常見氣體的爆炸極限.doc_第1頁
常見氣體的爆炸極限.doc_第2頁
常見氣體的爆炸極限.doc_第3頁
常見氣體的爆炸極限.doc_第4頁
常見氣體的爆炸極限.doc_第5頁
已閱讀5頁,還剩42頁未讀 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

常見氣體的爆炸極限氣體名稱 化學分子式/在空氣中的爆炸極限 (體積分數(shù)) / % 下限(V/V) 上限(V/V)乙烷 C2H6 3.0 15.5乙醇 C2H5OH 3.4 19乙烯 C2H4 2.8 32氫氣 H2 4.0 75硫化氫 H2S 4.3 45甲烷 CH4 5.0 15甲醇 CH3OH 5.5 44丙烷 C3H8 2.2 9.5甲苯 C6H5CH3 1.2 7二甲苯 C6H5(CH3)2 1.0 7.6乙炔 C2H2 1.5 100氨氣 NH3 15 30.2苯 C6H6 1.2 8丁烷 C4H10 1.9 8.5一氧化碳 CO 12.5 74丙烯 C3H6 2.4 10.3丙酮 CH3COCH3 2.3 13苯乙烯 C6H5CHCH2 1.1 8.0可燃氣體(蒸氣)與空氣的混合物,并不是在任何濃度下,遇到火源都能爆炸,而必須是在一定的濃度范圍內遇火源才能發(fā)生爆炸。這個遇火源能發(fā)生爆炸的可燃氣濃度范圍,稱為可燃氣的爆炸極限(包括爆炸下限和爆炸上限)。不同可燃氣(蒸氣)的爆炸極限是不同的,如氫氣的爆炸極限是4.075.6(體積濃度),意思是如果氫氣在空氣中的體積濃度在4.075.6之間時,遇火源就會爆炸,而當氫氣濃度小于4.0或大于75.6時,即使遇到火源,也不會爆炸。甲烷的爆炸極限是5.015意味著甲烷在空氣中體積濃度在5.015之間時,遇火源會爆炸,否則就不會爆炸。可燃粉塵爆炸極限的概念與可燃氣爆炸極限是一致的。爆炸極限一般用可燃氣(粉塵)在空氣中的體積百分數(shù)表示(),也可以用可燃氣(粉塵)的重量百分數(shù)表示(克米*或是毫克升)。爆炸極限是一個很重要的概念,在防火防爆工作中有很大的實際意義:(1)它可以用來評定可燃氣體(蒸氣、粉塵)燃爆危險性的大小,作為可燃氣體分級和確定其火災危險性類別的依據(jù)。我國目前把爆炸下限小于是10的可燃氣體劃為一級可燃氣體,其火災危險性列為甲類。(2)它可以作為設計的依據(jù),例如確定建筑物的耐火等級,設計廠房通風系統(tǒng)等,都需要知道該場所存在的可燃氣體(蒸氣、粉塵)的爆炸極限數(shù)值。(3)它可以作為制定安全生產操作規(guī)程的依據(jù)。在生產、使用和貯存可燃氣體(蒸氣、粉塵)的場所,為避免發(fā)生火災和爆炸事故,應嚴格將可燃氣體(蒸氣、粉塵)的濃度控制在爆炸下限以下。為保證這一點,在制定安全生產操作規(guī)程時,應根據(jù)可燃氣(蒸氣、粉塵)的燃爆危險性和其它理化性質,采取相應的防范措施,如通風、置換、惰性氣體稀釋、檢測報警等。第1樓:游客6301 2007-6-29 13:00:48 什么是爆炸極限(一)定義可燃物質(可燃氣體、蒸氣、粉塵或纖維)與空氣(氧氣或氧化劑)均勻混合形成爆炸性混合物,其濃度達到一定的范圍時,遇到明火或一定的引爆能量立即發(fā)生爆炸,這個濃度范圍稱為爆炸極限(或爆炸濃度極限)。形成爆炸性混合物的最低濃度稱為爆炸濃度下限,最高濃度稱為爆炸濃度上限,爆炸濃度的上限、下限之間稱為爆炸濃度范圍??扇夹曰旌衔镉幸粋€發(fā)生燃燒和爆炸的濃度范圍,即有一個最低濃度和最高濃度,混合物中的可燃物只有在其之間才會有燃爆危險??扇嘉镔|的爆炸極限受諸多因素的影響。如可燃氣體的爆炸極限受溫度、壓力、氧含量、能量等影響,可燃粉塵的爆炸極限受分散度、濕度、溫度和惰性粉塵等影響??扇細怏w和蒸氣爆炸極限是以其在混合物中所占體積的百分比()來表示的,表53中一氧化碳與空氣的混合物的爆炸極限為12580。可燃粉塵的爆炸極限是以其在混合物中所占的比重(gm3)來表示的,例如,木粉的爆炸下限為409m3,煤粉的爆炸下限為359m3可燃粉塵的爆炸上限,因為濃度太高,大多數(shù)場合都難以達到,一般很少涉及。例如,糖粉的爆炸上限為135009m3,煤粉的爆炸上限為135009m3,一般場合不會出現(xiàn)??