称为内部爆炸（internal explosions）如图：储罐内发生的约束爆炸部分约束气体爆炸：燃料偶然泄漏在部分敞开的建筑物内，如压缩机厂房和海洋钻井单元，这些建筑物对爆炸具有一定的约束作用。当发生爆炸时，由于建筑物墙体上开口在很低的压力下打开而形成的泄爆作用，使爆炸压力能得以释放。如图：有加工设备的部分约束区域内的气体爆炸无约束气体爆炸：指加工厂等敞开区域的爆炸，完全无约束无障碍条件下，弱点火源点火形成的燃烧实际上是一种闪燃flash fire，超压很低几乎可以忽略。但实际上这种情况很少。如图：加工区域的

9、气体爆炸气云爆炸与部分约束或无约束气体爆炸之间没有本质的区别通称为气体爆炸或气云爆炸。气云爆炸爆 燃相对于火焰前方未燃气以亚音速传播的燃烧波，即燃烧速度U小于未燃气体的声速C，火焰前方未燃气体的速度是由燃烧产物发生膨胀引起的。 在气云爆炸事故通常为在气云爆炸事故通常为爆燃爆燃, ,火焰速度火焰速度S S在在 1m/s 1m/s 到到 500-500-1000m/s 1000m/s 的量级范围的量级范围, ,相应的爆炸相应的爆炸 压力在即压力在即mbarmbar到几到几barbar的范的范围，对于强爆燃，爆燃（即火焰）的前方可能存在围，对于强爆燃，爆燃（即火焰）的前方可能存在激波激波。燃烧和爆炸

10、的关系燃烧的主要特征是燃烧的主要特征是发光和发热，与压力无特别关发光和发热，与压力无特别关系系。爆炸的主要特征是。爆炸的主要特征是压力的急剧上升和爆炸波压力的急剧上升和爆炸波的产生。的产生。燃烧和化学爆炸本质上都是燃烧和化学爆炸本质上都是氧化还原反应氧化还原反应，但二者，但二者反应反应速度、放热速率和火焰传播速度速度、放热速率和火焰传播速度都不同，前者比后者慢都不同，前者比后者慢得多。得多。 在一定条件下，燃烧可以引起爆炸，爆炸也可以在一定条件下，燃烧可以引起爆炸，爆炸也可以引起燃烧。事实上，在很多火灾爆炸事故案例中，引起燃烧。事实上，在很多火灾爆炸事故案例中，火灾火灾和爆炸是同时存在的和爆炸

11、是同时存在的。可燃性气体的燃烧和爆炸界限可燃性气体或蒸汽与空气组成的混合物：可燃性气体或蒸汽与空气组成的混合物： 1）并非在任何混合比例下都可以燃烧或爆炸； 2）混合的比例不同； 3）燃烧的速度(这里指火焰蔓延速度)也不同 ； 4）浓度接近于理论混合比时，燃烧最快或最剧烈； 5）浓度比理论混合比的浓度减少或增加，则火焰的蔓延速度降低 ；气体或液体泄漏 点火（延迟）形成燃料空气云（预混）立即点火火灾无点火气体爆炸无破坏对人员和物资造成破坏火灾与BLEVE火灾火灾和爆炸的关系防火防爆基本原则(1) (1) 控制可燃物和助燃物的浓度、温度、控制可燃物和助燃物的浓度、温度、压力及混触条件，避免物料处于

12、燃爆的危压力及混触条件，避免物料处于燃爆的危险状态。险状态。(2) (2) 消除一切足以导致起火爆炸的点火源。消除一切足以导致起火爆炸的点火源。(3) (3) 采取各种阻隔手段，阻止火灾爆炸事采取各种阻隔手段，阻止火灾爆炸事故灾害的扩大。故灾害的扩大。第二部分第二部分 气体爆炸事故案例气体爆炸事故案例（1 1）液氯生产事故）液氯生产事故v 事故过程事故过程： 2004年4月15日，地处重庆市江北区的重庆天原化工总厂发生氯气冷凝器穿孔溢出氯气事件。在抢险过程中，5个液氯贮罐突然发生爆炸，造成9人死亡，3人受伤。事故使方圆3公里内15万居民的生命安全受到了严重的威胁和挑战，在短短的3个小时内，疏散

13、险区10万群众。其中包括80多家中小型企业、1所医院、5所学校，暂住人口14000多人。v 直接原因直接原因：氯气、液氯、氯化钙冷却盐水对氯气冷凝器的腐蚀使1号氯冷凝器列管腐蚀穿孔，导致含高浓度铵的氯化钙盐水进入液氯系统，生成并大量富集具有极具危险性的三氯化氮爆炸物 。事故处置过程中，由于泵抽吸过程中，事故氯处理装置水封处的三氯化氮因与空气接触和振动而首先发生爆炸，爆炸形成的巨大能量通过管道传递到液氯贮罐内，搅动和振动了液氯贮罐中的三氯化氮，导致4号、5号、6号液氯贮罐内的三氯化氮爆炸。被安置在重庆江北区第18中学体育馆内的部分群众。 （2 2）天然气管道事故之一天然气管道事故之一 事故过程事

