第二部分
爆炸
物理爆炸现象
它是由物理原因引起的爆炸，最常见的是蒸汽锅炉和高压气瓶的爆炸。 蒸汽锅炉爆炸是由于锅炉出现缺陷，锅炉内过热水迅速转变为蒸汽，产 生很高的压力，冲破容器的阻力而引起的。 高压气瓶充气压力过高，高压气瓶靠近热源或者在阳光下爆晒也会使气 瓶内部压力升高，当它们超过气瓶时强度就会发生因气瓶破裂而发生的爆 炸事故。
第二部分
爆炸
图示黄色管段为事故管段 180 段，1956年改线工程建 设项目。 该改线工程没有外委，由 PG&E自己的施工队执行。 提供给NTSB的施工文档包 括300页的日记凭单，物资 中转，铺设收据，以及其 他各种成本核算表。PG&E 没有提供任何设计或施工 规范，检测记录，竣工图 纸，或X光片报告。
灾
B类火灾：指甲、乙、丙类液体，如汽油、煤油、柴油、甲醇、乙醚、
丙酮等燃烧的火灾
C类火灾：指可燃气体，如煤气、天然气、甲烷、丙烷、乙炔、氢气等
燃烧的火灾
D类火灾：指可燃金属，如钾、钠、镁、钛、锆、锂、铝镁合金等燃烧
的火灾
带电火灾：指带电物体燃烧的火灾
16
第二部分
爆炸
17
第二部分
爆炸
132号管线直径为30〞(762mm) ，材质X42，壁厚0.375 〞(9.5mm)
第二部分
爆炸
3.事故经过及采取措施
2010年9月9日18:11，由太
平 洋 燃 气 电 力 公 司 (the
Pacific Gas and Electric
Company ， PG&E) 运营 管理
的加利福尼亚州天然气传输
第二部分
爆炸
物理爆炸现象
由地壳弹性压缩而引起的 地壳运动（地震）也是一
种强烈的物理爆炸现象。
最大的地震能量达1013～ 1015KJ，比一百万吨TNT 炸药的爆炸还要厉害。
第二部分
爆炸
核子爆炸现象
核爆炸的能源是核裂变（如U235的裂变）或核聚变 （如氘、氚、锂核的聚变）反应所释放出的核能。 核爆炸反应所释放出的能量比炸药爆炸放出的化学能 要大得多，集中很多。核爆炸时可形成数百万到数千 万度的高温，在爆炸中心区造成数百万丈气压的高压，
4 受到水或空气中水蒸气的 作 用 能 产 生 爆 炸 下 限 ＜ 电石、碳化铝 10%气体的固体物质
10
第一部分

燃烧
《原油和天然气工程设计防火规范》 (GB50183-93) 中，有关常用储存物品的 火灾危险性分类及举例：
储存物 品类别 乙 火灾危险性特征 1 闪点≥28℃到＜60℃的液体 举例
气、氧气或其他氧化剂接触，或将它们隔离开来，即使有点火源 作用，也因为没有助燃物参混而不致发生燃烧、爆炸。
密闭设备系统
惰性气体保护 隔绝空气 隔离储存
14
第一部分
燃烧
控制火源
在生产加工过程中，点火源常常是一种必要的热能源，故须科学 地对待点火源，即要保证安全地利用有益于生产的点火源，又要 设法消除能够引起火灾爆炸的点火源。
第三讲
燃气的燃烧与爆炸过程
1
第一部分
燃烧
定义 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。
三个特征
发光 发热 生成新物质
第一部分
燃烧
第一部分
燃烧
燃烧的分类
根据可燃物状态的不同
气体燃烧、液体燃烧、和固体燃烧
根据燃烧方式的不同
第一部分
燃烧
依据GB13690-92《常用危险化学品的分类及标志》，将危险化学品分
为8大类21项。
第1类：爆炸品 第2类：压缩气体和液化气体 第3类：易燃液体 第4类：易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品 第5类：氧化剂和有机过氧化物 第6类：毒害品和感染性物品 第7类：放射性物品 第8类：腐蚀品
第二部分
爆炸
74辆汽车被烧毁或损坏。被烧毁 的区域里还包括一个公园林地和 一个游乐场。
事故现场一
事故现场二
第二部分
爆炸
伤员类型 致命 严重 轻微 总计
数 量 8 10 48 66
美国联邦法规830.2条定义：致命伤为任何事故造成的30天内死亡的 伤害，严重伤害为： （1）需要住院治疗超过48小时，从受伤开始的7天内算起；（2）导 致骨折的（除简单的手指，脚趾，鼻骨折外）；（3）造成大量出血或 神经、肌腱损伤的；（4）涉及内部器官损伤的；（5）涉及二度或三 度烧伤，或任何超过体表面积5%的烧伤。
煤油、丁醇、溶剂油、戊醇、丙苯、 苯乙烯、氯苯、乙二胺 氨 2 爆炸下限≥10%的气体 3 不属于甲类的化学易燃危险固 硫磺、镁粉、铝粉 体 4 助燃气体 氧
丙
1 闪点≥60℃的液体
乙二醇、二甘醇、三甘醇、一乙醇胺、 二乙醇胺、二异丙醇胺、环丁砜、二 甲基亚砜、机油、轻柴油、沥青、润 滑油