扇夹曰旌衔锾幱诒ㄏ孪藓捅ㄉ舷迺r,爆炸所產生的壓力不大,溫度不高,爆炸威力也小。當可燃物的濃度大致相當于反應當量濃度(表中的30)時,具有最大的爆炸威力。反應當量濃度可根據(jù)燃燒反應式計算出來??扇夹曰旌衔锏谋O限范圍越寬,其爆炸危險性越大,這是因為爆炸極限越寬則出現(xiàn)爆炸條件的機會越多。爆炸下限越低,少量可燃物(如可燃氣體稍有泄漏)就會形成爆炸條件;爆炸上限越高,則有少量空氣滲入容器,就能與容器內的可燃物混合形成爆炸條件。生產過程中,應根據(jù)各可燃物所具有爆炸極限的不同特點,采取嚴防跑、冒、滴、漏和嚴格限制外部空氣滲入容器與管道內等安全措施。應當指出,可燃性混合物的濃度高于爆炸上限時,雖然不會著火和爆炸,但當它從容器里或管道里逸出,重新接觸空氣時卻能燃燒,因此,仍有發(fā)生著火的危險。(二)爆炸反應當量濃度的計算爆炸性混合物中的可燃物質和助燃物質的濃度比例恰好能發(fā)生完全化合反應時,爆炸所析出的熱量最多,產生的壓力也最大,實際的反應當量濃度稍高于計算的反應當量濃度。當混合物中可燃物質超過化學反應當量濃度時,空氣就會不足,可燃物質就不能全部燃盡,于是混合物在爆炸時所產生的熱量和壓力就會隨著可燃物質在混合物中濃度的增加而減??;如果可燃物質在混合物中的濃度增加到爆炸上限,那么其爆炸現(xiàn)象與在爆炸下限時所產生的現(xiàn)象大致相同。因此,我們說的可燃物質的化學當量濃度也就是理論上完全燃燒時在混合物中該可燃物質的含量。根據(jù)化學反應計算可燃氣體或蒸氣的反應當量濃度。例如,求一氧化碳在空氣中的反應當量濃度。解:寫出一氧化碳在空氣中燃燒的反應式:2C0+02+376N2=2C02+376N2根據(jù)反應式得知,參加反應的物質的總體積為2+1+376=676。若以這個總體積為100,則2個體積的一氧化碳在總體積中所占比例為X=2/6.76100=296(三)爆炸極限的影響因素爆炸極限通常是在常溫常壓等標準條件下測定出來的數(shù)據(jù),它不是固定的物理常數(shù)。同一種可燃氣體、蒸氣的爆炸極限也不是固定不變的,它隨溫度、壓力、含氧量、惰性氣體含量、火源強度等因素的變化而變化。1初始溫度混合氣著火前的初溫升高,會使分子的反應活性增加,導致爆炸范圍擴大,即爆炸下限降低,上限提高,從而增加了混合物的爆炸危險性。2初始壓力增加混合氣體的初始壓力,通常會使上限顯著提高,爆炸范圍擴大。增加壓力還能降低混合氣的自燃點,這樣使得混合氣在較低的著火溫度下能夠發(fā)生燃燒。原因在于,處在高壓下的氣體分子比較密集,濃度較大,這樣分子間傳熱和發(fā)生化學反應比較容易,反應速度加快,而散熱損失卻顯著減少。壓力對甲烷爆炸極限的影響。在已知的氣體中,只有CO的爆炸范圍是隨壓力增加而變窄的。混合氣在減壓的情況下,爆炸范圍會隨之減小。壓力降到某一數(shù)值,上限與下限重合,這一壓力稱為臨界壓力。低于臨界壓力,混合氣則無燃燒爆炸的危險。在一些化工生產中,對爆炸危險性大的物料的生產、貯運往往采用在臨界壓力以下的條件進行,如環(huán)氧乙烷的生產和貯運。3含氧量混合氣中增加氧含量,一般情況下對下限影響不大,因為可燃氣在下限濃度時氧是過量的。由于可燃氣在上限濃度時含氧量不足,所以增加氧含量使上限顯著增高,爆炸范圍擴大,增加了發(fā)生火災爆炸的危險性。若減少氧含量,則會起到相反的效果。例如甲烷在空氣中的爆炸范圍為5314,而在純氧中的爆炸范圍則放大到5O61。甲烷的極限氧含量為12,若低于極限氧含量,可燃氣就不能燃燒爆炸了。4惰性氣體含量爆炸性混合氣體中加入惰性氣體,如氮、氧、水蒸氣、二氧化碳、四氯化碳等,可以使可燃氣分子和氧分子隔離,在它們之間形成一層不燃燒的屏障。這層屏障可以吸收能量,使游離基消失,鏈鎖反應中斷,阻止火焰蔓延到其他可燃氣分子上去,抑制燃燒進行,起到防火和滅火的作用?;旌蠚怏w中增加惰性氣體含量,會使爆炸上限顯著降低,爆炸范圍縮小。惰性氣體增到一定濃度時,可使爆炸范圍為零,混合物不再燃燒。惰性氣體含量對上限的影響較之對下限的影響更為顯著的原因,是因為在爆炸上限時,混合氣中缺氧使可燃氣不能完全燃燒,若增加惰性氣體含量,會使氧量更加不足,燃燒更不完全,由此導致爆炸上限急劇下降。