14、故过程：20062006年年1 1月月2020日上午日上午8 8时时3030分，四川省仁寿县西南油气田分公司对长输分，四川省仁寿县西南油气田分公司对长输管道阀门更换修立后，该公司输气管理处仁寿营销部组织从该县富加站至文官站管道阀门更换修立后，该公司输气管理处仁寿营销部组织从该县富加站至文官站方向置换空气，方向置换空气，1010时时3030分左右完成作业，随后开始缓慢升压，分左右完成作业，随后开始缓慢升压，1010时时4040分、分、1111时时4040分，分，作业人员两次巡检无异常，压力升至作业人员两次巡检无异常，压力升至1.07MPa1.07MPa，停止升压检查。，停止升压检查。1212时时

15、1717分，富加站分，富加站至文官站段方向距工艺装置区约至文官站段方向距工艺装置区约6060米处发生爆炸着火米处发生爆炸着火, ,大约大约3 3分钟后分钟后,12,12时时2020分左右分左右, ,富加站至汪洋站方向距工艺装置区约富加站至汪洋站方向距工艺装置区约6363米处也发生管道爆炸着火米处也发生管道爆炸着火.12.12时时2020分分, ,仁寿营仁寿营销部调度室立即通知富加站两端文官销部调度室立即通知富加站两端文官 汪洋两站紧急关断并进行紧急放空汪洋两站紧急关断并进行紧急放空,13,13时时1111分分文官站富加方向压力回零文官站富加方向压力回零,13,13时时3030分事故现场天然气大

16、火熄灭分事故现场天然气大火熄灭,17,17时时4040分临近建筑物分临近建筑物余火被扑灭。长输管道连环爆炸事故造成余火被扑灭。长输管道连环爆炸事故造成1010人死亡、人死亡、 5 5人重伤、人重伤、 3737人轻伤、疏散人轻伤、疏散18001800人人 ，直接经济损失，直接经济损失995995万元。万元。 事故原因：事故原因：为了确保成都市供气，施工时间较紧、施工工人匆忙更换阀门后，未为了确保成都市供气，施工时间较紧、施工工人匆忙更换阀门后，未充分置换空气就开始天然气输送，天然气与空气混合浓度达到爆炸极限而导致在充分置换空气就开始天然气输送，天然气与空气混合浓度达到爆炸极限而导致在进气端与出气

17、端分别发生了爆炸。在应急救援方面，在投运前未制定适当的应急进气端与出气端分别发生了爆炸。在应急救援方面，在投运前未制定适当的应急措施，不宜将疏散通道设在管道正上方。措施，不宜将疏散通道设在管道正上方。 20062006年年1 1月月2020日中午日中午12:1712:17时，发生第一次管道爆炸，时，发生第一次管道爆炸，爆炸长度约为爆炸长度约为5.3m5.3m左右左右。 时隔时隔6 6分钟左右，发生第二次管道爆炸，爆炸长度分钟左右，发生第二次管道爆炸，爆炸长度约为约为40m40m左右。左右。 时隔6分钟后，输气站进气端第三次发生爆炸，爆管长度约40m。（3 3）天然气气瓶事故之一）天然气气瓶事故

18、之一v 2004 2004年年2 2月月1313日河南郑州市丰庆路天然气加气站日河南郑州市丰庆路天然气加气站1212时时3030分许，分许，郑州大成出租车司机高某和王某同时到加气，两车气瓶均为郑州大成出租车司机高某和王某同时到加气，两车气瓶均为新装，两车共用一台加气机，当加到新装，两车共用一台加气机，当加到2 2立方多时，高某听到立方多时，高某听到车里发出车里发出“咯吱、咯吱咯吱、咯吱”的响声，继续加到的响声，继续加到8 8立方时又发出立方时又发出响声，当加满到响声，当加满到1212立方时，突然发生爆炸并起火。火灾造成立方时，突然发生爆炸并起火。火灾造成加气员罗某当场死亡，出租车司机高某、王某

19、等加气员罗某当场死亡，出租车司机高某、王某等3 3人受伤烧人受伤烧毁公交车毁公交车1 1辆、出租车辆、出租车2 2辆、加气机辆、加气机2 2台。台。v 直接原因直接原因：郑州众通双燃料汽车加装部在对出租车加装气瓶：郑州众通双燃料汽车加装部在对出租车加装气瓶时，违章作业，未按照改装要求，对复合材料气瓶首次使用时，违章作业，未按照改装要求，对复合材料气瓶首次使用前未抽真空和检测，直接加气是导致事故发生的直接原因。前未抽真空和检测，直接加气是导致事故发生的直接原因。v 间接原因：间接原因：汽车改装人员安全教育培训工作不到位、规章制汽车改装人员安全教育培训工作不到位、规章制度不落实，加装作业人员未经过

