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爆炸极限及其企图

发稿时间: 2021-10-07   来源: am8亚美官网下载

  爆炸极限 - 1 - 08-5 爆炸极限 - 2 - 爆炸极限及其计算 爆炸极限是指可燃物质可燃气体、蒸气和粉尘与空气或氧气在一定的浓度范围内均匀混合形成预混气时 与火源发生爆炸的浓度范围或极限。 它是表征可燃气体和粉尘危险性的重要参数在此浓度范围内的混合气体粉尘称为爆炸性混合气体粉尘 。 爆炸极限可用混合气体粉尘中可燃物的体积浓度和质量浓度来表示。可燃气体和蒸气的爆炸极限以混合物中可燃气体蒸气所占的体积百分比 L 表示混合物中可燃粉尘的质量浓度 Y 表示的关系 Y式中 M——可燃气体的相对分子质量。 爆炸...

  爆炸极限 - 1 - 08-5 爆炸极限 - 2 - 爆炸极限及其计算 爆炸极限是指可燃物质可燃气体、蒸气和粉尘与空气或氧气在一定的浓度范围内均匀混合形成预混气时 与火源发生爆炸的浓度范围或极限。 它是表征可燃气体和粉尘危险性的重要参数在此浓度范围内的混合气体粉尘称为爆炸性混合气体粉尘 。 爆炸极限可用混合气体粉尘中可燃物的体积浓度和质量浓度来表示。可燃气体和蒸气的爆炸极限以混合物中可燃气体蒸气所占的体积百分比 L 表示混合物中可燃粉尘的质量浓度 Y 表示的关系 Y式中 M可燃气体的相对分子质量。 爆炸上限和爆炸下限分别表示爆炸性混合物能够发生爆炸的可33/mm可燃粉尘的爆炸极限以单位体积内3/mg。 在 20℃时 L 与 Y 有如下 4 . 2/2932731004 .221000MLLM 燃物的最高浓度和最低浓度。另外爆炸下限越低说明只要少量的预混气遇到火源就能发生爆炸爆炸上限越高说明在可燃物中只要混入少量空气氧气与火源就能发生爆炸。所以可燃物的爆炸极限越宽越危险。 当可燃气体、蒸气或粉尘的浓度小于爆炸下限时由于混合物中有过量的空气过量空气起冷却作用的同时同时可导致可燃物浓度不足可燃物燃烧时得热小于失热燃烧不能进行下去最终熄灭不可能发生爆炸 同样可燃物的浓度大于爆炸上限时 可燃物浓度过量 爆炸极限 - 3 - 燃烧时可燃物会因缺氧而熄灭不可能发生爆炸。 第一节 爆炸极限不是一个恒定不变的的常数它受压强、温度、氧气的爆炸极限的影响因素 体积分数、点火源的能量、容器的形状和大小、惰性气体、杂质的量等因素的影响。 A、温度的影响 混合物的原始温度升高则爆炸下限降低上限增高爆炸极限范围扩大爆炸危险性升高。温度升高的情况下活化分子数增高分子热运动加剧致使爆炸更容易发生。 B、氧的体积分数的影响 混合物中氧的体积分数增加爆炸极限范围扩大尤其是爆炸上限提高较多。 C、压力的影响 混合物原始的压力增大爆炸极限的范围也增大。由于压力增大时混合气体分子的碰撞几率增加反应浓度增大致使反应速率增大导致单位时间内的放热量增加热积累加快这样更容易导致爆炸的发生。混合物的压力减小时爆炸极限的范围也随之缩小压力不断减小的过程中爆炸上限和爆炸下限相互靠近当压力降到一定的数值时爆炸上限等于爆炸下限此时爆炸将不可能发生。 D、惰性介质的影响 随着惰性气体体积分数的增加爆炸极限范围减小 尤其是爆炸上 爆炸极限 - 4 - 限显著下降 当惰性气体浓度增大到一定值时爆炸上限将等于爆炸下限再增加惰性气体的量爆炸将不再发生。惰性气体的加入会使可燃物分子与氧分子的间距增大而且在它们之间形成惰性气体屏障这样可燃物与氧分子碰撞的几率就会减小即反应速率减小从而致使爆炸难以发生。 E、容器的影响 容器的直径越小爆炸极限的范围就越小当容器的直径小到一定程度时爆炸上限等于爆炸下限进一步减小容器直径时爆炸将不可能发生。 