爆炸极限及氧浓度相关参数素材资料
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名词解释爆炸极限爆炸极限:在爆炸过程中发生爆炸的最低浓度。
煤的爆炸极限:指含有8%氢气和30%氧气混合气体所产生的爆炸浓度,通常用CO~2来表示。
因为当含氧量大于3%~4%, CO~2浓度增加,混合气体的着火点会下降,发生爆炸的危险性增加。
这种现象称为氧的“爆炸极限”。
但在煤的着火温度范围内,一般不会产生氧的爆炸,因此只要控制CO~2浓度小于或等于其着火温度即可。
当含氧量超过7%时,即使CO~2浓度很低,混合气体也能引起爆炸。
如果含氧量超过14%或空气中CO~2浓度增加,则煤不会发生爆炸。
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基本概念:“岩石的最小抵抗线”。
最小抵抗线( minimal resistance line)是指物质对变形和破坏的抵抗能力。
最小抵抗线是由剪应力-变形曲线上得到的,故又叫曲率半径或曲率。
最小抵抗线上各点切线方向与拉伸面垂直,它与最大正应力、曲率半径和拉伸面之间存在一定的关系。
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名词解释:爆炸极限:在爆炸过程中发生爆炸的最低浓度。
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爆炸极限分级:煤的爆炸极限分为5个等级。
依次称为0~4%、4%~8%、 8%~16%、 16%~25%、 25%~40%、 40%~70%。
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火药(含有氧化剂和可燃物)的爆炸极限:火药的爆炸极限为( 1g/100g):2h1/25g28/30,即, 1000mg火药完全燃烧可产生相当于100mg药品的爆炸威力。
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氧化剂和还原剂:可以作为自由基或电子供体参与氧化反应的物质统称为氧化剂,在氧化剂中还包括一些具有强氧化性的物质,称为还原剂。
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氧化剂:能将金属中的金属原子部分或全部置换成易挥发的、更活泼的金属元素的化合物,这类物质称为氧化剂。
在氧化反应中,凡是起氧化作用的物质称为氧化剂。
氧化剂的氧化性大小顺序为O>F>S>Fe。
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还原剂:能够夺取金属中金属元素的化合物,这类物质称为还原剂。
在还原反应中,凡是起还原作用的物质称为还原剂。
还原剂的还原性大小顺序为Na>K>Cl>Mg。
常见可燃气体爆炸上、下限什么是可燃气体的爆炸极限、爆炸上限、爆炸下限可燃气体的爆炸极限:可燃气体(蒸气)与空气的混合物,并不是在任何浓度下,遇到火源都能爆炸,而必须是在一定的浓度范围内遇火源才能发生爆炸。
这个遇火源能发生爆炸的可燃气浓度范围,称为可燃气的爆炸极限(包括爆炸下限和爆炸上限)。
不同可燃气(蒸气)的爆炸极限是不同的,如氢气的爆炸极限是4.0%~75.6%(体积浓度),意思是如果氢气在空气中的体积浓度在4.0%~75.6%之间时,遇火源就会爆炸,而当氢气浓度小于4.0%或大于75.6%时,即使遇到火源,也不会爆炸。
甲烷的爆炸极限是5.0%~15%意味着甲烷在空气中体积浓度在5.0%~15%之间时,遇火源会爆炸,否则就不会爆炸。
可燃粉尘爆炸极限的概念与可燃气爆炸极限是一致的。
爆炸极限一般用可燃气(粉尘)在空气中的体积百分数表示(%),也可以用可燃气(粉尘)的重量百分数表示(克/米*或是毫克/升)。
爆炸极限是一个很重要的概念,在防火防爆工作中有很大的实际意义:(1)它可以用来评定可燃气体(蒸气、粉尘)燃爆危险性的大小,作为可燃气体分级和确定其火灾危险性类别的依据。
我国目前把爆炸下限小于是10%的可燃气体划为一级可燃气体,其火灾危险性列为甲类。
(2)它可以作为设计的依据,例如确定建筑物的耐火等级,设计厂房通风系统等,都需要知道该场所存在的可燃气体(蒸气、粉尘)的爆炸极限数值。
(3)它可以作为制定安全生产操作规程的依据。
在生产、使用和贮存可燃气体(蒸气、粉尘)的场所,为避免发生火灾和爆炸事故,应严格将可燃气体(蒸气、粉尘)的浓度控制在爆炸下限以下。