20、专门培训就上岗度不落实，加装作业人员未经过专门培训就上岗. .（4）其他天然气事故v 20042004年年0707月月1010日下午日下午4 4时时1010分左右，位于成都二环路南四段分左右，位于成都二环路南四段4444号的成都号的成都鲁能永丰加气站内发生一起天然气缠绕气瓶爆炸事故：一辆车牌号为鲁能永丰加气站内发生一起天然气缠绕气瓶爆炸事故：一辆车牌号为川川ATH 525ATH 525的捷达出租车气瓶爆炸，司机张应德当场死亡，另一位出的捷达出租车气瓶爆炸，司机张应德当场死亡，另一位出租车司机被爆炸引起的气浪震伤。这是成都市发生的首例出租汽车气租车司机被爆炸引起的气浪震伤。这是成都市发生的首例出

21、租汽车气瓶爆炸事故。瓶爆炸事故。v 2007 2007年年1111月月1 1日日0707时时1515分，重庆市沙坪坝区覃家岗镇周家湾，重庆市压分，重庆市沙坪坝区覃家岗镇周家湾，重庆市压缩天然气有限责任公司周家湾缩天然气有限责任公司周家湾CNGCNG加气站在对一辆渝加气站在对一辆渝E6159E6159的长安的长安SC6381ASC6381A型面包车充装型面包车充装CNGCNG时，突然发生爆炸。爆炸造成面包车严重时，突然发生爆炸。爆炸造成面包车严重损坏，气瓶被爆炸成两块残片，损坏，气瓶被爆炸成两块残片，CNGCNG加气站加气机损坏，房顶被炸有加气站加气机损坏，房顶被炸有两个大洞。造成两个大洞。造成

22、1 1人受轻伤，经济损失人受轻伤，经济损失3 3万元。万元。v 2007 2007年年1 1月月1515日日8 8时时2525分，甘肃省兰州市七里河区滨河南路，兰州天元分，甘肃省兰州市七里河区滨河南路，兰州天元汽车出租公司司机私自加装非法制造的，在玉金加气站加气时发生爆汽车出租公司司机私自加装非法制造的，在玉金加气站加气时发生爆炸。发生一起气瓶爆炸严重事故，造成炸。发生一起气瓶爆炸严重事故，造成1 1人轻伤，直接经济损失人轻伤，直接经济损失2020万元。万元。 v 2007 2007年年6 6月月1717日日8 8时时5555分，辽宁郎洁蓝星清洗工程有限公司一辆分，辽宁郎洁蓝星清洗工程有限公司

23、一辆L30896L30896面包车在辽河油田鼎盛车辆燃气有限公司充装压缩天然气气瓶过程中，面包车在辽河油田鼎盛车辆燃气有限公司充装压缩天然气气瓶过程中，气瓶发生爆炸，造成司机当场死亡，一名充装工人受伤。原因是司机气瓶发生爆炸，造成司机当场死亡，一名充装工人受伤。原因是司机自改装的一个不符合压缩天然气充装条件的气瓶，在充装过程中承受自改装的一个不符合压缩天然气充装条件的气瓶，在充装过程中承受不住压力而发生撕裂、爆炸。不住压力而发生撕裂、爆炸。 （5 5）国外天然气事故国外天然气事故v 20092009年年8 8月月9 9日，位于沙特阿拉伯东部的日，位于沙特阿拉伯东部的HawiyahHawiyah

24、气田附近气田附近的一条天然气管道工人们正在进行维修工作，将一条新的的一条天然气管道工人们正在进行维修工作，将一条新的管道连接到天然气输送管线上。发生爆炸，造成管道连接到天然气输送管线上。发生爆炸，造成2828人死亡，人死亡，1212人失踪人失踪。v 据路透社报道，据路透社报道， 2009 2009年年6 6月月3030日在意大利北部城市维亚雷吉奥日在意大利北部城市维亚雷吉奥的火车站，货运列车当天凌晨在维亚雷吉奥火车站附近出轨，的火车站，货运列车当天凌晨在维亚雷吉奥火车站附近出轨，导致车上运载的两个天然气储气罐发生爆炸，事故造成的死亡导致车上运载的两个天然气储气罐发生爆炸，事故造成的死亡人数已上

25、升至人数已上升至1313人，另有人，另有3636人受伤。人受伤。 （6 6）空分氧气输送事故空分氧气输送事故v 20052005年年4 4月月1414日，安徽省铜陵市金港钢铁有限责任公司制氧车间调压站发生日，安徽省铜陵市金港钢铁有限责任公司制氧车间调压站发生重大氧气燃爆事故，正在现场检修作业的重大氧气燃爆事故，正在现场检修作业的8 8名工作人员中，名工作人员中，3 3人死亡，人死亡，4 4人人重伤重伤, ,现场不锈钢管和阀门不同程度的烧损。现场不锈钢管和阀门不同程度的烧损。v 事故过程：事故过程：由于调压管线的气动调节阀经常发生阀芯内漏，由于调压管线的气动调节阀经常发生阀芯内漏，4 4月月14