5點火源與最小點火能量點火源的強度高,熱表面的面積大,火源與混合物的接觸時間長,會使爆炸范圍擴大,增加燃燒、爆炸的危險性。最小點火能量是指能引起一定濃度可燃物燃燒或爆炸所需要的最小能量?;旌蠚怏w的濃度對點火能量有較大的影響,通??扇細鉂舛壬愿哂诨瘜W計量濃度時,所需的點火能量為最小。若點火源的能量小于最小能量,可燃物就不能著火。所以最小點火能量也是一個衡量可燃氣、蒸氣、粉塵燃燒爆炸危險性的重要參數(shù)。對于釋放能量很小的撞擊摩擦火花、靜電火花,其能量是否大于最小點火能量,是判定其能否作為火源引發(fā)火災爆炸事故的重要條件。6消焰距離實驗證明,通道尺寸越小,通道內混合氣體的爆炸濃度范圍越小,燃燒時火焰蔓延速度越慢。這是因為燃燒在一通道中進行時,通道的表面要散失熱量,通道越窄,比表面積越大(通道表面積和通道容積的比值),中斷鏈鎖反應的機會就越多,相應的熱損失也越大。當通道窄到一定程度時,通道內燃燒反應的放熱速率就會小于通道表面的散熱速率,這時燃燒過程就會在通道內停止進行,火焰也就停止蔓延,因此把火焰蔓延不下去的最大通道尺寸叫消焰距離。各種可燃氣有不同的消焰距離,消焰距離還與可燃氣的濃度有關,也受氣體流速、壓力的影響。所以,消焰距離是可燃物火焰蔓延能力的一個度量參數(shù),也是度量可燃物危險程度的一個重要參數(shù)。第2樓:游客6301 2007-6-29 13:01:38 爆燃、爆轟與爆炸目前,很多安全工程技術中的概念并沒有統(tǒng)一。這里只是一種解釋。一、燃燒過程可以產生爆炸,燃燒導致的爆炸可以按照燃燒速度分為兩類:1爆炸性混合氣體的火焰波以低于聲速傳播的燃燒過程稱為爆燃;2爆炸性混合氣體的火焰波在管道內以高于聲速傳播的燃燒過程稱為爆轟。(注:聲速的絕對數(shù)值取決于介質,例如空氣中的聲速和氫氣中的聲速當然是不一樣的。)二、爆炸可以是化學爆炸(例如由燃燒產生)和物理爆炸(例如快速蒸發(fā)引起的爆炸),但是它的共同物理本質就是壓力驟變形成壓縮波,按照爆炸傳播速度分為三類:1輕爆爆炸傳播速度數(shù)量級0.110m/s;2爆炸(狹義)爆炸傳播速度數(shù)量級101000m/s;3爆轟爆炸傳播速度大于1000m/s。這里的“爆轟”定義包涵了燃燒過程中的爆轟。第3樓:游客6301 2007-6-29 13:05:03 爆炸與防爆爆炸與防爆前言(1)爆炸是物質的一種非常急劇的物理、化學變化,在變化過程中,伴有物質所含能量的快速轉變,即變?yōu)樵撐镔|本身、變化產物或周圍介質的壓縮能和運動能。其重要特征是大量能量在有限的時間里突然釋放或急劇轉化,這種能量能在有限的時間和有限的體積內大量積聚造成高溫高壓等非尋常狀態(tài),對鄰近介質形成急劇的壓力突躍和隨后的復雜運動,顯示出不尋常的移動或破壞效應。在石油、化工等行業(yè)生產過程中,從原料到成品,使用、產生的易燃易爆物質很多,一旦發(fā)生爆炸事故,常會帶來非常嚴重的后果,造成巨大的經濟損失和人員傷害,譬如泵房垮塌、油罐爆炸著火、裝置報廢、人員傷亡。正因如此,控制爆炸是石油、化工等行業(yè)的重中之重。要科學有效地控制氣體、粉塵爆炸,就不能不對爆炸極限有一個正確的理解。爆炸與防爆爆炸極限的定義(2)可燃性氣體或蒸氣與助燃性氣體的均勻混合系在標準測試條件下引起爆炸的濃度極限值,稱為爆炸極限。助燃性氣體可以是空氣、氧氣或輔助性氣體。一般情況提及的爆炸極限是指可燃氣體或蒸氣在空氣中的濃度極限,能夠引起爆炸的可燃氣體的最低含量稱為爆炸下限LowExplosion-Level(LEL),最高濃度UpperExplosion-Level稱為爆炸上限(UEL)。爆炸與防爆影響爆炸極限的因素(3)1可燃氣體1.1混合系的組分不同,爆炸極限也不同。1.2同一混合系,由于初始溫度、系統(tǒng)壓力、惰性介質含量、混合系存在空間及器壁材質以及點火能量的大小等都能使爆炸極限發(fā)生變化。a.溫度影響因為化學反應與溫度有很大的關系,所以,爆炸極限數(shù)據(jù)必定與混合物規(guī)定的初始溫度有關。初始溫度越高,引起的反應越容易傳播。