为保证这一点,在制定安全生产操作规程时,应根据可燃气(蒸气、粉尘)的燃爆危险性和其它理化性质,采取相应的防范措施,如通风、置换、惰性气体稀释、检测报警等。
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。
物质爆炸浓度极限爆炸极限是表征可燃气体、蒸气和可燃粉尘危险性的主要指标之一。
当可燃性气体、蒸气或可燃粉尘与空气(或氧)在一定浓度范围内均匀混合,遇到火源发生爆炸的浓度范围称为爆炸浓度极限,简称爆炸极限。
将这一浓度范围的混合气体(或粉尘)称为爆炸性混合气体(或粉尘)。
可燃性气体、蒸气的爆炸极限一般用可燃气体或蒸气在混合气体中所占体积分数(%)来表示;可燃粉尘的爆炸极限用混合物的质量浓度(g/m3)来表示。
能够爆炸的最低浓度称为爆炸下限;能发生爆炸的最高浓度称为爆炸上限。
用爆炸上限、下限之差与爆炸下限浓度之比值表示其危险度H,即:H=(L 上-L 下)/L 下或H=(Y 上-Y 下)/Y 下一般情况下,H 值越大,表示可燃性混合物的爆炸极限范围越宽,爆炸危险性越大。
爆炸极限值不是一个物理常数,它随条件的变化而变化。
1.温度的影响混合爆炸气体的初始温度越高,爆炸极限范围越宽,则爆炸下限越低,上限越高,爆炸危险性增加。
2.压力的影响混合气体的初始压力对爆炸极限的影响较复杂。
一般而言,初始压力增大,气体爆炸极限也变大,爆炸危险性增加。
3.惰性介质的影响在混合气体中加入惰性气体(如氮、二氧化碳、水蒸气、氩、氦等),随着惰性气体含量的增加,爆炸极限范围缩小。
4.爆炸容器对爆炸极限的影响爆炸容器的材料和尺寸对爆炸极限有影响。
若容器材料的传热性好,管径越细,火焰在其中越难传播,爆炸极限范围变小。
5.点火源的影响点火源的活化能量越大,加热面积越大,作用时间越长,爆炸极限范围也越大。
一般情况下,爆炸极限均在较高的点火能量下测得。
如测甲烷与空气混合气体的爆炸极限时,用10J 以上的点火能量,其爆炸极限为5%-15%。
爆炸极限的意义可燃物质(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。
在低于爆炸下限时不爆炸也不着火;在高于爆炸上限同样不燃不爆。
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)。
影响爆炸极限的因素混合系的组分不同,爆炸极限也不同。
同一混合系,由于初始温度、系统压力、惰性介质含量、混合系存在空间及器壁材质以及点火能量的大小等的都能使爆炸极限发生变化。
一般规律是:混合系原始温度升高,则爆炸极限范围增大,即下限降低、上限升高。
因为系统温度升高,分子内能增加,使原来不燃的混合物成为可燃、可爆系统。
系统压力增大,爆炸极限范围也扩大,这是由于系统压力增高,使分子间距离更为接近,碰撞几率增高,使燃烧反应更易进行。
压力降低,则爆炸极限范围缩小;当压力降至一定值时,其上限与下限重合,此时对应的压力称为混合系的临界压力。
压力降至临界压力以下,系统便不成为爆炸系统(个别气体有反常现象)。
混合系中所含惰性气体量增加,爆炸极限范围缩小,惰性气体浓度提高到某一数值,混合系就不能爆炸。
容器、管子直径越小,则爆炸范围就越小。
当管径(火焰通道)小到一定程度时,单位体积火焰所对应的固体冷却表面散出的热量就会大于产生的热量,火焰便会中断熄灭。
火焰不能传播的最大管径称为该混合系的临界直径。
点火能的强度高、热表面的面积大、点火源与混合物的接触时间不等都会使爆炸极限扩大。
除上述因素外,混合系接触的封闭外壳的材质、机械杂质、光照、表面活性物质等都可能影响到爆炸极限范围。
常见可燃气体爆炸极限常见可燃性气体爆炸极限三氯氢硅SiHCl31.别名•英文名硅氯仿、硅仿、三氯硅烷;Trichlorosilane、Silicochloroform.2.用途单晶硅原料、外延成长、硅液、硅油、化学气相淀积、硅酮化合物制造、电子气。
3.制法(1)在高温下Si和HCl反应。
(2)用氢还原四氯化硅(采用含铝化合物的催化剂)。
4.理化性质分子量: 135.43熔点(101.325kPa):-134℃;沸点(101.325kPa):31.8℃;液体密度(0℃):13 50kg/m3;相对密度(气体,空气=1): 4.7;蒸气压(-16.4℃):13.3kPa;(14. 5℃):53.3kPa;燃点:-27.8℃;自燃点:104.4℃;闪点:-14℃;爆炸下限:9.8%;毒性级别:3;易燃性级别:4;易爆性级别:2三氯硅烷在常温常压下为具有刺激性恶臭易流动易挥发的无色透明液体。