F、点火源的影响 点火源的能量越高加热面积越大作用时间越长爆炸范围越宽当点火源的能量增大到一定值时爆炸极限的范围将不再有明显变化当点火能量减小时爆炸极限范围将变小点火源的能量小到一定值时就不可等点燃混合气更不会有爆炸的发生。 第二节 可燃气体或蒸气爆炸极限的计算方法有多种 可根据完全燃烧反爆炸极限的计算 应时所需的氧原子数、完全反应的物质的量浓度等计算。 A、根据 1mol 物质完全燃烧所需氧原子数计算这种方法一般用于碳氢化合物。 爆炸极限 - 5 - 爆炸下限计算公式 爆炸上限计算公式 1) 1(76. 41NL下 式中 N单位物质的量可燃气体完全燃烧所需的氧原子数 B. 根据可燃气体完全燃烧时的摩尔分数计算一般用于石蜡烃类可燃气体。 式中 X可燃气体的摩尔分数 476. 44NL上 上L 可燃气体的爆炸上限 L 可燃气体的爆炸上限 下XXLL.8.540上 5下C. 利用有机可燃气体分子中的碳原子数计算爆炸上限一般用于有机可燃气体。 对于已知碳原子数的有机可燃气体 可利用碳原子数与其爆炸上限对应的氧原子数 2n 之间的近似线a+b 计算出 n进而273100X 下表是有机可燃气体爆炸上限对应的氧原子数 2n 计算式 由 L4 . 2/2934 . 计算爆炸上限。 221000MLLMY.8 计 算 出x  再 由 4上 爆炸极限 - 6 - 气体介质 有机可燃气体 石蜡烃a2 2n=2a+b 计算式 2n=0.5a+2.5 空气 石蜡烃a=1.2,烯烃脂环烃芳香烃酮类一氯代烃a2 2n=0.5a+2 胺一氯代烃a=1.2 有机酸 酯类、醇类 石蜡烃 烯烃、脂环烃 2n=0.5a+1.5 2n=a 2n=a-0.5 2n=0.5a 2n-0.5a-1.5 氧气 D. 根据可燃性液体的闪点及饱和蒸气压曲线确定可燃性液体的爆炸下限。 首先根据蒸气压曲线查出对应的闪点蒸气压数值 然后利用下式进行计算。 p E. 多种可燃气体组成混合物的爆炸极限计算。 L式中 混合物闪点p上p L 式中 闪点液体闪点时的饱和蒸气压 可燃液体蒸气与空气混合物的压力101325 Pa 混合物p nnLVLVLV...1002211 nV 第 n 种气体在混合物中的体积浓度 爆炸极限 - 7 - nL 组成混合气中第 n 种组分的爆炸极限 X 第 n 种气体在混合气物质中的质量浓度。 第三节 n确定爆炸极限的意义 掌握了爆炸极限就能正确评定可燃气在生产、储运过程中的火灾危险程度为建筑、化工和其它防火提供依据。 (一)评定气体和液体蒸气的火灾危险性大小 可燃气体、液体蒸气的爆炸下限愈低、爆炸范围越大火灾危险性就越大。例如乙炔的爆炸极限为 2.582氢的爆炸极限为475 氨的爆炸极限为 1527。 它们的火灾危险性大小为乙炔氢氨。 (二)评定气体生产、贮存的火险类别 生产、贮存时爆炸下限10的可燃气体的火险类别为甲类应选用隔爆型电气设备。爆炸下限10的可燃气体的火险类别为乙类可选用防爆型电气设备。 根据可燃气的火险类别确定建筑物耐火等级、最多允许层数、防火分区、最大允许占地面积以及厂房安全疏散距离等。 (三)确定安全生产操作规程 爆炸极限 - 8 - 采用可燃气体或蒸气氧化法生产产品时应使可燃气(蒸气)与氧化剂的配比处于爆炸极限以外(如氨氧化制硝酸) 若处于或接近爆炸极限进行生产时应充惰性气体稀释和保护如甲醇氧化制甲醛。 在生产和使用可燃气体和液体的场所还应根据它们的爆炸危险性采取诸如密闭设备、加强通风、定期检测、开停车前后吹洗置换设备系统、建立检修动火制度等防火安全措施。发生火灾时应视可燃气体、液体的爆炸危险性大小采取冷却降温、减速降压、排空泄料、 停车停泵、 关闭阀门以及使用相应灭火剂等措施 阻止火势扩大防止爆炸事故发生。

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