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爆炸特征及分类介绍

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:(一)爆炸及其分类1.爆炸及其特征爆炸是指物质自一种状态迅速转变为另一种状态,并在瞬间以机械功的形式放出大量能量的现象。这种爆炸本书不涉及。包括可燃气体、蒸气、粉尘、喷雾与助燃气体的混合物,在点火源作用下而发生的爆炸,以及气体分解爆炸。爆炸下限和上限之间的浓度范围是该物质的爆炸范围。一般来说,压力增加,爆炸极限范围增大。

爆炸特征及分类介绍

(一)爆炸及其分类

1.爆炸及其特征

爆炸是指物质自一种状态迅速转变为另一种状态,并在瞬间以机械功的形式放出大量能量的现象。爆炸现象一般具有如下几个特征:

(1)爆炸过程进行得非常快。

(2)爆炸点附近压力急剧上升。

(3)周围建筑物或装置发生震动或被破坏。

(4)发出响声。

2.爆炸的分类

1)按爆炸发生的原因分类

爆炸按发生的原因分为物理爆炸、核爆炸化学爆炸三类。

(1)物理爆炸。是指由物理变化而引起的爆炸,爆炸前后物质的组成和性质都未发生变化,而变化的是物质的状态或压力。如锅炉容器内的液体过热气化引起的爆炸,压缩气体、液化气体超压而发生的爆炸,都属于这一类。

(2)核爆炸。是以核裂变/核聚变所释放出的核能形成的爆炸。这种爆炸本书不涉及。

(3)化学爆炸。是由化学变化引起的,爆炸前后物质的组成和性质都发生了变化。化学爆炸按发生的化学变化的不同,又分为分解爆炸和混合物爆炸两种类型。

2)按爆炸的速度分类

爆炸按发生的速度分为轻爆、爆炸、爆轰三类。

(1)轻爆。指爆炸传播速度在每秒数十厘米至数米的过程。

(2)爆炸。指爆炸传播速度在每秒数十米至数百米之间的过程。

(3)爆轰。指爆炸传播速度在每秒数百米至数千米以上的过程。混合气体中可燃物的浓度必须达到一定范围,在一定条件下才能发生爆轰。(www.xing528.com)

3)按引起爆炸的相态分类

爆炸按发生的相态分为气相爆炸和凝聚相爆炸两类。

(1)气相爆炸。包括可燃气体、蒸气、粉尘、喷雾与助燃气体的混合物,在点火源作用下而发生的爆炸,以及气体分解爆炸。

(2)凝聚相爆炸。包括液相爆炸和固相爆炸:聚合爆炸、过热液体爆炸都属液相爆炸;固体物质的混合、混融,以及由于电流过载而引起的电缆爆炸都属固相爆炸。

(二)爆炸极限及其影响因素

1.爆炸极限

可燃气体或蒸气与空气(或氧)组成的混合物,并不是在任何比例下都可以燃烧或爆炸,而且混合的比例不同,燃烧速度也不同。由实验得知,当可燃物在空气中的浓度接近化学计量浓度(即理论上可燃物完全燃烧的浓度)时,燃烧最快、最剧烈。当浓度高于或低于这个数值,火焰蔓延速度则要下降,浓度高于或低于某一个极限值时,火焰便不再蔓延。

可燃气体或蒸气与空气(或氧)混合,在点火源作用下使火焰蔓延的最低浓度,称该物质的爆炸下限(燃烧下限);同理,能使火焰蔓延的最高浓度,称爆炸上限(燃烧上限)。爆炸下限和上限之间的浓度范围是该物质的爆炸范围。当可燃物的浓度低于爆炸下限时,由于过量空气的冷却作用,火焰不能蔓延,爆炸也不能发生。当可燃物的浓度高于爆炸上限时,由于可燃物质过量,空气(氧)不足,火焰也不能蔓延;但若此时补充空气,是会有燃烧或爆炸的危险,故对上限以上的可燃混合物不能认为是安全的。

物质的爆炸下限越低,泄漏后越易达到爆炸浓度,因而危险性就越大;爆炸范围越宽,泄漏后形成爆炸性混合物的机会就越多,其危险性也越大。

2.爆炸极限的影响因素

爆炸极限不是一个同定数值,它随着一些外界条件的变化而变化。其影响因素主要有以下几个方面:

(1)初始温度。爆炸性气体混合物的初始温度越高,则爆炸极限范围越宽,即下限下降,上限升高,爆炸危险性增加。

(2)初始压力。系统的压力增加,爆炸极限的变化较复杂。一般来说,压力增加,爆炸极限范围增大。因为压力升高,分子间距更小,碰撞概率增加,因此使燃烧的最初反应进行得更为容易;压力降低,则爆炸极限范围缩小。当压力降到一定值时,其下限与上限重合,此时的压力称爆炸的临界压力。当压力降到临界压力以下,系统便不能发生爆炸。因此在密闭系统内进行负压操作对安全是有利的。

(3)惰性介质。爆炸性混合物中加入惰性气体,则爆炸极限范围缩小,惰性气体的含量增加到一定值时,可使混合物不燃不爆。

(4)容器的尺寸和材质。实验表明,容器管道的直径越小,爆炸范围越小,火焰蔓延速度越低。当管径小到一定程度,火焰则不能通过,这一直径称最大熄火直径,也称临界直径。当管径小于临界直径时,火焰因不能通过而熄灭。每个物质都对应一个临界熄火直径。

容器的材质对爆炸极限也有影响,有的起催化作用,有的起钝化作用。

(5)点火能源。点火能源如电火花的能量、灼热表面面积、火源与混合物接触时间等,对爆炸极限都有影响。随着点火能量的加大,可燃物的爆炸范围变宽。

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