在空气中极易燃烧,在-18℃以下也有着火的危险,遇明火则强烈燃烧,燃烧时发出红色火焰和白色烟,生成SiO2、HCl和Cl2:SiHCl3 O2→SiO2 HCl Cl2;三氯硅烷的蒸气能与空气形成浓度范围很宽的爆炸性混合气,受热时引起猛烈的爆炸。
它的热稳定性比二氯硅烷好,在900℃时分解产生氯化物有毒烟雾(HCl),还生成Cl2和Si。
遇潮气时发烟,与水激烈反应:2SiHCl3 3H2O—→ (HSiO)2O 6HCl;在碱液中分解放出氢气:SiHCl3 3NaOH H2O—→Si (OH)4 3NaCl H2;与氧化性物质接触时产生爆炸性反应。
与乙炔、烃等碳氢化合物反应产生有机氯硅烷:SiHCl3 CH≡CH一→CH2CHSiCl3 、SiHCl3 CH2=CH2—→CH3CH2SiCl3在氢化铝锂、氢化硼锂存在条件下,SiHCl3可被还原为硅烷。
容器中的液态Si HCl3当容器受到强烈撞击时会着火。
可溶解于苯、醚等。
常见可燃气体爆炸上、下限什么是可燃气体的爆炸极限、爆炸上限、爆炸下限可燃气体的爆炸极限:可燃气体蒸气与空气的混合物,并不是在任何浓度下,遇到火源都能爆炸,而必须是在一定的浓度范围内遇火源才能发生爆炸;这个遇火源能发生爆炸的可燃气浓度范围,称为可燃气的爆炸极限包括爆炸下限和爆炸上限;不同可燃气蒸气的爆炸极限是不同的,如氢气的爆炸极限是%~%体积浓度,意思是如果氢气在空气中的体积浓度在%~%之间时,遇火源就会爆炸,而当氢气浓度小于%或大于%时,即使遇到火源,也不会爆炸;甲烷的爆炸极限是%~15%意味着甲烷在空气中体积浓度在%~15%之间时,遇火源会爆炸,否则就不会爆炸;可燃粉尘爆炸极限的概念与可燃气爆炸极限是一致的;爆炸极限一般用可燃气粉尘在空气中的体积百分数表示%,也可以用可燃气粉尘的重量百分数表示克/米或是毫克/升;爆炸极限是一个很重要的概念,在防火防爆工作中有很大的实际意义:(1)它可以用来评定可燃气体蒸气、粉尘燃爆危险性的大小,作为可燃气体分级和确定其火灾危险性类别的依据;我国目前把爆炸下限小于是10%的可燃气体划为一级可燃气体,其火灾危险性列为甲类;(2)它可以作为设计的依据,例如确定建筑物的耐火等级,设计厂房通风系统等,都需要知道该场所存在的可燃气体蒸气、粉尘的爆炸极限数值;(3)它可以作为制定安全生产操作规程的依据;在生产、使用和贮存可燃气体蒸气、粉尘的场所,为避免发生火灾和爆炸事故,应严格将可燃气体蒸气、粉尘的浓度控制在爆炸下限以下;为保证这一点,在制定安全生产操作规程时,应根据可燃气蒸气、粉尘的燃爆危险性和其它理化性质,采取相应的防范措施,如通风、置换、惰性气体稀释、检测报警等;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;便携式可燃气体检测仪的通常设有一个报警点:25%LEL为报警点;举例说明,甲烷的爆炸下限为5%体积比,那也就是说,把这个5%体积比,一百等分,让5%体积比对应100%LEL,也就是说,当检测仪数值到达10%LEL报警点时,相当于此时甲烷的含量为%体积比;当检测仪数值到达25%LEL报警点时,相当于此时甲烷的含量为%体积比;所以,您不必担心报警后是不是随时有危险了,此时是在提示您,要马上采取相应的措施啦,比如开启排气扇或是切断一些阀门等,离真正有可能出现危险的爆炸下限还有很大一段差距,这样才会起到报警提示的作用;。
爆炸极限及氧浓度相关参数素材资料爆炸极限相关参数素材资料一.CH41.瓦斯爆炸基础介绍瓦斯通常指甲烷,是一种无色、无味的气体。
在标准状态(气温为0℃、大气压为101361.53Pa)下,1m3甲烷的质量为0.7168kg,而1m3空气的质量为1.293kg,甲烷比空气轻,其相对密度为0.554。
甲烷的扩散性很强,扩散速度是空气的1.34倍。
甲烷无毒,但空气中甲烷浓度的增高会导致氧气浓度的降低。
当空气中甲烷浓度为43%时,氧气浓度降至12%,人会感到呼吸困难;当空气中甲烷浓度为57%时,氧气浓度降至9%,人会处于昏迷状态。
甲烷在空气中达到一定浓度后,遇到高温热源能燃烧和爆炸。
在煤矿资源开采过程中,发生瓦斯爆炸造成的后果极其严重。
瓦斯爆炸时产生的高温高压,通过气浪以极大的速度向外冲击,给人民的生命财产安全造成巨大的损失,并且对巷道和设备器材造成重大的损坏。
在瓦斯爆炸的过程中,掀起的大量煤尘并参与瓦斯爆炸,进而在一定程度上增加了破坏的力度,其危害可想而知。
爆炸温度根据权威机构研究表明,当瓦斯浓度超过9.5%,遇到明火时发生爆炸,爆炸产生的瞬时温度,在自由空间内高达1850℃,在封闭的空间甚至达到2650℃。
