什么是爆炸极限
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什么是爆炸极限?气体检测报警器是专业检测气体浓度的仪器,在石油、化工、冶金、电力等领域应用广泛。
气体检测仪的应用,能有效避免火灾、爆炸及中毒事故的发生。
爆炸是一种极为迅速的物理或化学的能量释放过程。
在此过程中,空间内的物质以极快的速度把其内部所含有的能量释放出来,转变成机械功、光和热等能量形态。
所以一旦失控,发生爆炸事故,就会产生巨大的破坏作用。
爆炸发生破坏作用的根本原因是构成爆炸的体系内存有高压气体或在爆炸瞬间生成的高温高压气体。
爆炸体系和它周围的介质之间发生急剧的压力突变是爆炸的最重要特征,这种压力差的急剧变化是产生爆炸破坏作用的直接原因。
因此,在生产生活中,离不开气体检测报警器的应用。
而避免爆炸,除了安装仪器之外,还需要了解爆炸极限。
什么是爆炸极限?可燃物质(可燃气体、蒸气和粉尘)与空气(或氧气)必须在一定的浓度范围内均匀混合,形成预混气,遇着火源才会发生爆炸,这个浓度范围称为爆炸极限,或爆炸浓度极限。
可燃性混合物的爆炸极限有爆炸(着火)下限和爆炸(着火)上限之分:分别称为爆炸下限和爆炸上限。
上限指的是可燃性混合物能够发生爆炸的高浓度。
在高于爆炸上限时,空气不足,导致火焰不能蔓延不会爆炸,但能燃烧。
下限指的是可燃性混合物能够发生爆炸的低浓度。
由于可燃物浓度不够,过量空气的冷却作用,阻止了火焰的蔓延,因此在低于爆炸下限时不爆炸也不着火。
在日常生活和化工生产中,为了降低爆炸浓度极限,可以加入惰性气体或其他不易燃的气体来降低浓度或者在排放气体前,或者以涤气器、吸附法来清除可爆的气体。
气体或蒸汽爆炸极限(爆炸下限(LEL)、爆炸上限(UEL))是以可燃性物质在混合物中所占体积的百分比(%)来表示的,如氢与空气混合物的爆炸极限为4%~75%。
可燃粉尘的爆炸极限是以可燃性物质在混合物中所占体积的质量比来表示的,例如铝粉的爆炸极限为40g/m1。
气体爆炸的爆炸极限的影响因素(1)火源能量引燃混气的火源能量越大,可燃混气的爆炸极限范围越宽。
可燃气体检测仪的测量范围0-100%LEL是什么意思?作者:无眼界人气:100 发表时间:2015-08-24 16:08“LEL”是指爆炸下限。
可燃气体在空气中遇明火种爆炸的最低浓度,称为爆炸下限—简称%LEL。
英文:Lower Explosion Limited。
可燃气体在空气中遇明火种爆炸的最高浓度,称为爆炸上限—简称%UEL。
英文:Upper Explosion Limited。
那么什么是爆炸下限?可燃性气体的浓度过低或过高它是没有危险的,它只有与空气混合形成混合气或更确切地说遇到氧气形成一定比例的混合气才会发生燃烧或爆炸。
燃烧是伴有发光发热的激烈氧化反应,它必须具备三个要素:a、可燃物(燃气);b、助燃物(氧气);c、点火源(温度)。
可燃气的燃烧可以分为两类,一类是扩散燃烧,即挥发的或从设备中喷出、泄漏的可燃气,遇到点火源混合燃烧。
另一类燃烧,是可燃气与空气混合着火燃烧,这种燃烧反应激烈而速度快,一般会产生巨大的压力和声响,又称之为爆炸。
燃烧与爆炸没有严格的区分。
有关权威部门和专家已经对目前发现的可燃气作了燃烧爆炸分析,制定出了可燃性气体的爆炸极限,它分为爆炸上限(英文upper explode limit的简写UEL)和爆炸下限(英文lower explode limit的简写LEL?)。