一般規(guī)律是,混合系原始溫度升高,則爆炸極限范圍增大即下限降低,上限增高。但是,目前,還沒有大量的系統(tǒng)實驗結果。因為系統(tǒng)溫度升高,分子內能增加,使原來不燃的混合物成為可燃、可爆系統(tǒng)。初始溫度對混合物爆炸極限的影響示例見表1。表1初如溫度對混合物爆炸極限的影響示例見表b.壓力影響系統(tǒng)壓力增高,爆炸極限范圍也擴大,明顯體現(xiàn)在爆炸上限的提高。這是由于壓力升高,使分子間的距離更為接近,碰撞幾率增高,使燃燒反應更容易進行,爆炸極限范圍擴大,特別是爆炸上限明顯提高。壓力減小,則爆炸極限范圍縮小,當壓力降至一定值時,其上限與下限重合,此時的壓力稱為為混合系的臨界壓力,低于臨界壓力,系統(tǒng)不爆炸。以甲烷為例說明壓力對爆炸極限的影響(見表2)。表2壓力對爆炸極限的影響(以甲烷為例)見表c.惰性氣體含量影響混合系中惰性氣體量增加,爆炸極限范圍縮小,惰性氣體濃度提高到某一數(shù)值時,混合系就不能爆炸。惰性氣體種類不同,對爆炸極限的影響也不同。以汽油為例,其爆炸極限范圍按氮氣、燃燒廢氣、二氧化碳、氟利昂21、氟利昂12、氟利昂11順序依次縮小。d.容器、管徑影響容器、管子直徑越小,則爆炸范圍越小,當管徑小到一定程度時,單位體積火焰所對應的固體冷卻表面散發(fā)出的熱量就會大于產生的熱量,火焰便會中斷熄滅。火焰不能傳播的最大管徑稱為臨界直徑。容器材料也有很大影響,如氫和氟在玻璃器皿中混合,即使在液態(tài)空氣溫度下,置于黑暗處仍可發(fā)生爆炸,而在銀器中,在一般溫度下才能發(fā)生爆炸反應。e.點火強度影響點火能的強度高,燃燒自發(fā)傳播的濃度范圍也就越寬。尤其是爆炸上限向可燃氣含量較高的方向移動。如甲烷在100V電壓、1A電流火花作用下,無論何種混合比例情況均不爆炸;若電流增加到2A,其爆炸極限為5.9%-13.6%;電流上繁榮昌盛到3A時,其爆炸極限為5.85%-14.8%。f.干濕度影響通常可燃氣與空氣混合物的相對濕度對于爆炸寬度影響雖小,但在極度干燥時,爆炸范圍寬度為最大。g.熱表面、接觸時間的影響熱表面的面積大,點火源與混合物的接觸時間長等都會使爆炸極限擴大。h.除此之外,混合系統(tǒng)接觸的封閉外殼的材質、機械雜質、光照、表面活性物質等都可能影響到爆炸極限范圍。i.可燃氣體的爆炸上限和氧與氮在空氣中的比例幾乎無關。因為氧和氮的比熱相近,燃燒熱傳遞到這兩種氣體都會導致相同的燃燒溫度,所以,混俁氣體一旦被點燃,過剩的氧是否被氮所取代,無關緊要。j.在生產實踐中,爆炸上限與空氣中的氧含量有很大的關系。這是由于可燃氣或可燃蒸氣過剩,也就是氧氣不足所致2可燃蒸氣a.可燃蒸氣的爆炸極限是由可燃液體產生的蒸氣濃度決定的。對于可燃液體而言,爆炸下限對應的閃點溫度又可以稱為爆炸下限溫度,爆炸上限濃度對應的液體溫度又可以稱為爆炸上限溫度。b.可燃蒸氣的爆炸上限和氧與氮在空氣中的比例幾乎無關。原因與上述2.1.2i一樣。c.爆炸上限與空氣中的氧含量有很大的關系。原因也是由于氧氣不足致使可燃氣或可燃蒸氣過剩。3可燃粉塵3.1可燃粉塵爆炸機理粉塵爆炸是因其粒子表面氧化而發(fā)生的。其爆炸過程如下:粒子表面接受熱能時,表面溫度上升;粒子表面的分子產生熱分解或干餾作用成為氣體排放在粒子周圍;該氣體同空氣混合成為爆炸性混合氣體,發(fā)火產生火焰;這種火焰產生的熱,進一步促進粉末的分解不斷成為氣相,放出可燃氣體與空氣混合而發(fā)火、傳播。3.2粉塵爆炸極限受以下因素影響(1)粒度粉塵爆炸下限受粒度的影響很大,粒度越高(粒徑越?。┍ㄏ孪拊降?。(2)水分含塵空氣有水分存在時,爆炸下限提高,甚至失去爆炸性。欲使產品成為不爆炸的混合物,至少使其含50%的水。(3)氧的濃度粉塵與氣體的混合物中,氧氣濃度增加將導致爆炸下限降低。(4)點燃源粉塵爆炸下限受點燃源溫度、表面狀態(tài)的影響。溫度高、表面積大的點燃源,可使粉塵爆炸下限降低。4對爆炸極限的正確認識以上敘述表明,決不可把爆炸特性值看作是物理常數(shù)。而在實際工作中,卻有很多人把其當作一個常數(shù),這對處理實際工作中遇到的特殊情況有很大的危害。這些值與測定時所采用的方法有很大的關系。