26、14日上午，日上午，该公司该公司8 8人按照计划进入调压站进行气动调节阀更换作业，作业人员用人按照计划进入调压站进行气动调节阀更换作业，作业人员用F F型型扳手关闭进气阀门没有漏气情况下，拆卸掉故障气动调节阀，换上经脱脂扳手关闭进气阀门没有漏气情况下，拆卸掉故障气动调节阀，换上经脱脂处理的新气动调节阀，安装仪表电源线和气动调节阀控制汽缸管线，并用处理的新气动调节阀，安装仪表电源线和气动调节阀控制汽缸管线，并用万用表测量。在上述工作全部完成后，用氧气试漏，在打开进气阀后（打万用表测量。在上述工作全部完成后，用氧气试漏，在打开进气阀后（打开开1/31/3圈）的不到圈）的不到3 3秒的短暂时间，发出

27、一声沉闷的巨响，从氧气调压间喷秒的短暂时间，发出一声沉闷的巨响，从氧气调压间喷出火焰和浓烟，同时发出强烈的气流声。出火焰和浓烟，同时发出强烈的气流声。v 事故原因：事故原因：通过对同批进货的气动调节阀解体检查，发现内部存有大量油通过对同批进货的气动调节阀解体检查，发现内部存有大量油脂。经调查，除脂过程只是用棉纱蘸四氯化碳擦洗外部可擦部位，没有解脂。经调查，除脂过程只是用棉纱蘸四氯化碳擦洗外部可擦部位，没有解体清泡、清洗。使用的清洗剂仅有体清泡、清洗。使用的清洗剂仅有75ml75ml。脱脂方法和脱脂剂消耗量不能达。脱脂方法和脱脂剂消耗量不能达到完全脱脂的要求，阀芯内仍存有油脂，在通入氧气后绝热压

28、缩产生高温，到完全脱脂的要求，阀芯内仍存有油脂，在通入氧气后绝热压缩产生高温，氧气与油脂剧烈燃烧，使管道内部压力急剧上升，在高温下，纯氧与管道氧气与油脂剧烈燃烧，使管道内部压力急剧上升，在高温下，纯氧与管道金属也发生反应，引起管道内部爆炸，爆炸使管道焊口破断，大量氧气从金属也发生反应，引起管道内部爆炸，爆炸使管道焊口破断，大量氧气从破口喷出，造成外部管线被熔毁。破口喷出，造成外部管线被熔毁。阀门阀门气动调节阀氧气排空管旁路管氧气走向立立 面面 图图防火墙防火墙幸存者幸存者伤亡人员伤亡人员 事故发生前作业人员位置图事故发生前作业人员位置图 除1人幸免外，挤在氧气间不到4米2作业区域的7名作业人员

29、全部伤亡。其中3人死亡，4人烧伤。管线熔烧止端管线熔烧止端墙壁上被熔烧的钢管反应产物墙壁上被熔烧的钢管反应产物出气阀门被烧熔出气阀门被烧熔（7）氧气瓶充装事故（8 8）氧气瓶装卸事故氧气瓶装卸事故v 2004年8月7日吉林龙井市延龙氧气厂装卸工朴松林和司机唐雁彬在本单位装载已充完的55只氧气瓶和换过来的12只空瓶工67只到延吉市益民气体经销部送氧气，因车厢尾部装载的空瓶溜串到车厢前部分与实瓶混在一起，司机帮助朴松林两人一起抬着空瓶放在车厢尾部与实瓶隔开，8时45分司机唐雁彬正准备从车上下车要接朴松林从车上递过来的氧气瓶（实瓶），蹲着身体下车时，朴松林抓着气瓶（实瓶）瓶嘴往地面抛，气瓶瓶底落地时

30、因与地面猛烈的撞击导致气瓶当场爆炸，碎片飞溅四周把司机右大腿擦伤，并将龙井市延龙氧气厂的运送气瓶车的挡风玻璃砸碎。车厢板，库房卷链门和棚顶都造成不同程度的损坏。宽度250毫米，长度500毫米的碎片往西北方向飞出200多米砸在同方向行驶的出租车挡风玻璃上后落在副驾驶室座位上面。v 主要原因：龙井市氧气厂装卸工朴松林卸气瓶时，野蛮装卸，将氧气瓶从车上往地面抛，导致瓶底与地面的猛烈撞击造成气瓶爆炸事故。（9）混合气体气瓶爆炸事故v2007年12月27日下午17时02分,兰州金泰矿用安全产品检测检验有限责任公司安全仪器检测室主任冉显高带领刘广涛、李琦、黄伟东在标准气室进行配气作业时，1只标校气体钢瓶突

31、然爆炸，发生3人死亡、1人受伤的较大事故。 v经调查认定，这是一起因违章操作、现场管理不到位所造成的责任事故。正常操作程序是抽真空充甲烷充氮气充氧气充氮气，爆炸前充装过由实习生完成，缺少充氮气环节，造成在标准气瓶中氧气和甲烷直接混合，形成极易燃爆的甲烷和氧气的混合气体。在输送管道产生静电和标准气体有晃动的情况下，标准气瓶内甲烷和氧气的混合气体发生化学反应，猛烈燃爆造成了这次事故。 第三部分第三部分可燃性气体的爆炸极限可燃性气体的爆炸极限v 爆炸极限：爆炸浓度极限爆炸极限：爆炸浓度极限v 当可燃性气体、蒸气与空气或氧气在一定浓度范围内均匀混当可燃性气体、蒸气与空气或氧气在一定浓度范围内均匀混合，