低于爆炸下限,混合气中的可燃气的含量不足,不能引起燃烧或爆炸,高于上限混合气中的氧气的含量不足,也不能引起燃烧或爆炸。
另外,可燃气的燃烧与爆炸还与气体的压力、温度、点火能量等因素有关。
爆炸极限一般用体积百分比浓度表示。
爆炸极限是爆炸下限、爆炸上限的总称,可燃气体在空气中的浓度只有在爆炸下限、爆炸上限之间才会发生爆炸。
低于爆炸下限或高于爆炸上限都不会发生爆炸。
因此,在进行爆炸测量时,报警浓度一般设定在爆炸下限的25%LEL以下。
我公司生产的各种可燃气体检测仪的测量范围为0-100%LEL。
固定式可燃气体检测仪的通常设有二个报警点(与报警主机的型号有关):10%LEL为一级报警,25%LEL为二级报警。
什么是爆炸极限(一)定义可燃物质(可燃气体、蒸气、粉尘或纤维)与空气(氧气或氧化剂)均匀混合形成爆炸性混合物,其浓度达到一定的范围时,碰到明火或一定的引爆能量马上发生爆炸,这个浓度范围称为爆炸极限(或爆炸浓度极限)。
形成爆炸性混合物的最低浓度称为爆炸浓度下限,最高浓度称为爆炸浓度上限,爆炸浓度的上限、下限之间称为爆炸浓度范围。
可燃性混合物有一个发生燃烧和爆炸的浓度范围,即有一个最低浓度和最高浓度,混合物中的可燃物只有在其之间才会有燃爆危险。
可燃物质的爆炸极限受诸多因素的影响。
如可燃气体的爆炸极限受温度、压力、氧含量、能量等影响,可燃粉尘的爆炸极限受分散度、湿度、温度和惰性粉尘等影响。
可燃气体和蒸气爆炸极限是以其在混合物中所占体积的百分比(%)来表示的,表5—3中一氧化碳与空气的混合物的爆炸极限为12.5%~80%。
可燃粉尘的爆炸极限是以其在混合物中所占的比重(g/m3〕来表示的,例如,木粉的爆炸下限为409/m3,煤粉的爆炸下限为359/m3可燃粉尘的爆炸上限,因为浓度太高,大多数场合都难以达到,一般很少涉及。
例如,糖粉的爆炸上限为1359/m3,煤粉的爆炸上限为1359/m3,一般场合不会出现。
可燃性混合物处于爆炸下限和爆炸上限时,爆炸所产生的压力不大,温度不高,爆炸威力也小。
当可燃物的浓度大致相当于反应当量浓度(表中的30%)时,具有最大的爆炸威力。
反应当量浓度可依据燃烧反应式计算出来。
可燃性混合物的爆炸极限范围越宽,其爆炸危险性越大,这是因为爆炸极限越宽则出现爆炸条件的机会越多。
爆炸下限越低,少量可燃物(如可燃气体稍有泄漏)就会形成爆炸条件;爆炸上限越高,则有少量空气渗入容器,就能与容器内的可燃物混合形成爆炸条件。
生产过程中,应依据各可燃物所具有爆炸极限的不同特点,采用严防跑、冒、滴、漏和严格限制外部空气渗入容器与管道内等安全措施。
应当指出,可燃性混合物的浓度高于爆炸上限时,虽然不会着火和爆炸,但当它从容器里或管道里逸出,重新接触空气时却能燃烧,因此,仍有发生着火的危险。
化工安全试题-(1)28、什么叫做燃烧?答:物质发生强烈的氧化反应,同时发出热和光的现象称为燃烧。
9、燃烧必须具备的条件是什么?答:可燃物、助燃物和着火源。
10、什么叫做爆炸?答:物质由一种状态迅速地转变成另一种状态,并在瞬间以机械功的形式放出大量能量的现象,称为爆炸。
11、爆炸分为哪两种?答:爆炸分为物理爆炸和化学爆炸。
12、氨的爆炸极限是多少?乙炔的爆炸极限是多少?答:氨的爆炸极限是15.7%~27.4%;乙炔的爆炸极限是2.5%~80%。