正因如此,同一種氣體,其爆炸極限數(shù)值在國內、國外權威部門發(fā)布的數(shù)據(jù)也是有所不同。但是,這些數(shù)值由于本身差別并不大,而在進行氣體監(jiān)測報警時,更是取其爆炸下限的10%進行報警,因此,差別就更加微小,一般情況下不影響正常使用,但是,作為一個管理者而言,應該知道這個數(shù)值的來源,并根據(jù)自己的實際情況予以科學掌握使用,特別是在特殊情況下,比如熱表面的面積大、點火源與混合物的接觸時間長的情況下,就應該充分考慮到爆炸極限的擴大。如果一成不變,死搬教條,就易引發(fā)事故,影響生產的正常運行。爆炸與防爆爆炸極限的計算(4)1根據(jù)化學理論體積分數(shù)近似計算爆炸氣體完全燃燒時,其化學理論體積分數(shù)可用來確定鏈烷烴類的爆炸下限,公式如下:L下0.55c0式中0.55常數(shù);c0爆炸氣體完全燃燒時化學理論體積分數(shù)。若空氣中氧體積分數(shù)按20.9%計,c0可用下式確定c0=20.9/(0.209+n0)式中n0可燃氣體完全燃燒時所需氧分子數(shù)。如甲烷燃燒時,其反應式為CH4+2O2CO2+2H2O此時n0=2則L下=0.5520.9/(0.209+2)=5.2由此得甲烷爆炸下限計算值比實驗值5%相差不超過10%。2對于兩種或多種可燃氣體或可燃蒸氣混合物爆炸極限的計算目前,比較認可的計算方法有兩種:2.1萊夏特爾定律對于兩種或多種可燃蒸氣混合物,如果已知每種可燃氣的爆炸極限,那么根據(jù)萊夏特爾定律,可以算出與空氣相混合的氣體的爆炸極限。用Pn表示一種可燃氣在混合物中的體積分數(shù),則:LEL=(P1+P2+P3)/(P1/LEL1+P2/LEL2+P3/LEL3)(V%)混合可燃氣爆炸上限:UEL=(P1+P2+P3)/(P1/UEL1+P2/UEL2+P3/UEL3)(V%)此定律一直被證明是有效的。2.2理查特里公式理查特里認為,復雜組成的可燃氣體或蒸氣混合的爆炸極限,可根據(jù)各組分已知的爆炸極限按下式求之。該式適用于各組分間不反應、燃燒時無催化作用的可燃氣體混合物。Lm=100/(V1/L1+V2/L2+Vn/Ln)式中Lm混合氣體爆炸極限,%;L1、L2、L3混合氣體中各組分的爆炸極限,%;V1、V2、V3各組分在混合氣體中的體積分數(shù),%。例如:一天然氣組成如下:甲烷80%(L下=5.0%)、乙烷15%(L下=3.22%)、丙烷4%(L下=2.37%)、丁烷1%(L下=1.86%)求爆炸下限。Lm=100/(80/5+15/3.22+4/2.37+1/1.86)=4.3693可燃粉塵許多工業(yè)可燃粉塵的爆炸下限在20-60g/m3之間,爆炸上限在2-6kg/m3之間。碳氫化合物一類粉塵如能完全氣化燃盡,則爆炸下限可由布爾格斯-維勒關系式計算:cQ=k式中c爆炸下限濃度;Q該物質每靡爾的燃燒熱或每克的燃燒熱;k常數(shù)。爆炸與防爆超過爆炸極限的危險性(5)超過爆炸極限可能產生的危險,許多資料都是這樣描述的:超過爆炸下限則可燃氣或蒸氣就既不爆炸也不著火;超過爆炸上限也是如此。從發(fā)生機理上講,爆炸是在經歷氣體受熱、發(fā)生燃燒并在特殊情形下發(fā)生爆炸。由此來看,上述將爆炸極限與燃燒極限混為一談是不嚴密的,因為,這里面涉及一個燃燒極限問題。超過爆炸極限不再發(fā)生爆炸顯然是正確的,但是,在具別情況下,不發(fā)生爆炸但仍可能發(fā)生燃燒。只是這個爆炸極限與燃燒極限的差值一般很小,在很多情況下可以視為等值,但不應視為等值,從而一概把超過爆炸極限的危險狀況認定為既不爆炸也不燃燒的“安全狀況”。利用這一原理,可以在燃燒情況下進行帶壓不置換動火,從而省時省力。爆炸與防爆爆炸控制(6)由于爆炸造成的后果大多非常嚴重,在化工生產作業(yè)中,爆炸壓力的作用和火災的蔓延,不僅會使生產設備遭受損失,而且使建筑破壞,甚至致人死亡。因此,科學防爆是非常重要的一項工作。防止爆炸的一般原則是:一是控制混合氣體的組分處在爆炸極限以外;二是使用惰性氣體取代空氣;三是使氧氣濃度處于其極限值以下。為此應防止可燃氣向空氣中泄漏,或防止空氣進入可燃氣體中;控制、監(jiān)視混合氣體組分濃度;裝設氣體組分接近危險范圍的報警裝置。