32、遇到火源发生爆炸的浓度范围合，遇到火源发生爆炸的浓度范围v 最低浓度：爆炸下限最低浓度：爆炸下限v 最高浓度：爆炸上限最高浓度：爆炸上限v 将这一浓度范围内的混合气体称为爆炸性混合气体将这一浓度范围内的混合气体称为爆炸性混合气体v 上、下限之间的范围：爆炸极限上、下限之间的范围：爆炸极限爆炸极限理论爆炸极限理论 浓度在上限以上或下限以下的混合物，则不会着火或浓度在上限以上或下限以下的混合物，则不会着火或爆炸。爆炸。浓度在爆炸下限以下：可燃性物质不足；空气过量：浓度在爆炸下限以下：可燃性物质不足；空气过量：由于空气的冷却作用，阻止了火焰的蔓延；由于空气的冷却作用，阻止了火焰的蔓延；浓度在爆炸上限

33、以上：可燃性物质过量，而空气非常浓度在爆炸上限以上：可燃性物质过量，而空气非常不足不足( (主要是氧不足主要是氧不足) )，火焰也不能蔓延，火焰也不能蔓延 爆炸极限的安全意义在于：爆炸极限的安全意义在于：爆炸极限的计算 v 各种可燃气体和可燃液体蒸气的爆炸极限可用专门仪各种可燃气体和可燃液体蒸气的爆炸极限可用专门仪器测定器测定v 也可用经验公式计算也可用经验公式计算v 有多种计算方法：根据完全燃烧反应所需的氧原子数有多种计算方法：根据完全燃烧反应所需的氧原子数、完全反应的浓度、燃烧热和散热等、完全反应的浓度、燃烧热和散热等v 计算出计算出近似值近似值 对安全工程的意义对安全工程的意义根据完全燃

34、烧反应所需的氧原子数计算 经验公式：经验公式：1176. 4%100）（下NL476. 4%1004NL上L下爆炸下限，L上爆炸上限，N每摩尔可燃气体完全燃烧所需的氧原子数 v 试求乙烷在空气中爆炸浓度下限和上限试求乙烷在空气中爆炸浓度下限和上限v 乙烷的燃烧反应式乙烷的燃烧反应式 ：v 2C2C2 2H H6 6+7O+7O2 24CO4CO2 2+6H+6H2 2O O v N=7 N=7 ，代入：得，代入：得v 乙烷爆炸下限的体积分数为乙烷爆炸下限的体积分数为3.383.38v 爆炸上限的体积分数为爆炸上限的体积分数为10.710.7v 爆炸极限的体积分数为爆炸极限的体积分数为3.383

35、.3810.710.7 例如石蜡烃的浓度及其爆炸极限体积分数的石蜡烃的浓度及其爆炸极限体积分数的计算值与实验值的比较计算值与实验值的比较 序号可燃气体名称分子式碳原子数化学计量浓度C0%爆炸下限L下/%爆炸上限L上/%计算值实验值计算值实验值1甲烷CH419.55.25.014.315.02乙烷C2H625.63.33.010.712.53丙烷C3H834.02.22.19.59.54丁烷C4H1043.11.71.58.58.55异丁烷C4H1043.11.71.88.58.46戊烷C5H1252.51.41.47.78.07异戊烷C5H1252.51.31.47.77.6多种可燃气体混合物

36、的爆炸极限计算 %332211100LVLVLVmLLm多组分混合可燃气体的爆炸极限，%；L1、L2、L3各组分的爆炸极限，%；V1、V2、V3各组分在混合气体中的浓度，%； V1+V2+V3+=100% 氢、一氧化碳、甲烷混合气的爆炸极限氢、一氧化碳、甲烷混合气的爆炸极限 可燃气的组成(体积分数)爆炸极限可燃气的组成(体积分数)爆炸极限H2COCH4实测值计算值H2COCH4实测值计算值1007550251000000255075901007550250000002550754.1754.7一6.0571.88.2一10.8一12.573.09.5一7.722.86.4一4.9一6.272.

37、28.3一10.49.6一7.7525.065一025507S9033.35548.50000033.31501007550251033.3305.615.14.76.4一4.1一4.1一5.726.94.7一33.65.1一4.75一4.44.26.632.45.024.6含有惰性气体的多种可燃气混合物爆炸极限计算 v 先求出混合物中由可燃气体和惰性气体分别组成的混合比先求出混合物中由可燃气体和惰性气体分别组成的混合比，再从相应的比例图，再从相应的比例图( (见图见图1 1和图和图2) 2)中查出它们的爆炸极，中查出它们的爆炸极，然后将各组的爆炸极限分别代入然后将各组的爆炸极限分别代入 。