14、什么情况下应使用空气呼吸器而不能使用过滤式防毒面具?答:凡在空气中氧含量低于18%(体积比),有害气体含量高于2%(体积比)的作业场所,严禁使用过滤式防毒面具,应使用空气呼吸器。
15、滤毒罐的型号答:4#16、事故的概念及特性是什么?答:事故是指人们在实现有目的行动过程中,由不安全行为、动作或不安全状态所引起的、突然发生的、与人的意志相反且事先未能预料道的意外事件,它能造成财产损失、生产中断、人员的伤亡。
事故的特性:事故是一种意外事件,它同其他事物一样,也具有本身特有的一些属性,掌握这些特性,对于我们认识事故,了解事故及预防事故具有指导性作用。
(1)因果性:是指事故是由相互联系的各种因素共同作用的结果,引起事故的原因是多方面的。
(2)随时性(偶然性):是指事故发生时间、地点、事故后果的严重程度是偶然的。
(3)潜伏性:表面上,事故是一种突发事件,但是事故发生之前有一段潜伏期。
(4)可预防性:现代事故预防所遵循的一个原则即是事故是可以预防的,任何事故,只要采取正确的预防措施,事故是可以预防的。
17、事故的分类是什么?答:(1)按照伤害程度分:A 、轻伤事故:指一次事故只有轻度伤害的事故;B 、重伤事故:指一次事故只有重伤无死亡事故;C 、一般死亡事故:指一次事故死亡1~2人的事故;D 、重大伤亡事故:指一次事故死亡3~9人的事故;E 、特大伤亡事故:指一次事故死亡10~29人的事故;319、液氨泄露造成人身伤害后的急救措施是什么(皮肤接触和眼睛接触)?答:皮肤接触:立即脱去被污染的衣物,用2%硼酸液或大量清水彻底冲洗,就医。
易燃易爆场所安全知识答题易燃易爆场所安全知识答题汇总很抱歉,我无法提供易燃易爆场所安全知识答题的完整列表,但是我可以提供一些关于易燃易爆场所安全知识的问题和答案,作为您自己学习的一部分。
1.什么是易燃易爆场所?答:易燃易爆场所是指可能存在易燃气体、蒸气或粉尘,或者可能产生火花、电弧或热量的场所,如石油、天然气、化学工厂、煤矿、发电厂、工厂的仓库等。
2.在易燃易爆场所,如何预防火灾和爆炸事故的发生?答:预防火灾和爆炸事故的关键是避免产生火花、电弧或热量,避免易燃气体、蒸气或粉尘与空气混合,并确保有足够的安全措施来阻止火灾或爆炸。
具体措施包括穿戴适当的防护装备、避免不必要的明火、保持通风良好、定期检查和维护设备等。
3.在易燃易爆场所,如何正确使用和存放个人防护装备?答:正确使用和存放个人防护装备可以有效地保护工作人员免受火灾和爆炸的影响。
个人防护装备包括呼吸器、防火服、头盔、手套等,应该按照说明书正确使用,并存放在干燥、通风的地方,避免阳光直射。
4.什么是爆炸的连锁反应?答:爆炸的连锁反应是指在一个爆炸事件中,爆炸产生的冲击波和热量引起相邻的爆炸物或爆炸装置的爆炸,从而形成一系列的爆炸事件。
5.在易燃易爆场所,如何正确使用灭火器?答:正确使用灭火器是防止火灾和爆炸事故扩大的关键。
灭火器的使用方法包括拔出安全别针、将喷嘴对准火源、按下开关进行喷射等。
在灭火时,应该保持足够的距离,避免爆炸或喷溅。
请注意,这些知识只是对易燃易爆场所安全知识的一部分,更详细和全面的信息可能需要参考专业的安全指南或培训材料。
易燃易爆场所安全知识答题归纳1.什么是爆炸?爆炸是指物品在有限的空间内急剧加热,体积迅速膨账,产生的压力突然增大。
当压力超过容器的承受极限时,容器就会被胀破,物品就会爆炸。
2.爆炸需要哪几个条件?爆炸需要可燃性物质、氧气、点火能源或温度等三个条件。