由于井下巷道属于半封闭的空间,所以巷道内发生瓦斯爆炸,其爆炸温度超过1850℃,在这种高温的环境下,瓦斯爆炸产生的高温会对人员和设备造成重大伤害和损失,甚至引发井下火灾,扩大火情等灾害。
爆炸压力矿井内发生瓦斯爆炸产生的高温,使得巷道内的气体在短时间内急剧膨胀,并且在连续爆炸以及爆炸产生的冲击波相互叠加的作用下,巷道内的压力骤然增大,爆炸产生的冲击压力会不断增加。
根据权威机构测定,瓦斯爆炸产生的压力约是爆炸前的10倍,在高温高压的作用下,爆炸源处的气体以极高的速度向前冲击。
有毒有害气体瓦斯爆炸后,将产生大量有毒有害气体。
根据研究分析,瓦斯爆炸后巷道内气体的主要成份为:氧气(O2)6%~10%、氮气(N2)82%~88%、二氧化碳(CO2)4%~8%、一氧化碳(CO)2%~4%。
常见可燃气体爆炸上、下限什么是可燃气体的爆炸极限、爆炸上限、爆炸下限可燃气体的爆炸极限:可燃气体蒸气与空气的混合物,并不是在任何浓度下,遇到火源都能爆炸,而必须是在一定的浓度范围内遇火源才能发生爆炸;这个遇火源能发生爆炸的可燃气浓度范围,称为可燃气的爆炸极限包括爆炸下限和爆炸上限;不同可燃气蒸气的爆炸极限是不同的,如氢气的爆炸极限是%~%体积浓度,意思是如果氢气在空气中的体积浓度在%~%之间时,遇火源就会爆炸,而当氢气浓度小于%或大于%时,即使遇到火源,也不会爆炸;甲烷的爆炸极限是%~15%意味着甲烷在空气中体积浓度在%~15%之间时,遇火源会爆炸,否则就不会爆炸;可燃粉尘爆炸极限的概念与可燃气爆炸极限是一致的;爆炸极限一般用可燃气粉尘在空气中的体积百分数表示%,也可以用可燃气粉尘的重量百分数表示克/米或是毫克/升;爆炸极限是一个很重要的概念,在防火防爆工作中有很大的实际意义:(1)它可以用来评定可燃气体蒸气、粉尘燃爆危险性的大小,作为可燃气体分级和确定其火灾危险性类别的依据;我国目前把爆炸下限小于是10%的可燃气体划为一级可燃气体,其火灾危险性列为甲类;(2)它可以作为设计的依据,例如确定建筑物的耐火等级,设计厂房通风系统等,都需要知道该场所存在的可燃气体蒸气、粉尘的爆炸极限数值;(3)它可以作为制定安全生产操作规程的依据;在生产、使用和贮存可燃气体蒸气、粉尘的场所,为避免发生火灾和爆炸事故,应严格将可燃气体蒸气、粉尘的浓度控制在爆炸下限以下;为保证这一点,在制定安全生产操作规程时,应根据可燃气蒸气、粉尘的燃爆危险性和其它理化性质,采取相应的防范措施,如通风、置换、惰性气体稀释、检测报警等;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lowerexplode 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;便携式可燃气体检测仪的通常设有一个报警点:25%LEL为报警点;举例说明,甲烷的爆炸下限为5%体积比,那也就是说,把这个5%体积比,一百等分,让5%体积比对应100%LEL,也就是说,当检测仪数值到达10%LEL报警点时,相当于此时甲烷的含量为%体积比;当检测仪数值到达25%LEL报警点时,相当于此时甲烷的含量为%体积比;所以,您不必担心报警后是不是随时有危险了,此时是在提示您,要马上采取相应的措施啦,比如开启排气扇或是切断一些阀门等,离真正有可能出现危险的爆炸下限还有很大一段差距,这样才会起到报警提示的作用;。
点燃在空气中的气体,气体可能会引爆,或者会很快停止。
是哪个情况,是由气体在空气中的浓度来决定的。
当气体浓度太低,没有足够燃料来维持爆炸;当气体浓度太高,没有足够氧气燃烧。
气体只有在两个浓度之间才可能引爆,这两个浓度称为爆炸下限(LEL,lower explosive limit)、爆炸上限(UEL,upper explosive limit),惯以百分比表示。
它们是气体的爆炸极限(又称爆炸界限)。
控制气体浓度是职业安全不可缺少的一环。
•加入惰性气体或其他不易燃的气体来降低浓度。
•在排放气体前,可以以涤气器、吸附法来清除可爆的气体。
常用物质爆炸限度表[编辑]以下是常见物质的爆炸限度。
浓度单位为空气的体积百分比。