防止爆炸的具體措施主要有以下幾點:1惰性介質保護由于爆炸的形成需要有可燃物質和氧氣,以及一定的點火能量。利用惰性氣體取代空氣中的氧氣,就消除了引發(fā)爆炸的一大因素,從而使爆炸過程無法完成。在化工生產中,采取的惰化氣體主要用氮氣、二氧化碳、水蒸氣、煙道氣等。1.1易燃固體物質的粉碎、篩選處理及其粉末輸送時,采用惰性氣體進行覆蓋保護。1.2處理可燃易爆的物料系統(tǒng),在進料前,用惰性氣體進行置換,以排除系統(tǒng)中原有的氣體,防止形成爆炸性混合物。1.3將惰性氣體通過管線與有火災爆炸危險的設備、貯槽等連接起來,在萬一發(fā)生危險時使用。1.4易燃液體利用惰性氣體充壓輸送。1.5在有爆炸性危險的生產場所,對有引起火災危險的電器、儀表等采用充氮正壓保護。1.6易燃易爆系統(tǒng)檢修動火前,使用惰性氣體進行吹掃置換。1.7發(fā)現(xiàn)易燃易爆氣體泄漏時,采用惰性氣體(水蒸氣)沖淡。發(fā)生火災時,用惰性氣體進行滅火。2系統(tǒng)密閉和負壓操作2.1為防止易燃氣體、蒸氣或可燃性粉塵與空氣形成爆炸性混合物,應設法使設備密閉。為了保證設備的密閉性,對危險設備及系統(tǒng)應盡量少用法蘭連接,但要保證安全檢修的方便。2.2為防止有毒或爆炸性危險氣體向器外逸散,可以采用負壓操作系統(tǒng)。對于在負壓操作下生產的設備,應防止空氣吸入。3通風置換通過通風可以有效防止易燃易爆氣體積取并達到爆炸極限。排除有燃燒爆炸危險粉塵的排風系統(tǒng),應采用不產生火花的除塵器。含有爆炸性粉塵的空氣,在進入風機前,應進行凈化。4阻止容器或室內爆炸的安全措施4.1抗爆容器對已知的爆炸結果作系統(tǒng)的評定表明,在符合一定結構要求的前提下,即使容器和設備沒有附加防護措施,也能承受一定的爆炸壓力。如果選擇這種結構形式的設備在劇烈爆炸情況下沒有被炸碎,而只產生部分變形,那么設備的操作人員就可以安然無恙,這也就達到了最重要的防護目的。由于這一方法的成本很高,而且,與相關設備的安全可靠性判別太大,因此,在生產實踐中很少用到,非特別危險或發(fā)生事故造成嚴重后果的裝置不采用。4.2爆炸卸壓通過固定的開口及時進行卸壓,則容器內部就不會產生不可容納的高爆炸壓力,因而也就不必使用能抗這種高壓的結構,把沒有燃燒的混合物和燃燒的氣體排放到大氣里去,就可把爆炸壓力限制在容器材料強度所能承受的某一數(shù)值。卸壓裝置可分為一次性(如爆破膜)和重復使用的裝置(如安全閥)。4.3房間卸壓主要是用來保護容器和裝置的,它能使被保護設備不被炸毀和使用人員不受傷害。也可用卸壓措施來保護房間,但不能保護房間里的人。這種情況下,房間里的設備必須是遙控的,并在運行期間嚴禁人員進入房間。一般可以通過窗戶、外墻和建筑物的房頂來進行卸壓。5爆炸遏制爆炸遏制系統(tǒng)由能檢測初始爆炸的傳感器和壓力式的滅火劑罐組成,滅火劑罐通過傳感裝置動作。在盡可能短的時間里,把滅火劑均勻地噴射到應保護的容器里。于是,爆炸燃燒被撲滅,控制住爆炸的發(fā)生。爆炸燃燒能自行進行檢測,并在停電后的一定時間里仍能繼續(xù)進行工作。爆炸遏制系統(tǒng)示意圖爆炸遏制系統(tǒng)的重要作用,就是當可燃氣或粉塵爆炸時,防止容器里出現(xiàn)不許可的高壓,從而使容器、設備免受爆炸損壞,并不會對人造成任何傷害。如果爆炸能引起有毒的或對環(huán)境有害的可燃氣、蒸氣或粉塵散發(fā),那么,爆炸遏制是很重要的措施。6阻止管道爆炸的防護措施6.1阻火器利用阻火器把可能發(fā)生的爆炸限制在一定的空間內,阻火器常用的是機械阻火器,但由于其工作面上的狹窄孔隙易附著污物,阻火器必須定期清掃,所以這類阻火器僅被用作輸送可燃氣或蒸氣的管道里。輸送易爆粉塵的管道已開始使用自動滅火劑阻火器。這種滅火劑阻火器是根據(jù)光學火焰信號器可以探測管道里的爆炸的原理而制造的。信號器發(fā)出的脈沖經過放大器后很快打開由雷管啟動的滅火劑貯罐活門,從而使噴出的滅火劑暢通地到達管道的內部,切斷粉塵爆炸的傳播。6.2管道卸壓一是裝爆破膜。管道發(fā)生的爆炸壓力使爆破膜破裂,從而使管道卸壓。