3.爆炸极限是什么?爆炸极限是指可燃物质在空气或氧气中能够发生爆炸的最低浓度和最高浓度。
可燃气体检测仪的测量范围0-100%LEL 是什么意思?作者:无眼界人气:100 发表时间:2015-08-24 16:08“LEL”是指爆炸下限。
可燃气体在空气中遇明火种爆炸的最低浓度,称为爆炸下限—简称%LEL。
英文:Lower Explosion Limited。
可燃气体在空气中遇明火种爆炸的最高浓度,称为爆炸上限—简称%UEL。
英文:Upper Explosion Limited。
那么什么是爆炸下限?可燃性气体的浓度过低或过高它是没有危险的,它只有与空气混合形成混合气或更确切地说遇到氧气形成一定比例的混合气才会发生燃烧或爆炸。
燃烧是伴有发光发热的激烈氧化反应,它必须具备三个要素:a、可燃物(燃气);b、助燃物(氧气);c、点火源(温度)。
可燃气的燃烧可以分为两类,一类是扩散燃烧,即挥发的或从设备中喷出、泄漏的可燃气,遇到点火源混合燃烧。
另一类燃烧,是可燃气与空气混合着火燃烧,这种燃烧反应激烈而速度快,一般会产生巨大的压力和声响,又称之为爆炸。
燃烧与爆炸没有严格的区分。
有关权威部门和专家已经对目前发现的可燃气作了燃烧爆炸分析,制定出了可燃性气体的爆炸极限,它分为爆炸上限(英文upper explode limit的简写UEL)和爆炸下限(英文lower explode limit的简写LEL?)。
低于爆炸下限,混合气中的可燃气的含量不足,不能引起燃烧或爆炸,高于上限混合气中的氧气的含量不足,也不能引起燃烧或爆炸。
另外,可燃气的燃烧与爆炸还与气体的压力、温度、点火能量等因素有关。
爆炸极限一般用体积百分比浓度表示。
爆炸极限是爆炸下限、爆炸上限的总称,可燃气体在空气中的浓度只有在爆炸下限、爆炸上限之间才会发生爆炸。
低于爆炸下限或高于爆炸上限都不会发生爆炸。
因此,在进行爆炸测量时,报警浓度一般设定在爆炸下限的25%LEL以下。
我公司生产的各种可燃气体检测仪的测量范围为0-100%LEL。
固定式可燃气体检测仪的通常设有二个报警点(与报警主机的型号有关):10%LEL为一级报警,25%LEL为二级报警。
1.我国环境保护的三大政策什么?答:(1)预防为主、防治结合的政策;(2)谁污染,谁治理的政策;(3)强化环境管理的政策。
2、什么是爆炸极限?写出乙烯、H2、C3H8的爆炸极限?答:可燃性气体、粉尘或可燃体的蒸汽与空气形成的混合物,遇火源发生爆炸的极限浓度称为爆炸极限。
爆炸极限分爆炸上限和爆炸下限。
例如:C2H4爆炸极限::2.7~36%;H2爆炸极限:4.1~74.2%;C3H8爆炸极限:2.3~9.5%。
3、爆炸极限是否是一个固定值?为什么?答:爆炸极限不是一个固定值。
因为它受初始温度、初始压力、惰性气体含量、容器的尺寸和火源的能量、性质及其它因素的多重影响。
4、什么叫稳定传热?什么叫不稳定传热?答:在传热过程中,传热面上各点的温度因位置的不同而不同,但温度不随时间而改变的称为稳定传热。
在传热过程中,传热面上各点温度不但随位置变化,而且随时间变化的,称为不稳定传热。
5、环保监测中的COD是指什么?答:COD即化学耗氧量,它表示工业废水中含有的有机物和可氧化无机物在规定条件下,被氧化所需水中的氧含量。
单位是:mg/L。
6、简述流体的压强及其单位以及表压、绝压、真空度之问的关系?流体垂直作用于单位面积上的力称为流体的压力强度,简称压强。
