第三章 爆炸基本特征
不燃不爆 轻度燃爆 逐渐增强
燃爆最强 逐渐减弱 轻度燃爆 不燃不爆
<12.5%
12.5%
30%
80%
>80%
3、爆炸浓度上下限
1)爆炸下限
可燃性混合物能发生爆炸的最低浓度。爆炸下限 越小,发生爆炸的危险性就越大
CO 12.5% H2 4% C2H2 2.2% NH3 15%
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5.85 — 14.8%
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5、防止爆基本原则
( 1 )爆炸混合物
( 2 )火源 ( 3 )压力 ( 4 )爆炸传播途径 ( 5 )冲击波 ( 6 )检测报警
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防止形成
严格控制 及时泄出 切断 减弱
第四节 燃爆危险场所
Pro. Huang Zhiwei
火灾
22 级 23 级
4、燃爆危险场所区域划分方法
1)按释放源级别划分区域
存在连续级释放源区域划为 存在第一级释放源区域划为 0区 1区
存在第二级释放源区域划为
2区
2)按通风条件调整
通风好,降低等级;反之提高等级。 障碍物、凹坑和死角,局部提高等级。
Pro Huang Zhiwei
2、链式反应机理学说
热反应 :化学物质周围活跃的自由基(OH、H’),受外
界能量激发,数量会急剧增加。同时自由基可与其他分 子生成新的自由基,以链式快速发展。
链激发
链发展 链终止
受外界能量作 用,物质分子键 断裂,生成大量 自由基,大大增 强了活性。
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自由基与分子 反应生成新自由 基,使自由基数 与反应速度快速 增加。
3、爆炸浓度上下限
2)爆炸上限 可燃混合物发生爆炸的最高浓度。爆炸上限越高, 发生爆炸的危险性就越大。
CO 80%
H2 75%
C2H2 81%
NH3 28%
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4、影响爆炸极限的因素
温 度 压 力 影响因素 惰性介质 压力容器 点火能量
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* 雷汞
复杂分解爆炸
需激发能,伴燃烧发热反应。* 苦味酸 可燃性气体与氧化剂混合发生的爆炸。
* 大部分化学爆炸属于此类爆炸。
混合物爆炸
分解性气体爆炸
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该类爆炸边反应边新分解热。在不断激发能 作用下,火焰迅速传播,爆炸不断持续。
火灾事故分类 (普通) 4、化学爆炸分类 ——②爆炸反应相
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4、影响爆炸极限的因素
3)惰性介质
惰性气体增加,爆炸极限范围缩小。含氧量越高, 爆炸极限变宽。
4)爆炸容器 容器管道减小,爆炸极限范围变小。 * d<0.1 mm时H2,C2H2,爆炸不传播
5)点火源 火源能量越高,爆炸极限范围愈宽。 * CH4, 1A:电火花不爆炸; 2A:5.9— 13.6%; 3A:
自由基相互作 用,将能量传 给惰性分子, 使自由基减少、 消失。
3、气体混合物与爆炸性物品爆炸的比较
爆炸性物品
气体混合物
爆 速
爆速极快,能量高度集 爆速相对较慢,爆炸功 中,2000~9000m/s 率较小
反应热高,温度可达 2400~3400℃
反应热
温度《 1000℃
生成气体
生成大量气体,膨胀, 气体量相对较少,压力 压力达数万兆帕 〈2MPa
正压型 电设备内压高 1、2区 本安型 油浸型 限制电路 部件浸油内 0/1/2
防气进设备 1、2区 特殊隔爆 -
1、2区 防尘爆型 防尘进设备 1、2区
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THE END
5、影响危险场所危险程度的因素
特性
通风
位置
布局
危险 程度
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6、防爆电气设备主要类型
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隔爆型
油浸型
本安型
正压型
浇封型
防尘型
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n型 特殊型
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充砂型
增安型
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6、防爆电气设备主要类型