38、图图28 氢、一氧化碳和氮、氢、一氧化碳和氮、二氧化碳混合气爆炸极限二氧化碳混合气爆炸极限图图2 27 7 乙烷、丙烷、丁烷和乙烷、丙烷、丁烷和氢、二氧化碳混合气爆炸极限氢、二氧化碳混合气爆炸极限求某回收煤气的爆炸极限，其组成为：CO：58，CO2：19.4，N2：20.7，O2：0.4，H2：1.5。 例如v 将煤气中的可燃气体和阻燃性气体组合为两组：v (1)CO及CO2，v 即58(CO)+19.4(CO2)=77.4(CO+CO2)v 其中 CO2/CO=19.4/58 =0.33v 从图2中查得L上=70，L下=17。v (2)N2及H2，v 即1.5(H2)+20.7(N2)=22

39、.2(H2+N2)v 其中，N2/H2=20.7/1.5=13.8，v 从图2中查得L上=76，L下=64。 代入：代入：%5 .71%762 .22704 .77100上L%3 .20%642 .22174 .77100下L该煤气的爆炸极限为该煤气的爆炸极限为20.320.371.571.5 爆炸极限的应用爆炸极限的应用1 1）区分可燃物质的爆炸危险程度，从而尽可能用爆炸危险性小的物质）区分可燃物质的爆炸危险程度，从而尽可能用爆炸危险性小的物质 代替爆炸危险性大的物质。代替爆炸危险性大的物质。例如例如，乙炔的爆炸极限为，乙炔的爆炸极限为2 28181；液化；液化石油气组分的爆炸极限分别为丙烷

40、石油气组分的爆炸极限分别为丙烷2.172.179.59.5，丁烷，丁烷1.151.158.48.4，丁烯丁烯1.71.79.69.6，它们的爆炸极限范围比乙炔小得多，说明液化石油，它们的爆炸极限范围比乙炔小得多，说明液化石油气的爆炸危险性比乙炔小，因而在气的爆炸危险性比乙炔小，因而在气割气割时推广用液化石油气代替乙炔时推广用液化石油气代替乙炔 。2 2）爆炸极限可作为评定和划分可燃物质危险等级的标准。）爆炸极限可作为评定和划分可燃物质危险等级的标准。例如例如，可燃，可燃气体按爆炸下限气体按爆炸下限 1010或或10%10%分为一、二两级分为一、二两级 。4 4）确定建筑物的耐火等级、层数和面积

41、等。）确定建筑物的耐火等级、层数和面积等。 例如例如：贮存爆炸：贮存爆炸下限小于下限小于1010的物质，库房建筑最高层次限一层，并且必须的物质，库房建筑最高层次限一层，并且必须是一、二级耐火等级是一、二级耐火等级 5 5）在确定安全操作规程以及研究采取各种防爆技术措施）在确定安全操作规程以及研究采取各种防爆技术措施通风、检测、置换、检修等时，也都必须根据可燃气体或液体通风、检测、置换、检修等时，也都必须根据可燃气体或液体的爆炸危险性的不同，采取相应的有效措施，以确保安全的爆炸危险性的不同，采取相应的有效措施，以确保安全 3 3）根据爆炸极限选择防爆电机和电器；）根据爆炸极限选择防爆电机和电器；

42、例如例如：生产或贮存爆：生产或贮存爆炸下限炸下限1010的可燃气体，可选用任一防爆型电气设备；爆炸的可燃气体，可选用任一防爆型电气设备；爆炸下限下限1010的可燃气体，应选用隔爆型电气设备。的可燃气体，应选用隔爆型电气设备。 第四部分第四部分可燃性气体爆炸条件及预可燃性气体爆炸条件及预防措施防措施 有足够的点火能源。有足够的点火能源。可燃性气体爆炸产生必须要有三个条件： 可燃性气体和助燃气体的积存；可燃性气体和助燃气体的积存；可燃性气体和助燃气体混合物达到了爆可燃性气体和助燃气体混合物达到了爆炸极限浓度；炸极限浓度；1 12 23 3一、可燃性气体和助燃介质的积存一、可燃性气体和助燃介质的积存

43、预防可燃性气体爆炸的预防可燃性气体爆炸的首要条件首要条件就是防止可燃性气就是防止可燃性气体和助燃介质（空气）形成爆炸混合物。通常情况下，体和助燃介质（空气）形成爆炸混合物。通常情况下，采取的措施有：采取的措施有：3 3）对助燃气体进行检测；如氧气报警器、氯气）对助燃气体进行检测；如氧气报警器、氯气检测仪；检测仪；2 2）对可燃性气体进行检测；如）对可燃性气体进行检测；如COCO报警器、瓦报警器、瓦斯灯等；斯灯等；气体检测报警器可分为：便携式气体检测报警仪和气体检测报警器可分为：便携式气体检测报警仪和固定式气体检测报警仪固定式气体检测报警仪1 1）做好管道、球罐等巡线检查，重点检查管道）做好管道