硫胺
11
2可燃固体
扩散燃烧、预混燃烧、蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烧
根据燃烧发生瞬间的特点
闪燃、着火和自燃
第一部分
燃烧
可燃气体最易燃烧，燃
烧所需热量只用于本身氧 化分解，所以将可燃气体 加热到其燃点即可燃烧。
第一部分
燃烧

完全燃烧
可燃气体燃烧，可燃气体分子中所含的碳全部氧化成二氧化
碳，氢全部氧化生成水，这样的过程称为完全燃烧。
12
第一部分
燃烧
控制可燃物
控制可燃物，就是使可燃物达不到燃爆所需要的数量、浓度，或
者使可燃物难燃化或用不燃材料取而代之，从而消除发生燃爆的 物质基础。 控制气态可燃物 控制液态可燃物
控制固态可燃物
13
第一部分
燃烧
控制助燃物
控制助燃物，就是使可燃性气体、液体、固体、粉体物料不与空
2KNO3 + S + 3C =K2S+N2↑+3CO2↑ 黑火药爆炸方程式 CH4+2O2 =点燃= CO2+2H2O 天然气爆炸化学方程式 4C3H5N3O9 =引爆剂=12 CO2↑+ 10 H2O↑+ 6 N2↑+ O2↑ 炸药三硝酸甘油酯爆炸方程式
裂缝贯穿焊接金属 焊趾 焊接热影响 区域边界 未焊接区域
对接不重合角度15 °
焊接金属
标准 DSAW （双 面电弧焊）纵向 焊缝横截面。
焊趾
焊接热影响 焊接金属 区域边界
31
第二部分
爆炸
管外壁
断裂 焊缝 未焊接 区域
焊趾 管内壁
第2阶段—疲劳断裂
第2阶段—准解理断裂
第1阶段--韧性断裂
检测结果表明，裂纹首先随着焊缝根部的韧性断裂扩展（图示黄色区 域），随后以疲劳断裂模式增长（图示绿色区域），最终发生准解理 断裂导致管体破裂。
16:38~ 17:22 • 由于调节阀门处于完全打开状态，出站压力线路压力持续升高。
20
第二部分
爆炸
• 发现供电系统问题，并将调节阀压力设定值从2.66MPa调节 17:28 至 2.55MPa 以降低出站压力。（ 132 线的 MAOP 为 2.76MPa ， MOP为2.59MPa）
• MAOP最大允许操作压力 • MOP最大操作压力
第二部分
爆炸
事故管道基本信息 直径 材质 壁厚 MAOP MOP 30 英寸 (762 mm) X42 0.375英寸 (9.525mm ) 400psig (2.758Mp) 375psig (2.586Mp)
爆炸产生一个长约72英尺（22米），宽约26英尺（8米）的坑陷。
第二部分
爆炸
爆炸发生在伯爵大 街和格伦维尤快车道
同时还释放出大量的热辐射和强烈的光，此外还要产
生各种对人类生存有害的放射性粒子，造成地区长时 间的放射性污染。 核爆炸的能量约相当于数万吨到数千万吨TNT。
核弹爆炸图
第二部分
爆炸
化学爆炸现象
由物质以极快的反应速度发生放热的化学反应，产生的高温高压的气体而引起 的爆炸称为化学爆炸。化学爆炸前后，物质的组分和性质均发生了根本的变化。
有关，燃烧放出的热量也会有一部分散失于周围环境，燃烧产物
实际达到的温度称为实际燃烧温度，也称火焰温度。
实际燃烧温度不是固定的值，它受可燃物浓度和一系列
外界因素的影响。
第一部分
燃烧
燃烧速度
气体燃烧速度：火焰在可燃介质中的传播速度也称燃烧速度。
影响因素
气体的组成和结构
可燃气体含量
初温 燃烧形式
阻止火势蔓延
阻火装臵：安全液封、阻火器、回火防止器、防火阀、火星熄灭 器。 阻火设施 ：防火门、防火墙、防火带、防火卷帘、水封井、防 火堤、防火分隔堤、事故存油罐、防火集流坑。
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第一部分
燃烧
《建筑灭火器配置设计规范》(GBJ140-90，1997年版) 中将火灾分为五类：
A类火灾：指含碳固体可燃物，如木材、棉、毛、痳、纸张等燃烧的火
132 号管线 在圣布 鲁诺 市的 一处居民区发生断裂并引发
爆炸。
第二部分
3.事故经过及采取措施
14:46
爆炸
• 132线首站开启更换 UPS电源电气工程工作。为调节阀控制器、 压力信号传感器、阀门位置指示器更换供电电源。工作开始 后将自动调节阀设定为手动档。
• 工作完成后将调节阀控制器设定回自动控制档，但由于供电 16:38 系统设置不当，回路中增加了一个多余的24V直流电压，该电 压使得压力信号传感器产生了一个错误的低压信号，导致自 动调节阀处于完全打开状态。
17:42 • 由于典型的阀门响应时间滞后，出站压力持续升高达到顶点 2.73MPa。