设备类型 隔爆型 增安型 防爆原理 封闭气体 技术防范 适用 1、2区 2区 设备类型 充砂型 浇封型 气密型 特殊型 防爆原理 外壳充砂 部件浇封 适用 1、2区 1、2区
1、爆炸和火灾危险场所分类
性质 特危险 储量 特大 工艺 特殊 损失伤亡 很大
特别危险场所
高度危险场所
性质
储量
工艺
损失伤亡
较危险
较大
较特殊
较大
一般危险场所
性质 危险小
储量 较少
工艺 一般
损失伤亡 较小
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2、爆炸和火灾危险场所分类
爆炸气体危险场所
燃爆粉尘危险场所
火灾危险场所
4、影响爆炸极限的因素
1)温度
初始温度升高,爆炸极限范围变宽。
丙酮: 0℃ 100℃ 爆炸范围:4.2 — 8% 爆炸范围:3.2—10%
2)压力
初始压力增大,爆炸极限范围变宽。
甲烷: 0.1MPa 5MPa 爆炸范围:5.6 — 14.3% 爆炸范围:5.4 — 29.4%
气体混合爆炸
气相爆炸
气体分解爆炸 雾状液体爆炸 粉尘爆炸 聚合爆炸
液相爆炸
蒸汽爆炸 混合液体爆炸 爆炸物爆炸 金属气化爆炸
固相爆炸
4、化学爆炸分类——③爆速
轻爆
爆炸燃烧速度慢,爆炸声响小、 破坏力小。* 火药快速燃烧
爆轰
爆轰波沿反应区前以超声速传递, 将介质变成高温高压的爆轰产物。
爆炸
爆速高,震耳声响,压力激增, 破坏力大。
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3、爆炸和火灾危险场所分级
0级
连续短时频繁出现/长时间 可能出现气体爆炸事故
爆炸气体
1级 2级 10 级
不正常情况偶尔短时间出现
连续短时频繁出现/长时间 不正常情况偶尔短时间出现 液体数量/配置能引起火灾 粉尘数量/配置能引起火灾 固体数量/配置能引起火灾
燃爆粉尘
11 级 21 级
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第三节 爆炸浓度极限与基本理论
Pro. Huang Zhiwei
1、爆炸浓度极限定义
可燃物质与空气混合,遇着火源能够发生爆炸的浓 度范围,称为爆炸浓度极限。
富氧爆炸
富燃料爆炸
VS
富氧燃烧富燃料 炸药
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2. 不同浓度的燃爆特征(CO)
硝化棉
CO+C02+H2
几万分之一秒体积增大47万倍(冲击波)
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2、化学爆炸的条件
能量
温度
(浓度)
易爆物
氧化剂
(浓度)
气体爆炸有浓度极限,固体爆炸要求氧化剂
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3、化学爆炸三要素特点
(1) 放热:热量不足,化学变化不传播,不产生爆炸。
(NH4)C2O4=2NH3+N2O+CO2 - 63千卡 吸热
CuC2O4=Cu+2CO2 +5.7千卡
HgC2O4=Hg+2CO2 +18.8千卡
热量不足
爆炸
(2) 高速:高速才能保证爆炸高体积能量密度。 (3) 大量气体:气体形成高压,压缩体积能量密度。
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4、化学爆炸分类——①化学变化
简单分解爆炸
爆炸能由爆炸物分解产生,受冲击引爆。
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4.化学爆炸分类——④爆炸物状态
化学爆炸分类
气体爆炸 雾滴爆炸 粉尘爆炸 炸药爆炸 固体爆炸
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5、化学爆炸过程
过程: NO1:物质能量转变为压缩能
NO2 :压缩能急剧膨胀作功
气相爆炸: 混合均相气体,在密闭容器
高温高 内燃烧,热膨胀,压力急增,形成爆炸。 压气体
第三章
爆炸 的基本特征
信息与安全工程学院
1
2
化学爆炸
分类
核爆炸
3
物理爆炸
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第一节 化学爆炸基本概念
பைடு நூலகம்
Pro. Huang Zhiwei
1、化学爆炸的基本特点
物质在极短时间以极高的速度进行放热化学反 应,形成其它物质,产生大量高温、高压气体和能 量而引起的爆炸现象(爆炸的能量来源于化学反应 释放的化学能)。
爆炸
固液相爆炸:
固体 液体 高温高 压气体 爆炸
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第二节 化学爆炸机理
Pro. Huang Zhiwei
1. 热反应机理学说
热反应
爆炸物着火获得热 量后,形成活性中心, 并迅速向外传播,使邻
近的混合物发生化学反
应,然后又向外推进, 反应速度倍数增长。
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