44、、球罐等巡线检查，重点检查管道跑、冒、滴、漏等现象，避免出现气体泄漏。跑、冒、滴、漏等现象，避免出现气体泄漏。一、可燃性气体和助燃介质的积存一、可燃性气体和助燃介质的积存为了保证气体检测报警器检测效果和质量，应为了保证气体检测报警器检测效果和质量，应加强气体检测报警仪的管理：加强气体检测报警仪的管理：1 1）对气体检测报警器进行日常的检查、维护及保养，保）对气体检测报警器进行日常的检查、维护及保养，保证报警器的安装率、使用率、完好率达到证报警器的安装率、使用率、完好率达到100 %100 %2 2）做好气体检测报警器备品和备件的采购，要保证备）做好气体检测报警器备品和备件的采购，要保证备件充足

45、件充足3 3）新购气体检测报警器一定要经过安监局检测中心）新购气体检测报警器一定要经过安监局检测中心（有的地方是质监局特检所）检测合格，并出具报告方（有的地方是质监局特检所）检测合格，并出具报告方可用。并每一年做一次定期检验。可用。并每一年做一次定期检验。4 4）注意固定式气体检测报警器探头的安装位置，保）注意固定式气体检测报警器探头的安装位置，保证气体最易泄露的地点证气体最易泄露的地点二、可燃性气体和助燃性气体混合物达到了爆炸极限浓度二、可燃性气体和助燃性气体混合物达到了爆炸极限浓度为了防止可燃性气体和助燃性气体混合物达到爆炸极为了防止可燃性气体和助燃性气体混合物达到爆炸极限浓度，我们除了对

46、可燃性性气体和助燃性气体的数量、限浓度，我们除了对可燃性性气体和助燃性气体的数量、浓度进行控制，还可从影响爆炸极限浓度因素上着手。浓度进行控制，还可从影响爆炸极限浓度因素上着手。影响爆炸极限浓度因素有：影响爆炸极限浓度因素有：1 1）初始温度高低）初始温度高低3 3）惰性气体浓度）惰性气体浓度2 2）初始压力大小）初始压力大小4 4）爆炸容器的材料、形状和尺寸）爆炸容器的材料、形状和尺寸5 5）点火源能量的大小）点火源能量的大小爆炸极限的影响因素爆炸极限的影响因素温温 度度混合爆炸气体的混合爆炸气体的初始温度越高初始温度越高，则爆炸极，则爆炸极限限范围越大范围越大，爆炸危险性增加，爆炸危险性增

47、加 丙酮爆炸极限受温度变化的影响情况丙酮爆炸极限受温度变化的影响情况混合物温度/0C爆炸下限%爆炸上限%04.28.0504.09.81003.210.0 温度对甲烷爆炸极限的影响温度对甲烷爆炸极限的影响煤气温度与爆炸极限的关系煤气温度与爆炸极限的关系爆炸极限的影响因素爆炸极限的影响因素混合物温度/0C爆炸下限%爆炸上限%206.0013.401005.4513.602005.0513.803004.4014.254004.0014.705003.6515.356003.3516.407003.2519.75爆炸极限的影响因素爆炸极限的影响因素压 力v 在在0.1MPa2.0MPa0.1MPa

48、2.0MPa的压力下，对爆炸下限影响不大，对爆的压力下，对爆炸下限影响不大，对爆炸上限影响较大；炸上限影响较大；v 当大于当大于2.0MPa2.0MPa时，爆炸下限变小而上限增大，爆炸极限范时，爆炸下限变小而上限增大，爆炸极限范围扩大围扩大v 一般情况下，压力增大，爆炸界限扩大一般情况下，压力增大，爆炸界限扩大 因此，于密闭容器中因此，于密闭容器中进行减压、进行减压、( (负压负压) )操操作，甚至使系统压力作，甚至使系统压力降低至临界压力以下降低至临界压力以下对安全生产是有利的对安全生产是有利的 甲烷在减压下的爆炸极限甲烷在减压下的爆炸极限爆炸极限的影响因素爆炸极限的影响因素惰性气体惰性气体

49、 ：氮、二氧化碳、水蒸气、氩、氦等：氮、二氧化碳、水蒸气、氩、氦等 随着随着惰性气体含量的增加惰性气体含量的增加，爆炸极限，爆炸极限范围缩小范围缩小，当惰，当惰性气体的浓度性气体的浓度增加到某一数值增加到某一数值时，使爆炸上下限趋于时，使爆炸上下限趋于一致，使混合气体一致，使混合气体不发生爆炸不发生爆炸 惰性气体惰性气体 v 加入惰性气体后，使可燃气体的分子和氧分子隔离，它们之间形成一层加入惰性气体后，使可燃气体的分子和氧分子隔离，它们之间形成一层不燃烧的屏障，不燃烧的屏障，v 氧的浓度下降；氧的浓度下降；v 当氧分子冲击惰性气体时，活化分子失去活化能，使反应键中断，当氧分子冲击惰性气体时，活

50、化分子失去活化能，使反应键中断，v 若在某处已经着火，则放出热量被惰性气体吸收，热量不能积聚，火焰若在某处已经着火，则放出热量被惰性气体吸收，热量不能积聚，火焰不能蔓延到可燃气分子上去，可起到抑制作用。不能蔓延到可燃气分子上去，可起到抑制作用。可燃气体在空气和纯氧气中的爆炸极限范围可燃气体在空气和纯氧气中的爆炸极限范围物质名称物质名称在空气中的爆炸极在空气中的爆炸极限限%范围范围在氧气中的爆炸极在氧气中的爆炸极限限%范围范围甲烷甲烷4.9154.91510.110.156156156.056.0乙烷乙烷31531512.012.036636663.063.0丙烷丙烷2.19.52.19.57.