為了能使管道在最恰當?shù)臅r機泄壓,防止爆轟的形成,現(xiàn)在已經發(fā)展應用外部控制式阻火器。二是裝防爆瓣閥。這是一種具有一定重量的能自動閉合的卸壓裝置。當爆炸或爆轟發(fā)生時,防爆瓣閥能夠打開管端的排氣口,接著再重新關閉,并盡可能地密封。管道上應用上述卸壓裝置時,要特別慎重。因為卸壓動作會引起爆炸速度和爆炸壓力的上升,所以對管端卸壓裝置的功能和機械強度的要求是很高的。使用管端卸壓裝置要防止管端隨時遭到破壞(終端法蘭、彎頭、支管)。6.3快速關閉裝置這種裝置近似一個在一定的爆炸壓力下,能夠自動動作緊急切斷管線物料的閥門。它可以阻止與管道連接的容器出現(xiàn)超高壓力上升,并能防止爆炸從防護部位往沒有防護的部位傳播。爆炸與防爆結束語(7)正確認識爆炸極限對防爆工作非常重要。在易燃易爆場所的作業(yè)工人及安全工作者必須對其數(shù)據(jù)的由來及影響因素有一個全面正確的認識,從而準確把握,特別是對一些特殊情況能夠預見到超乎常規(guī)的危險,做出正確的行動。在嚴格規(guī)范管理的同時,要跟蹤科學技術的發(fā)展,運用最先進的技術手段,來有效防范爆炸事故的發(fā)生。第4樓:游客6301 2007-6-29 13:07:15 爆炸極限爆炸極限之一當可燃性氣體(蒸氣)或可燃性粉塵與空氣混合并達到一定濃度時,遇到火源就會發(fā)生爆炸。這些可燃物質與空氣所形成的爆炸混合物能夠發(fā)生爆炸的濃度范圍,叫做爆炸極限。通常用可燃物質在爆炸混合物中的體積百分比來表示,有時也用每立方米或每升混合物中含有可燃物質若干克來表示。爆炸極限說明可燃氣體(蒸氣)或粉塵與空氣的混合物并不是在任何比例下都有可能發(fā)生爆炸的,它有一個最低的爆炸濃度棗爆炸下限,和一個最高的爆炸濃度棗爆炸上限。只有在這兩個濃度之間,才有爆炸的危險。如果可燃物質在混合物中的濃度低于爆炸下限,由于空氣所占的比例很大,可燃物質濃度不夠,因而遇到明火,既不會爆炸,也不會燃燒。如果可燃物質在混合物中的濃度高于爆炸上限,由于含有大量的可燃物質,空氣不足,缺少助燃的氧氣,遇到明火,雖然不會爆炸,但接觸空氣卻能燃燒。爆炸極限之二一種可燃性氣體(或蒸氣)和空氣的適量混合物組成爆炸混合物,混合物能發(fā)生爆炸的濃度范圍,叫爆炸極限??諝饫锖锌扇夹詺怏w(如氫氣、一氧化碳、甲烷等)或蒸氣(如乙醇蒸氣、汽油蒸氣等)時,在一定體積分數(shù)范圍內,遇火花(或催化劑)就會使火焰蔓延而發(fā)生爆炸。爆炸混合物中可燃性氣體或蒸氣遇火爆炸的最低體積分數(shù)稱為低限(或下限);最高體積分數(shù)稱為高限(或上限)。體積分數(shù)低于這個限度時,遇空氣和明火也不表現(xiàn)為燃燒,體積分數(shù)高于這個限度時遇空氣和明火能進行安全燃燒??傊w積分數(shù)低于或高于這一范圍,遇明火都不會發(fā)生爆炸。爆炸極限一般用可燃性氣體或蒸氣在爆炸混合物中的體積分數(shù)來表示。在可燃物的生產、儲存、運輸和使用時,都必須注意其爆炸極限,以保證安全。第5樓:shaoys 2007-6-29 13:15:05 空氣中可燃氣體爆炸極限測定方法空氣中可燃氣體爆炸極限測定方法GBT 1247490國家技術監(jiān)督局1990-09-10批準 1991-09-01實施 爆炸極限應用于可燃氣體危險性的分類。有爆炸性危險的工藝設備內允許可燃氣體的濃度,爆炸性氣體環(huán)境的通風和供熱系統(tǒng)的計算,動火作業(yè)時安全濃度的確定等都同這一參數(shù)有關。 可燃氣體和空氣混合氣的爆炸極限與以下因素有關: a 可燃氣體的種類及化學性質; b 可燃氣體的純度; c 可燃氣體和空氣混合氣的均勻性; d 點火源的形式、能量和點火位置; e 爆炸容器的幾何形狀和尺寸; f 可燃氣體和空氣混合氣的溫度、壓力和濕度。1 主題內容與適用范圍 本標準規(guī)定了測定可燃氣體在空氣中爆炸極限的方法。 本標準適用于常溫常壓下測定可燃氣體在空氣中的爆炸極限值。 本標準不適用于測定其他安全技術參數(shù)。 注:按照本標準規(guī)定的方法點燃混合氣后未形成火焰?zhèn)鞑?,不能認為該混合氣不會爆炸,具體情況由有關專家予以 解釋。