•Class IA 液体 (闪点低于 73°F (22.8°C); 沸点低于 100°F (37.8°C) 是为NFPA 704 燃烧速度 4•Classes IB (闪点低于 73°F (22.8°C); 沸点大于等于100°F (37.8°C)) 与 IC液体 (闪点大于等于 73°F(22.8°C) , 但小于 100°F (37.8°C)) 是为NFPA 704 燃烧速度 3•Classes II (闪点大于等于 100°F (37.8°C), 但小于 140°F)与 IIIA 液体 (闪点大于等于140°F (60°C), 但小于200°F (93.3°C)) 是为NFPA 704 燃烧速度 2•Class IIIB液体 (闪点大于等于 200°F (93.3°C) 是为NFPA 704 燃烧速度1物质最小爆炸限度(LFL/LEL) %空气体积百分比最大爆炸限度(UFL/UEL) %空气体积百分比NFPA分级闪点最小点燃能量 mJ空气体积百分比自燃温度乙醛 4.0 57.0 IA -39°C0.37 175°C 乙酸(冰醋酸) 4 19.9 II39°C to43°C463°C醋酸酐II 54°C丙酮 2.6 - 3 12.8 - 13 IB -17°C 1.15 @4.5%465°C,485°C[1]乙腈IB 2°C524°C一氯乙烷7.3 19 IB 5°C390°C乙烯 2.5 82 IA -18°C 0.017 @8.5% (在纯氧中为0.0002 @40%)305°C丙烯醛2.8 31 IB -26°C0.13丙烯腈3.0 17.0 IB 0°C0.16 @9.0%3-氯丙烯2.9 11.1 IB -32 °C0.77氨气15 28 IIIB 11°C680 651°C 砷 4.5 - 5.1[2]78 IA 可燃气体物质(LFL/LEL) % 空气体积百分比 (UFL/UEL) %空气体积百分比 NFPA分级闪点能量 mJ空气体积百分比自燃 温度苯1.2 7.8 IB -11°C 0.2 @ 4.7% 560°C 1,3-二烯丁烷2.0 12IA -85°C0.13 @ 5.2%丁烷,正丁烷1.6 8.4 IA -60°C0.25 @ 4.7%420 - 500°C乙酸正丁酯1 - 1.7[1] 8 - 15 IB 24°C 370°C丁醇, 1 11 IC 29°C正丁醇1.4[1] 11.2IC 35°C340°C正丁基氯,1-氯丁烷 1.8 10.1 IB -6°C 1.24正丁基硫醇1.4[3] 10.2 IB 2°C225°C甲基丁基酮, 2-己酮1[4] 8 IC 25°C423°C丁烯,1-丁烯 1.98[2] 9.65 IA -80°C二氧化硫1.0 50.0 IB -30°C 0.009 @7.8%90°C一氧化碳12[2] 75IA-191°C 可燃气体609°C一氧化氯IA 可燃气体 1-氯 6.217.9IA -65°C 可燃物质(LFL/LEL) % 空气体积百分比 (UFL/UEL) %空气体积百分比 NFPA分级闪点能量 mJ空气体积百分比自燃 温度-1,1-二氟乙烷气体氰气 6.0 - 6.6[5]32 - 42.6 IA 可燃气体环丁烷1.8 11.1 IA -63.9°C [6] 426.7°C 环己烷1.3 7.8 - 8 IB-18°C - -20°C [7]0.22 @ 3.8% 245°C 环己醇1 9 IIIA 68°C300°C 环己酮1 - 1.1 9 - 9.4 II 43.9 - 44°C420°C [8] 茂[9]IB 0°C 0.67640°C 环戊烷1.5 - 2 9.4 IB- 37 to-38.9°C [10][11]0.54361°C 环丙烷2.4 10.4 IA -94.4°C [12]0.17 @ 6.3% 498°C 癸烷0.85.4 II 46.1°C210°C 二硼烷0.8 88IA -90°C Flammablegas [13]38°C邻二氯苯2[14]9IIIA 65°C648°C1,1-二氯乙烷6 11 IB 14°C1,2-二氯乙烷6 16 IB 13°C413°C1,1-二氯乙烯6.5 15.5 IA-10°C 可燃气体一氟二氯54.7不可燃[15]-36.1°C [16]552°C物质(LFL/LEL) % 空气体积百分比 (UFL/UEL) %空气体积百分比 NFPA分级闪点能量 mJ空气体积百分比自燃 温度甲烷二氯甲烷16 66不可燃二氯硅烷4 - 4.7 96 IA -28 °C 0.015柴油0.67.5 IIIA>62°C (143°F) 210°C二乙醇胺2 13 IB 169°C乙二胺1.8 10.1IB-23°C to -26°C312°C二乙基二硫1.2 II 38.9°C [17]二乙基醚1.9 - 2 36 - 48IA -45°C 0.19 @ 5.1% 160 - 170°C二乙基硫IB -10°C [18]1,1-二氟乙烷3.7 18IA -81.1°C [19]1,1-二氟乙烯5.5 21.3-126.1°C [20]二异丁基酮1 