51、47.42.3552.35552.752.7丁烷丁烷1.58.51.58.57.07.01.8491.84947.247.2乙烯乙烯2.75342.753431.2531.2538038077.077.0乙炔乙炔1.53341.533432.4732.472.8932.89390.290.2氢氢47547571.071.049549591.091.0氨氨1528152813.013.013.57913.57965.565.5一氧化碳1274.562.515.59478.5爆炸极限的影响因素爆炸极限的影响因素v 爆炸容器的材料、形状和尺寸对爆炸极限都有影响。爆炸容器的材料、形状和尺寸对爆炸极限都

52、有影响。v 若容器材料的传热性好，则若容器材料的传热性好，则管径越细管径越细，火焰在其中越难传，火焰在其中越难传播，爆炸播，爆炸极限范围变小极限范围变小 爆炸容器爆炸容器 实验证明，对于圆柱形容器，管子直径越小，爆炸极限范围则越小，火焰蔓延的速度也越小。 当管径(或火焰通道)小到一定程度时，火焰即不能通过。这一直径(或间距)称临界直径或最大灭火间距。当管径小于最大灭火间距时，火焰因不能通过而熄灭。如甲烷的临界直径0.40.5mm，氢和乙炔的临界直径为0.10.2mm。利用这一原理制成隔爆型电气设备。 爆炸容器的材质对爆炸业会产生影响例如氢和氟在玻璃器皿中混合，甚至放在液态空气温度下在黑暗中也会

53、发生爆炸，而在银制器皿中，只有在常温下才能发生反应。 爆炸极限的影响因素爆炸极限的影响因素点火源点火源 v 点火源的火花能量越大，v 加热面积越大，v 作用时间越长，v 爆炸极限范围也增大。v 一般情况下，爆炸极限均在较高的点火能量下测得。v 采用10J以上的点火能量，甲烷空气混合物的爆炸极限数据为515% （甲烷在混合气所占质量百分数）。当电压为100V，电流强度为2A时其爆炸界限5.913.6%，而当电流强度为3A时，爆炸界限为5.8514.8%。点火能量对甲烷爆炸极限影响点火能量对甲烷爆炸极限影响有足够的点火能源有足够的点火能源常见的引起火灾爆炸的点火源有以下常见的引起火灾爆炸的点火源有

54、以下8 8种：种： (1) (1) 明火明火 (2) (2) 高热物及高温表面高热物及高温表面 (3) (3) 电火花电火花 (4) (4) 静电、雷电静电、雷电 (5) (5) 摩擦与撞击摩擦与撞击 (6) (6) 易燃物自行发热易燃物自行发热 (7) (7) 绝热压缩绝热压缩 (8) (8) 化学反应热及光线和射线化学反应热及光线和射线明明 火火有足够的点火能源有足够的点火能源为了避免明火引发火灾爆炸为了避免明火引发火灾爆炸 ，我们通常的措施：，我们通常的措施：1 1）防火重点部位、要害部位要禁止携带任何火种进）防火重点部位、要害部位要禁止携带任何火种进 入，悬挂相应入，悬挂相应“严禁烟火

55、严禁烟火”警示牌；警示牌；2 2）在容易引发火灾爆炸的位置动火，要办理施工方）在容易引发火灾爆炸的位置动火，要办理施工方案、单项安全措施、动火审批表，并清理动火部位可案、单项安全措施、动火审批表，并清理动火部位可燃物，必要是还须进行惰性气体置换，动火前应检测燃物，必要是还须进行惰性气体置换，动火前应检测含氧量在含氧量在19.5%-23%19.5%-23%。如果是可燃气体管道正压动火。如果是可燃气体管道正压动火补焊，首先要保证与大气压处于正压，其次管道、设补焊，首先要保证与大气压处于正压，其次管道、设备内的可燃气体处于其着火爆炸极限含氧值以下，最备内的可燃气体处于其着火爆炸极限含氧值以下，最后可燃气体要不断流动。但氧气管道严禁用正压动火后可燃气体要不断流动。但氧气管道严禁用正压动火补焊，必须进行置换方可动火，因为在氧气浓度足够补焊，必须进行置换方可动火，因为在氧气浓度足够高情况下，钢铁是可以燃烧的。高情况下，钢铁是可以燃烧的。高热物及高温表面高热物及高温表面有足够的点火能源有足够的点火能源为了避免高热物及高温表面引发火灾爆炸为了避免高热物及高温表面引发火灾爆炸 ，我们通，我们通常的措施：常的措施：1 1）对于设备运转部位容易产生高热物及高温）对于设备运转部位容易产生高热物及高温表面