用P表示。
即:P=F/A单位:N/m或Pa绝压=表压+大气压真空度=大气压—绝压7、1211灭火器的使用方法?答:将手提式1211灭火器拿到起火地点,手提灭火器上部(不要颠倒),用力紧握压把,开启阀门。
储压在钢瓶内的灭火剂即可喷出。
必须将喷嘴对准火源,左右扫射,并向前推进,将火扑灭。
当手放松时,压把受弹簧力作用恢复原位,阀门关闭,喷射停止。
可重复开启灭火器阀门,也可以点射灭火。
8、换热器在冬季如何防冻?答:(1)所有冷却水换热器不管使用与否,均通冷却水,不得中断。
上下水旁通阀稍开。
(2)未投用的蒸汽加热器均通入少量蒸汽,凝液由倒淋阀连续排出。
(3)长期不用的换热器,应将其中的介质倒空。
爆炸极限/2004/cidian/2004052104.htm了解各种可燃气体、蒸气或粉尘的爆炸极限,对于做好防火、防爆工作具有重要的意义。
可燃物质危险性的大小,主要取决于爆炸极限幅度的宽窄。
幅度越宽,其危险性就越大。
例如:乙炔的爆炸极限是2.5~80%;乙烷的爆炸极限是3.22~12.45%。
两者相比,乙炔的危险性比乙烷大8.4倍。
因此,在生产和使用这类物质时,就要特别注意防止“跑、冒、滴、漏”,注意设备的密闭性,严防空气进入,同时还要注意安全操作。
(参看爆炸)。
可燃物质(可燃气体、蒸气和粉尘)与空气(或氧气)必须在一定的浓度范围内均匀混合,形成预混气,遇着火源才会发生爆炸,这个浓度范围称为爆炸极限,或爆炸浓度极限。
例如一氧化碳与空气混合的爆炸极限为12.5%~80%。
可燃性混合物能够发生爆炸的最低浓度和最高浓度,分别称为爆炸下限和爆炸上限,这两者有时亦称为着火下限和着火上限。
在低于爆炸下限和高于爆炸上限浓度时,既不爆炸,也不着火。
这是由于前者的可燃物浓度不够,过量空气的冷却作用,阻止了火焰的蔓延;而后者则是空气不足,导致火焰不能蔓延的缘故。
当可燃物的浓度大致相当于反应当量浓度时,具有最大的爆炸威力(即根据完全燃烧反应方程式计算的浓度比例)。
可燃性混合物的爆炸极限范围越宽、爆炸下限越低和爆炸上限越高时,其爆炸危险性越大。
这是因为爆炸极限越宽则出现爆炸条件的机会就多;爆炸下限越低则可燃物稍有泄漏就会形成爆炸条件;爆炸上限越高则有少量空气渗入容器,就能与容器内的可燃物混合形成爆炸条件。
应当指出,可燃性混合物的浓度高于爆炸上限时,虽然不会着火和爆炸,但当它从容器或管道里逸出,重新接触空气时却能燃烧,仍有发生着火的危险。
***爆炸极限的单位气体或蒸气的爆炸极限的单位,是以在混合物中所占体积的百分比(%)来表示的,如氢与空气混合物的爆炸极限为4%~75%。
可燃粉尘的爆炸极限是以混合物中所占体积的质量比g/m3来表示的,例如铝粉的爆炸极限为40g/m3。
压力容器实操试题一、什么叫工作压力?什么叫最高工作压力?答:(1)工作压力也称操作压力,是指容器顶部在正常工艺操作时的压力。
(2)最高工作压力指容器顶部在工艺操作过程中可能产生的最大表压力。
二、根据压力容器设计压力,低、中、高和超高压四个压力容器压力等级标准是什么?答:(1)低压(代号L),0.1MP a≤P<1.6 MP a;(2)中压(代号M),1.6MP a≤P<10.0 MP a;(3)高压(代号H), 10.0MP a≤P<100.0 MP a;(4)超高压(代号U),P≥100.0MP a;三、什么叫爆炸极限?答:可燃气体、可燃液体的蒸汽或可燃粉尘和空气混合达到一定浓度时,遇到火源就会发生爆炸。