649°C二异丁基醚1 21 IB -28°C二甲基醚2.8 14.4 IA 可燃气体1,1-二甲基肼IB物质(LFL/LEL) % 空气体积百分比 (UFL/UEL) %空气体积百分比 NFPA分级闪点能量 mJ空气体积百分比 自燃 温度二甲基硫IA -49°C二甲基亚砜2.6 - 3 42IIIB 88 - 95°C215°C1,4-二恶烷,戴奥辛 2 22 IB 12°C1-环氧-3-氯丙烷4 2131°C乙烷3[2]12 - 12.4 IA 可燃气体 -135 °C 515°C 乙醇、酒精 3 - 3.3 19IB12.8°C (55°F)365°C乙二醇单乙醚3 1843°C2-乙基单乙醚乙酸2 856°C乙酸乙脂2 12 IA -4°C 460°C乙胺 3.514 IA -17 °C 乙苯 1.07.1 15-20 °C乙烯 2.736 IA 0.07 490°C乙二醇3 22111°C环氧乙烯3 100 IA −20 °C一氯乙烷3.8[2] 15.4IA −50°C物质(LFL/LEL) % 空气体积百分比 (UFL/UEL) %空气体积百分比 NFPA分级闪点能量 mJ空气体积百分比 自燃 温度乙基硫醇IA燃料油No.10.7[2] 5呋喃 214IA -36°C汽油 (100辛烷值) 1.4 7.6 IB< −40°C (−40°F)246 - 280°C甘油 319 199°C庚烷 1.056.7 -4°C 0.24 @ 3.4% 204 - 215°C 正己烷1.1 7.5-22°C0.24 @ 3.8%225°C, 233°C [1]氢气4/17[21]75/56 IA 可燃气体0.016 @28%(纯氧中是0.0012) 500 - 571°C 硫化氢4.3 46 IA 可燃气体 0.068异丁烷1.8[2] 9.6 IA 可燃气体462°C异丁醇2 11 28°C异弗尔酮1 484°C异丙醇2[2]12 IB 12°C398 - 399°C; 425°C [1]异丙基氯IA煤油Jet A-10.6 - 0.7 4.9 - 5II >38°C(100°F) asjet fuel210°C物质(LFL/LEL) % 空气体积百分比 (UFL/UEL) %空气体积百分比 NFPA分级闪点能量 mJ空气体积百分比 自燃 温度氢化锂IA二巯基乙醇IIIA甲烷(天然气) 4.4 - 5 15 - 17 IA 可燃气体 0.21 @ 8.5%580°C乙酸甲脂3 16-10°C甲醇 6 - 6.7[2]36 IB 11°C 385°C; 455°C [1]甲胺IA 8°C 一氯甲烷10.7[2] 17.4IA -46 °C二甲基醚IA −41 °C甲基乙基醚IA甲乙酮1.8[2] 10IB -6°C 505 - 515°C [1]甲酸甲脂IA甲硫醇3.9 21.8 IA -53°C石脑油0.7[1] 6.538-43°C258°C 吗啉 1.810.8 IC 31 - 37.7°C310°C萘0.9[2]5.9 IIIA 79 - 87 °C新己烷1.19[2] 7.58 −29 °C 425°C 四羰基镍2 344 °C60 °C物质(LFL/LEL) % 空气体积百分比 (UFL/UEL) %空气体积百分比 NFPA分级闪点能量 mJ空气体积百分比 自燃 温度硝基苯2 9 IIIA 88°C硝基甲烷7.3 22.2 35°C 379°C辛烷 17 13°C 异辛烷0.79 5.94戊烷 1.57.8IA -40 to -49°C as2-Pentane0.18 @ 4.4% 260°C正戊烷1.4 7.8 IA 0.28 @ 3.3% 异戊烷1.32[2] 9.16IA 420°C磷化氢IA丙烷 2.19.5 - 10.1 IA 可燃气体0.25 @5.2% (in pure oxygen 0.0021) 480°C 乙酸丙脂2 813°C丙烯 2.011.1 IA -108°C 0.28 458°C环氧丙烷2.3 36 IA 吡啶 21220硅烷 1.5[2]98 IA<21°C 苯乙烯1.1 6.1IB 31 - 32.2°C490°C四氟乙烯IA四氢 212IB -14°C321°C物质(LFL/LEL) % 空气体积百分比 (UFL/UEL) %空气体积百分比 NFPA分级闪点能量 mJ空气体积百分比 自燃 温度呋喃甲苯 1.2 -1.276.75 -7.1 IB 4.4°C0.24 @ 4.1%480°C; 535°C [1] 三乙基硼烷-20°C-20°C三甲基胺IA 可燃气体三硝基苯IA松节油0.8[22] IC 35°C植物油IIIB327°C (620°F)乙酸乙烯脂2.6 13.4−8 °C氯乙烯3.6 33二甲苯0.9 - 1.0 6.7 - 7.0 IC 27 - 32°C 0.2间二甲苯1.1[1] 7IC 25°C 525°C邻二甲苯IC 17 °C对二甲苯1.0 6.0IC 27.2°C530°C。
