2019一消考试《技术实务》教材精讲1.3
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第三章 爆炸基础知识
学习要求:了解爆炸的定义和分类,理解爆炸浓度极限与温度极限的概念与应用,掌握常见爆炸危险源的特征及爆炸形成机理。
第1节 爆炸的概念及分类
火灾过程有时会发生爆炸,从而对火势的发展及人员安全产生重大影响,爆炸发生后往往又易引发大面积火灾。
二、爆炸的分类
通常将爆炸分为物理爆炸、化学爆炸和核爆炸三种。其中物理爆炸和化学爆炸最为常见。
(一)物理爆炸
例如:蒸汽锅炉因水快速汽化,容器压力急剧增加,压力超过设备所能承受的强度而发生的爆炸;压缩气体或液化气钢瓶、油桶受热爆炸;等等。物理爆炸本身虽没有进行燃烧反应,但它产生的冲击力可直接或间接地造成火灾。
(二)化学爆炸
1.炸药爆炸
2.可燃气体爆炸
(1)混合气体爆炸。
(2)气体单分解爆炸。
3.可燃粉尘爆炸
第二节 爆炸极限
能引起爆炸的最高浓度称为爆炸上限,能引起爆炸的最.低浓度称为爆炸下限,上限和下限之间的间隔称为爆炸范围。
一、气体和液体的爆炸极限
气体和液体的爆炸极限通常用体积分数(%)表示。通常,在氧气中的爆炸极限要比在空气中的爆炸极限范围宽。
除助燃物条件外,对于同种可燃气体,其爆炸极限受以下几方面影响:
(1)火源能量的影响。引燃混合气体的火源能量越大,可燃混合气体的爆炸极限范围越宽,爆炸危险性越大。
(2)初始压力的影响。可燃混合气体初始压力增加,爆炸范围增大,爆炸危险性增加。值得注意的是,干燥的一氧化碳和空气的混合气体,压力上升,其爆炸极限范围缩小。
(3)初温对爆炸极限的影响。混合气体初温越高,混合气体的爆炸极限范围越宽,爆炸危险性越大。
(4)惰性气体的影响。可燃混合气体中加入惰性气体,会使爆炸极限范围变窄,一般上限降低,下限变化比较复杂。当加入的惰性气体超过一定量以后,任何比例的混合气体均不能发生爆炸。
例:下列初始条件中,可使甲烷爆炸极限范围变窄的是()。(2017 真题)
A.注入氮气
B.提高温度
C.增大压力
D.增大点火能量答案:A
二、可燃粉尘的爆炸极限
粉尘爆炸极限是粉尘和空气混合物,遇火源能发生爆炸的最.低浓度(下限)和最高浓度(上限),通常用单位体积中所含粉尘的质量(g/m³)来表示。由于粉尘沉降等原因,实际情况下很难达到爆炸上限值,因此,粉尘的爆炸上限一般没有实用价值,通常只应用粉尘的爆炸下限。爆炸下限越低的粉尘,爆炸的危险性越大。
三、爆炸极限在消防上的应用
物质的爆炸极限是正确评价生产、储存过程的火灾危险程度的主要参数,是建筑、电气和其他防火安全技术的重要依据。控制可燃性物质在空间的浓度低于爆炸下限或高于爆炸上限,是保证安全生产、储存、运输、使用的基本措施之一。具体应用有以下几方面:
1)爆炸极限是评定可燃气体火灾危险性大小的依据,爆炸范围越大,下限越低,火灾危险性就越大。
2)爆炸极限是评定气体生产、储存场所火险类别的依据,也是选择电气防爆形式的依据。生产、储存爆炸下限小于 10%的可燃气体的工业场所,应选用隔爆型防爆电气设备;生产、储存爆炸下限大于或等于 10%的可燃气体的工业场所,可选用任一防爆型电气设备。
3)根据爆炸极限可以确定建筑物耐火等级、层数、面积、防火墙占地面积、安全疏散距离和灭火设施。
4)根据爆炸极限确定安全操作规程。例如,采用可燃气体或蒸气氧化法生产时,应使可燃气体或蒸气与氧化剂的配比处于爆炸极限范围以外,若处于或接近爆炸极限范围进行生产时,应充惰性气体稀释和保护。
第三节 爆炸危险源
发生爆炸必须具备两个基本要素:一是爆炸介质;二是引爆能源。这两者缺一不可。在生产中,爆炸危险源可从潜在的爆炸危险性、存在条件及触发因素等几方面来确定,具体包括能量与危险物质、物的不安全状态、人的不安全行为及管理缺陷等。
一、引起爆炸的直接原因
(一)物料原因
(二)作业行为原因
(三)生产设备原因
(四)生产工艺原因
此外,还因为人的故意破坏,如放火、停水停电、毁坏设备,以及地震、台风、雷击等自然灾害也同样可能引发爆炸。
二、常见爆炸引火源
表 1-3-4 常见引发爆炸的引火源
三、最小点火能量
所谓最小点火能量,是指在一定条件下,每一种爆炸混合物的起爆最小点火能量,目前基本都采用毫焦(mJ)作为最小点火能量的单位。
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