这个遇到火源能够发生爆炸的范围,称为爆炸极限。
四、简述压力容器的结构?答:压力容器的结构是由承受压力的壳体、连接件、密封元件和支座等主要部件组成。
此外,作为一种生产工艺设备,有些压力容器,如用于化学反应、传热、分离等工艺过程的压力容器,其壳体内部还装有工艺所要求的内件。
五、圆筒形壳体有何特点?答:圆筒形壳体形状特点是轴对称,圆筒体是一个平滑的曲面,应力分布比较均匀,承载能力较高,且易于制造,便于内件的设置和装拆,因而获得广泛的应用。
圆筒形壳体由一个圆柱形的筒体和两端的封头或端盖组成。
六、球形壳体有何优点?答:容器壳体呈球形,又称球罐。
其形状特点是中心对称,具有以下优点:受力均匀;在相同的壁厚条件下,球形壳体的承载能力最高,即在同样的内压下,球形壳体所需要的壁厚最薄,仅为同直径、同材料圆筒形壳体壁厚的1/2;在相同容积条件下,球形壳体的表面积最小。
壳臂簿和表面积小,制造时可以节省钢材。
七、安全阀如何维护?答:欲使安全阀动作灵敏可靠和密封性能良好,必须加强日常维护检查。
安全阀应经常保持清洁,防止阀体弹簧等被油垢脏物所粘满或被锈蚀,还应经常检查安全阀的铅封是否完好,温度过低时有无冻结的可能性,检查安全阀是否有泄漏。
1、燃烧的基本条件是什么?答:燃烧过程的发生和发展,必须具备以下三个必要条件:可燃物、氧化剂(助燃物)、温度(引火源),惟独在上述三个条件同时具备的情况下,可燃物质才干发生燃烧,三个条件无论缺少哪一个,燃烧都不能发生。
2、什么是可燃物?答:凡是能与空气中的氧或者其它氧化剂起化学反应的物质称为可燃物。
如木材、汽油、氢气、煤炭、纸张、硫等。
3、什么是氧化剂(助燃物)?答:能匡助和支持可燃物燃烧的物质称为氧化剂(助燃物)。
能常我们所讲的氧化剂(助燃物)指的是氧气。
4、什么是温度(引火源)?答:引火源是指供给可燃物与助燃物发生燃烧反应的能量来源。
普通分为直接火源和间接火源两大类。
直接火源有:( 1 )明火:指生产、生活中的炉火,灯火,焊接火,吸烟火,撞击、磨擦打火,机动车辆排气筒火星。
( 2 )电弧、电火花:指电气设备、电气路线、电气开关及漏电打火;电话、手机、 BP 机等通讯工具火花,静电火花。
( 3 )瞬间高压放电的雷击。
间接火源主要有:( 1 )高温:指高温加热、烘烤、炽热不散、机械设备故障发热、磨擦发热等。
( 2 )自燃起火。
5、燃烧的类型有哪些?答:燃烧的类型主要有闪燃、着火、自燃等。
6、什么叫闪点?燃点和自燃点?常见油品的闪点和自燃点是多少?答:闪点是指石油产品在规定条件下,加热到它的蒸气与空气所形成的混合气体接火焰发生闪火时的最低温度。
闪点越低,火灾危(wei)险性越大。
燃点是指石油产品在规定条件下,加热到它的蒸气能被接触的火焰引燃并燃烧不少于 5s 时的最低温度。
自燃点是指油品受热至一定温度时,没有与火源接触能自行发生持续燃烧的最低温度。
表 1-1 常见油品的闪点、燃点及自燃点名称闪点(℃)燃点(℃)自燃点(℃)汽油-46 易燃油品的燃点比 426煤油 28~60 闪点普通高1~5℃380~425轻柴油 45~90 可燃油品燃点 350~380重柴油 65~120 比其闪点高30℃300~330润滑油 120~340 以上 300~3507、油品的火灾危(wei)险性是如何划分的?答:油品的火灾危(wei)险性是以闪点来划分的、闪点越低越易燃烧,火灾危(wei)险性越大。