爆炸极限相关参数素材资料
一.CH4
1.瓦斯爆炸基础介绍
瓦斯通常指甲烷,是一种无色、无味的气体。
在标准状态(气温为0℃、大气压为101361.53Pa)下,1m3甲烷的质量为0.7168kg,而1m3空气的质量为1.293kg,甲烷比空气轻,其相对密度为0.554。
甲烷的扩散性很强,扩散速度是空气的1.34倍。
甲烷无毒,但空气中甲烷浓度的增高会导致氧气浓度的降低。
当空气中甲烷浓度为43%时,氧气浓度降至12%,人会感到呼吸困难;当空气中甲烷浓度为57%时,氧气浓度降至9%,人会处于昏迷状态。
甲烷在空气中达到一定浓度后,遇到高温热源能燃烧和爆炸。
在煤矿资源开采过程中,发生瓦斯爆炸造成的后果极其严重。
瓦斯爆炸时产生的高温高压,通过气浪以极大的速度向外冲击,给人民的生命财产安全造成巨大的损失,并且对巷道和设备器材造成重大的损坏。
在瓦斯爆炸的过程中,掀起的大量煤尘并参与瓦斯爆炸,进而在一定程度上增加了破坏的力度,其危害可想而知。
爆炸温度
根据权威机构研究表明,当瓦斯浓度超过9.5%,遇到明火时发生爆炸,爆炸产生的瞬时温度,在自由空间内高达1850℃,在封闭的空间甚至达到2650℃。
由于井下巷道属于半封闭的空间,所以巷道内发生瓦斯爆炸,其爆炸温度超过1850℃,在这种高温的环境下,瓦斯爆炸产生的高温会对人员和设备造成重大伤害和损失,甚至引发井下火灾,扩大火情等灾害。
爆炸压力
矿井内发生瓦斯爆炸产生的高温,使得巷道内的气体在短时间内急剧膨胀,并且在连续爆炸以及爆炸产生的冲击波相互叠加的作用下,巷道内的压力骤然增大,爆炸产生的冲击压力会不断增加。
根据权威机构测定,瓦斯爆炸产生的压力约是爆炸前的10倍,在高温高压的作用下,爆炸源处的气体以极高的速度向前冲击。
有毒有害气体
瓦斯爆炸后,将产生大量有毒有害气体。
根据研究分析,瓦斯爆炸后巷道内气体的主要成份为:氧气(O2)6%~10%、氮气(N2)82%~88%、二氧化碳(CO2)4%~8%、一氧化碳(CO)2%~4%。
爆炸后生成大量的一氧化碳是造成人员伤亡的重要原因。
如果瓦斯爆炸时掀起煤尘,并且煤尘参与爆炸,那么产生的一氧化碳会更多、其浓度会更大,造成的危害更严重。
根据相关资料统计,在瓦斯、煤尘爆炸事故中,因一氧化碳中毒而死亡的人数占总死亡人数的70%以上。
按照《规程》的相关规定,入井人员要配备自救器。
2. 瓦斯爆炸的原因分析
瓦斯浓度的影响
新思备科技整理了当瓦斯达到一定的浓度,在遇到火源的情况下才有可能发生瓦斯爆炸。
当瓦斯浓度低于5%时,即使瓦斯遇火源也不发生爆炸,因为瓦斯浓度仅够维持燃烧,因此,在火源的外围只发生燃烧现象;当瓦斯浓度超过16%时,瓦斯遇火源爆炸和燃烧均不发生,因为在高浓度的瓦斯环境中,缺少助燃的空气或氧气,其氧化反应不会发生,进而燃烧和爆炸现象不会出现。
当注入新鲜空气时,在接触面发生燃烧现象。
根据氧化反应可知,当瓦斯浓度过低时,瓦斯燃烧不足以发展成链锁反应构成爆炸;当瓦斯浓度过高,发生氧化反应时,其助燃作用的氧浓度不够,氧化反应难以持续,所以不会发生爆炸。
确定瓦斯爆炸的界限
所谓瓦斯爆炸的界限就是可燃气体与空气(氧气)混合后,在火源的作用下发生爆炸现象的可燃气体的浓度,也就是混合气体达到一定浓度时,爆炸现象会逐步蔓延。
此时,产生爆炸的可燃气体的最低浓度称为爆炸下限;最高浓度称为爆炸上限。
为了有效地预防瓦斯爆炸,研究分析瓦斯浓度至关重要,通过理论研究分析以及实践证明,在常温常压环境下,瓦斯在空气中的爆炸下限为5%―6%,当瓦斯浓度低于爆炸下限时,瓦斯遇火源也不会发生爆炸现象,只在火源的外围发生燃烧现象;瓦斯在空气中的爆炸上限为14%-16%,瓦斯浓度高于爆炸上限时,瓦斯在混合气体内也不会发生爆炸或燃烧现象。
瓦斯爆炸极限的影响因素
影响瓦斯爆炸界限受很多因素的影响,以下从几个方面进行介绍。
①温度对爆炸界限的影响
甲烷的爆炸界限与环境温度的关系:随着温度的升高,甲烷爆炸下限下降、上限升高,即爆炸范围扩大。
②气压对爆炸界限的影响
爆炸时环境气压对甲烷的爆炸界限也有影响,随着环境压力的升高,甲烷爆炸下限变动很小而上限上升很大,这个规律同样适用于烃类气体。
③煤尘的影响
空气中的煤尘,在一定程度上会降低甲烷的爆炸下限。