2 術語 爆炸范圍 explosion range 可燃氣體與空氣的混合氣中,可燃氣體的爆炸下限與爆炸上限之間的濃度范圍稱為爆炸范圍。3 試驗方法31 試驗裝置 爆炸極限測定裝置見示意圖。主要由反應管、點火裝置、攪拌裝置、真空泵、壓力計、電磁閥等組成。裝置的主要部分是一個用硬質玻璃為材質的反應管,管長140050mm,管內徑605mm,管壁厚不小于2mm,管底部裝有通徑不小于25mm泄壓閥。裝置安放在可升溫至50的恒溫箱內。恒溫箱前后各有雙層門,一層為普通玻璃,一層為有機玻璃,用以觀察實驗并起保護作用。爆炸極限裝置示意圖1一安全塞;2一反應管;3一電磁閥;4一真空泵;5一干燥瓶;6一放電電極;7一電壓互感器;8一泄壓電磁閥;9一攪拌泵;10一壓力計;M1、M2一電動機 可燃氣體和空氣混合氣利用電火花點燃,電火花能量應大于混合氣的點燃能量。放電電極距反應管底部不小于100mm處位于管的橫截面中心,電極間距離為34mm。 注:建議采用300VA電壓互感器作為點火電源,產生高壓為10kV(有效值),火花持續(xù)時間為0.5s左右。32 試驗步驟 先檢查裝置的密閉性,將裝置抽真空至不大于668Pa(5mmHg)的真空度,然后停泵。經5min壓力計壓力下降不大于267Pa(2mmHg),認為真空度符合要求。按分壓法進行混合氣配制,為了使反應管內可燃氣在空氣中均勻分布,配好氣后利用無油攪拌泵攪拌510min,停止攪拌,然后打開反應管底部泄壓閥進行點火,并觀察火焰是否傳至管頂。點火時恒溫箱的有機玻璃門應處在關閉狀態(tài)。 每次試驗后要用濕度低于30的清潔空氣沖洗試驗裝置,反應管壁及點火電極若有污染應清洗。用漸近法通過測試尋找極限值,如果在同樣條件下進行三次試驗,點火后火焰均未傳至管頂,則可改變進樣量,進行下一個濃度的試驗。測爆炸下限時樣品增加量每次不大于10,測爆炸上限時樣品減少量,每次不小于2。新組裝的測定裝置應做10次左右的試驗再進行正式測定。33 測試結果計算 通過實驗找到最接近的火焰?zhèn)鞑ズ筒粋鞑牲c的體積分數(shù),并按下式計算爆炸極限值。式中: 爆炸極限;1傳播體積分數(shù);2不傳播體積分數(shù)。 注:反應管內可燃氣與空氣混合后被電火花點燃,形成火焰面并燃燒至管頂定為傳播,如未燃燒至管頂定為不傳播。4 試驗結果說明41 重復性 同一個測試人員測得的重復試驗結果,誤差不應大于5。42 再現(xiàn)性 不同實驗室測得的重復試驗結果的平均值,誤差不應大于10。5 裝置的考察 安裝后的裝置進行正式測定前,用純度不低于99.9的乙烯考察(乙烯的爆炸下限值為0.0315,爆炸上限值為0.345),如測定結果符合第42條即認為裝置運轉正常。6 試驗報告 試驗報告應包括以下內容: a 可燃氣體種類及主要物理化學性質; b 試驗時可燃氣體和空氣混合氣的溫度和大氣壓力; c 爆炸極限值; d 若試驗操作與本標準規(guī)定有偏離應加以說明; e 試驗日期。 附加說明: 本標準由中華人民共和國公安部提出。 本標準由全國消防標準化技術委員會歸口。 本標準由公安部天津消防科學研究所負責起草。 本標準主要起草人宋玉池、趙培華、張鳴辰??扇細怏w或蒸氣分子式爆炸極限(%)下限上限氫氣H24.075氨NH315.527一氧化碳CO12.574.2甲烷CH45.314乙烷C2H63.012.5乙烯C2H43.132乙炔C2H22.281苯C6H61.47.1甲苯C7H81.46.7環(huán)氧乙烷C2H4O3.080.0乙醚(C2H5)O1.948.0乙醛CH3CHO4.155.0丙酮(CH3)2CO3.011.0乙醇C2H5OH4.319.0甲醇CH3OH5.536醋酸乙酯C4H8O22.59爆炸極限的意義可燃物質(可燃氣體、蒸氣和粉塵)與空氣(或氧氣)必須在一定的濃度范圍內均勻混合,形成預混氣,遇著火源才會發(fā)生爆炸,這個濃度范圍稱為爆炸極限,或爆炸濃度極限。例如一氧化碳與空氣混合的爆炸極限為12.580??扇夹曰旌衔锬軌虬l(fā)生爆炸的最低濃度和最高濃度,分別稱為爆炸下限和爆炸上限,這兩者有時亦稱為著火下限和

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論