什么是爆炸极限
(一)定义
可燃物质(可燃气体、蒸气、粉尘或纤维)与空气(氧气或氧化剂)均匀混合形成爆炸性混合物,其浓度达到一定的范围时,遇到明火或一定的引爆能量立即发生爆炸,这个浓度范围称为爆炸极限(或爆炸浓度极限)。
形成爆炸性混合物的最低浓度称为爆炸浓度下限,最高浓度称为爆炸浓度上限,爆炸浓度的上限、下限之间称为爆炸浓度范围。
可燃性混合物有一个发生燃烧和爆炸的浓度范围,即有一个最低浓度和最高浓度,混合物中的可燃物只有在其之间才会有燃爆危险。
可燃物质的爆炸极限受诸多因素的影响。
如可燃气体的爆炸极限受温度、压力、氧含量、能量等影响,可燃粉尘的爆炸极限受分散度、湿度、温度和惰性粉尘等影响。
可燃气体和蒸气爆炸极限是以其在混合物中所占体积的百分比(%)来表示的,表5—3中一氧化碳与空气的混合物的爆炸极限为12.5%~80%。
可燃粉尘的爆炸极限是以其在混合物中所占的比重(g/m3)来表示的,例如,木粉的爆炸下限为409/m3,煤粉的爆炸下限为359/m3可燃粉尘的爆炸上限,因为浓度太高,大多数场合都难以达到,一般很少涉及。
例如,糖粉的爆炸上限为135009/m3,煤粉的爆炸上限为135009/m3,一般场合不会出现。
可燃性混合物处于爆炸下限和爆炸上限时,爆炸所产生的压力不大,温度不高,爆炸威力也小。
当可燃物的浓度大致相当于反应当量浓度(表中的30%)时,具有最大的爆炸威力。
反应当量浓度可根据燃烧反应式计算出来。
可燃性混合物的爆炸极限范围越宽,其爆炸危险性越大,这是因为爆炸极限越宽则出现爆炸条件的机会越多。
爆炸下限越低,少量可燃物(如可燃气体稍有泄漏)就会形成爆炸条件;爆炸上限越高,则有少量空气渗入容器,就能与容器内的可燃物混合形成爆炸条件。
生产过程中,应根据各可燃物所具有爆炸极限的不同特点,采取严防跑、冒、滴、漏和严格限制外部空气渗入容器与管道内等安全措施。
应当指出,可燃性混合物的浓度高于爆炸上限时,虽然不会着火和爆炸,但当它从容器里或管道里逸出,重新接触空气时却能燃烧,因此,仍有发生着火的危险。
(二)爆炸反应当量浓度的计算
爆炸性混合物中的可燃物质和助燃物质的浓度比例恰好能发生完全化合反应时,爆炸所析出的热量最多,产生的压力也最大,实际的反应当量浓度稍高于计算的反应当量浓度。
当混合物中可燃物质超过化学反应当量浓度时,空气就会不足,可燃物质就不能全部燃尽,于是混合物在爆炸时所产生的热量和压力就会随着可燃物质在混合物中浓度的增加而减小;如
果可燃物质在混合物中的浓度增加到爆炸上限,那么其爆炸现象与在爆炸下限时所产生的现象大致相同。
因此,我们说的可燃物质的化学当量浓度也就是理论上完全燃烧时在混合物中该可燃物质的含量。
根据化学反应计算可燃气体或蒸气的反应当量浓度。
例如,求一氧化碳在空气中的反应当量浓度。
解:写出一氧化碳在空气中燃烧的反应式:
2C0+02+3.76N2=2C02+3.76N2
根据反应式得知,参加反应的物质的总体积为2+1+3.76=6.76。
若以这个总体积为100,则2个体积的一氧化碳在总体积中所占比例为
X=2/6.76×100%=29.6%
(三)爆炸极限的影响因素
爆炸极限通常是在常温常压等标准条件下测定出来的数据,它不是固定的物理常数。
同一种可燃气体、蒸气的爆炸极限也不是固定不变的,它随温度、压力、含氧量、惰性气体含量、火源强度等因素的变化而变化。
1.初始温度