因为煤尘本身具有爆炸性,而且在高温条件下,煤尘会干馏出可燃气体,进而使甲烷爆炸下限下降。
④其它可燃其他存在的影响
在瓦斯和空气的混合气体中,如果硫化氢、乙烷等可燃性气体混入,由于这些气体有爆炸性,增加了爆炸气体的总浓度,而且会使瓦斯爆炸下限降低,从而扩大了瓦斯爆炸的界限。
⑤惰性气体的混入
瓦斯和空气的混合气体中,混入惰性气体将使氧气的含量降低,可以缩小瓦斯的爆炸界限,降低瓦斯爆炸的危害性。
氧气浓度
氧浓度是构成瓦斯爆炸的三要素之一,对混合气中氧含量的研究具有十分重要的意义。
由于我们所参考的瓦斯爆炸实验装置的缺陷,无法直接调节氧气浓度。
为实现氧气浓度对瓦斯爆炸影响实验,本文是通过增加巷道内的氮气来降低氧气浓度。
氧浓度对瓦斯爆炸的影响
①氧浓度对爆炸的影响
常温常压下,瓦斯爆炸浓度与氧浓度有关,依据柯瓦德爆炸三角形,前人试验表明,瓦斯爆炸下限缓慢地增高,爆炸上限则迅速上升,当氧浓度低于12%时,混合气体就失去爆炸性。
爆炸三角形对火区封闭或启封时,以及惰性气体灭火时判断有无瓦斯爆炸危险,有一定的参考意义。
②失爆氧浓度
爆炸临界点处的氧浓度称为失爆氧浓度,如果混合气体中氧浓度低于比值,则混合气体因缺氧而失去爆炸性;反之,因富氧为爆炸提供了条件。
氧浓度对瓦斯爆炸影响的测定
由于本文参考的瓦斯爆炸实验装置不够完善,无法直接调节氧浓度来做氧浓度对瓦斯爆炸的影响,本文是通过注氮气的办法来调节混合气体中氧含量。
根据实验分析可看出在瓦斯浓度和点火能量一定时,氧气浓度影响瓦斯爆炸,当氧气浓度富裕时,瓦斯就不会爆炸;当氧气浓度很低时瓦斯也不发生;只有氧气浓度和瓦斯浓度在一定比例范围内时,瓦斯才会发生爆炸。
同时也表示出当氧浓度降低时爆炸压力也明显减小,且温度逐渐升高,失爆氧浓度约为12%。
点火能量对瓦斯爆炸的影响
①最小点燃能量
最小点燃能量是可燃气体的重要安全技术参数之一。
它不仅与可燃性气体组分种类有关,而且也随着可燃气体的浓度而变化。
在爆炸上、下限附近,需要的点燃能量最大;在化学当量浓度(可燃气体与空气中的氧正好燃尽时的可燃气体的浓度)时,需要的点燃能量最小,即最容易点燃。
瓦斯空气混合气体的最低点燃能量为0.28MJ。
②点燃能量对爆炸的影响
爆炸范围随着点火源向邻近混合气体层传输能量的增大而变宽。
点火能量的测定
点火系统有脉冲发生器、电压转换器以及显示器组成:
根据瓦斯爆炸所需最低点火能量为0.28MJ,模拟井下电火花自制了点火器,它能在一定的电压下击穿空气形成电火花。
电压表为智能HB404型。
HB404智能电压表的主要技术参数有直流电压测量精度:±(0.8%+3d);交流电压测量精度:±(1.0%+5d);响应频率:40~400Hz;交流电压显示范围:0~9999;
工作电源:AC22~260V(DC22~360V)/4W;继电器触点寿命:105次;变送输出精度:±(0.8%+3d)12位。
电压转换是将低电压转换成高电压,直流电转换成交流电。
由于本文参考的瓦斯爆炸实验装置不够完善,无法实现在正常大气压下测出瓦斯爆炸所需的最小点火能量,但能做点火能量对瓦斯爆炸的影响。
实验结果表明点火能量越大,爆炸范围也就越宽,其发生瓦斯爆炸的可能性就越大。
3. 结束语
本文是通过对瓦斯爆炸的爆炸极限和温度、点火能量来控制点火能量的大小等研究分析瓦斯爆炸规律,进而掌握瓦斯爆炸的工作原理,达到掌握并利用所学安全知识的目的。
二.油气
作为燃烧和爆炸三要素之一,氧气体积分数的控制对于爆炸事故的防治具有重要意义. 新思备科技实验研究了氧气体积分数对汽油蒸气-空气混合物(简称油气)爆炸极限和爆炸压力的影响.结果表明:随着氧气体积分
数的降低,油气爆炸下限呈一阶指数规律缓慢增大,油气爆炸上限呈线性规律迅速减小;爆炸极限范围由0.92%~3.76%缩小为1点,该爆炸极限临界点为1.22%,对应的临界氧气体积分数为11.4%;油气的最大爆炸压力和最大压力上升速率随着氧气体积分数的降低而减小,油气体积分数越大,氧气体积分数影响越显著.
依据汽油爆炸极限实验经验积累,爆炸下限1.3%,爆炸上限7.6%;但是当温度升高时,爆炸下限可能会降低到1.0%以内。
氧气浓度低于18%时,点爆能量就要再大些,氧浓度低于14%就比较难点爆,且即便点爆也是弱爆,如果氧浓度低于10%基本就不爆了,氧浓度低于5%就彻底不爆了。
常规环境下:汽油的爆炸极限1.4%-7.6%;柴油0.6%-7.5%;液化石油气1%-12%,煤油0.7%-5%,轻柴油1.5%-4.5%。
也就是说常规情况下,可以允许空气含量<25.8%,按空气中氧含量21%计算,则氧含量<5.418%(0.258×0.21=0.05418)都是不会爆炸,是安全的。