第二章_防爆基本原理.ppt

;;;;;;;;;第三章 防爆基本原理;2 爆炸的分类;表2-3某些气体混合物的爆轰速度;2）按照爆炸的反应相的不同，爆炸可以分为三类： 气相爆炸。包括：可燃气与助燃气混合物的爆炸，气体的分解爆炸，液体被喷成雾状在剧烈燃烧时引起的爆炸；称喷雾爆炸；可燃性粉尘爆炸。分类见表2-1（P32） 液相爆炸。聚合爆炸、蒸发/汽爆炸以及不同液体混合引起的爆炸。如硝酸和油脂，矿渣和水接触。 固相爆炸。爆炸化合物及其他爆炸性物质的爆炸(硝化棉、乙炔铜)；导线因电流过载，由于过热，金属迅速气化而引起的爆炸等。液固相爆炸举例见表2-2（P33）;3）按照爆炸能量来源的不同，爆炸可以分为三类：;4）属于化学性爆炸的分解爆炸，具体又可分为三类：; 由元素生成乙炔时需要消耗大量的热，当乙炔分解时即放出生成时所吸收的全部热量： C2H2→2C＋H2＋226.04J/mol 分解时的生成物是细粒固体碳和氢气，假如分解是在密闭容器（如乙炔储罐）中进行的，则由于温度升高，压力急剧增大10～13倍，从而引起容器爆炸。 要想防止分解爆炸，在乙炔的聚合反应时，要及时导出大量的热。;增加压力也能促使和加速乙炔的聚合及分解反应。温度和压力对乙炔的聚合与爆炸分解的影响如图2－1所示。;简单分解爆炸（物质）。这类物质在爆炸时分解为元素，并在分解过程中释放出热量。如乙炔银、乙炔铜、碘化氮、迭氮铅等。 Ag2C2→2Ag＋2C＋ Q PbN6 →Pb＋3N2＋ Q 简单分解的爆炸性物质很不稳定，受摩擦、撞击，甚至轻微震动都可能发生爆炸，其危险性很大。 复杂分解爆炸（物质）。这类物质包括各种含氧炸药和烟花爆竹等。其危险性比简单分解的爆炸物稍低。含氧炸药在发生爆炸时伴有燃烧反应，燃烧所需的氧由物质本身分解供给。TNT、硝化棉均属此类。硝化甘油的分解爆炸反应式如下： 4C3H5(ONO2)3＝12CO2+10H2O+O2+6N2+Q 每公斤硝化甘油爆炸就能产生715L气体;二、爆炸的破坏作用;三、可燃性混合物爆炸;2 爆炸极限 可燃性混合物不是在任何混合比例下都有着火和爆炸的危险，而必须是在一定的比例范围内混合才能发生燃爆。混合的比例不同，其爆炸的危险程度也不相同。CO与空气混合的燃爆情况如表2-4所示。;可燃物质与空气(或氧气)必须在一定的浓度范围内均匀混合，形成预混气，遇着火源才会发生爆炸，这个浓度范围称为爆炸极限(或爆炸浓度极限)。爆炸极限受很多因素影响，例如：可燃气体爆炸极限受温度、压力、含氧量、能量等影响；可燃粉尘爆炸极限受散度、湿度、温度和惰性粉尘等影响。 可燃气体和蒸气的爆炸极限的单位是以其在混合物中所占体积的百分比来表示的。如CO的为12.5％～80％。可燃性粉尘的爆炸极限是以其在单位体积混合物中的质量数（g/m3）来表示的，如铝粉的爆炸极限为40g/m3. 可燃性混合物能够发生爆炸的最低浓度和最高浓度，分别成为爆炸下限和爆炸上限。低于爆炸下限或高于上限，既不爆炸也不着火。相当于完全反应的浓度时，爆炸威力最大。;可燃性混合物的爆炸极限范围越宽，爆炸下限越低，其爆炸危险性越大，爆炸极限越宽，说明出现爆炸条件的机会越多。爆炸下限越低，少量可燃物就会形成爆炸条件；爆炸上限越高，则有少量空气渗入容器，就能形成爆炸条件。 可燃性混合物的浓度高于爆炸上限，虽然不会造成爆炸，但当气体从管道和容器中逸出时，接触空气，就容易达到爆炸上限，因此仍有发生燃烧爆炸的危险。;四、燃烧与化学性爆炸的关系;3.2 爆炸极限的计算;例2 求乙烯在氧气中完全反应的浓度。 反应式：C2H4＋3O2＝2CO2＋2H2O 乙烯在混合物中所占的体积比例为： ;则在氧气中可燃气完全反应的浓度Xo(%)可表示为：;二、爆炸下限和爆炸上限的计算 可燃气体和蒸气的爆炸极限可以用专门的仪器测定出来，或者用经验公式计算。爆炸极限的计算值与实验值一般有些出入，因为在计算中只考虑到混合物的组成，而无法考虑其他一系列因素的影响，但仍有其参考价值。 1 根据完全反应所需要的氧原子数计算有机物的爆炸极限，经验公式如下：;2 用爆炸性混合气体完全燃烧时的浓度，计算链烷烃的爆炸上限和爆炸下限;3 多种可燃气体组成混合物的爆炸极限计算;4 含惰性气体的多种可燃气体组成混合物的爆炸极限计算;1）CO和CO2, 即 CO(58%)+CO2(19.4％)= (CO+CO2)77.4% CO2/CO=19.4/58=0.33 从图2－2(P46,2-3)中查的Lx＝17％， Ls＝70％。 1） N2和H2，即 N2(20.7％)+H2(1.5％)=(N2和H2)22.2% N2/ H2=20.7/1.5=13.8 从图2－1(P47,2-4)中查的Lx＝64％， Ls＝76％ 将爆炸上下限及组分浓度带入2－6式，