混合气着火前的初温升高,会使分子的反应活性增加,导致爆炸范围扩大,即爆炸下限降低,上限提高,从而增加了混合物的爆炸危险性。
2.初始压力
增加混合气体的初始压力,通常会使上限显著提高,爆炸范围扩大。
增加压力还能降低混合气的自燃点,这样使得混合气在较低的着火温度下能够发生燃烧。
原因在于,处在高压下的气体分子比较密集,浓度较大,这样分子间传热和发生化学反应比较容易,反应速度加快,而散热损失却显著减少。
压力对甲烷爆炸极限的影响。
在已知的气体中,只有CO的爆炸范围是随压力增加而变窄的。
混合气在减压的情况下,爆炸范围会随之减小。
压力降到某一数值,上限与下限重合,这一压力称为临界压力。
低于临界压力,混合气则无燃烧爆炸的危险。
在一些化工生产中,对爆炸危险性大的物料的生产、贮运往往采用在临界压力以下的条件进行,如环氧乙烷的生产和贮运。
3.含氧量
混合气中增加氧含量,一般情况下对下限影响不大,因为可燃气在下限浓度时氧是过量的。
由于可燃气在上限浓度时含氧量不足,所以增加氧含量使上限显著增高,爆炸范围扩大,增加了发生火灾爆炸的危险性。
若减少氧含量,则会起到相反的效果。
例如甲烷在空气中的爆炸范围为5.3%~14%,而在纯氧中的爆炸范围则放大到5.O%~61%。
甲烷的极限氧含量为12%,若低于极限氧含量,可燃气就不能燃烧爆炸了。
4.惰性气体含量
爆炸性混合气体中加入惰性气体,如氮、氧、水蒸气、二氧化碳、四氯化碳等,可以使可燃气分子和氧分子隔离,在它们之间形成一层不燃烧的屏障。
这层屏障可以吸收能量,使游离基消失,链锁反应中断,阻止火焰蔓延到其他可燃气分子上去,抑制燃烧进行,起到防火和灭火的作用。
混合气体中增加惰性气体含量,会使爆炸上限显著降低,爆炸范围缩小。
惰性气体增到一定浓度时,可使爆炸范围为零,混合物不再燃烧。
惰性气体含量对上限的影响较之对下限的影响更为显著的原因,是因为在爆炸上限时,混合气中缺氧使可燃气不能完全燃烧,若增加惰性气体含量,会使氧量更加不足,燃烧更不完全,由此导致爆炸上限急剧下降。
5.点火源与最小点火能量
点火源的强度高,热表面的面积大,火源与混合物的接触时间长,会使爆炸范围扩大,增加燃烧、爆炸的危险性。
最小点火能量是指能引起一定浓度可燃物燃烧或爆炸所需要的最小能量。
混合气体的浓度对点火能量有较大的影响,通常可燃气浓度稍高于化学计量浓度时,所需的点火能量为最小。
若点火源的能量小于最小能量,可燃物就不能着火。
所以最小点火能量也是一个衡量可燃气、蒸气、粉尘燃烧爆炸危险性的重要参数。
对于释放能量很小的撞击摩擦火花、静电火花,其能量是否大于最小点火能量,是判定其能否作为火源引发火灾爆炸事故的重要条件。
6.消焰距离
实验证明,通道尺寸越小,通道内混合气体的爆炸浓度范围越小,燃烧时火焰蔓延速度越慢。
这是因为燃烧在一通道中进行时,通道的表面要散失热量,通道越窄,比表面积越大(通道表面积和通道容积的比值),中断链锁反应的机会就越多,相应的热损失也越大。
当通道窄到一定程度时,通道内燃烧反应的放热速率就会小于通道表面的散热速率,这时燃烧过程就会在通道内停止进行,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离。
各种可燃气有不同的消焰距离,消焰距离还与可燃气的浓度有关,也受气体流速、压力的影响。
所以,消焰距离是可燃物火焰蔓延能力的一个度量参数,也是度量可燃物危险程度的一个重要参数。