实用防火与防爆技术培训---第七讲 爆炸极限
2012-12-23 23:11
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第七讲 爆炸极限
一、定义
1、爆炸极限的定义爆炸极限指可燃物质(可燃气体、蒸气或粉尘)与空气(氧气)的混合物,遇着火源能够发生爆炸的浓度范围(亦称着火极限)。以下是CO的爆炸范围:
2、几种气体的爆炸极限
CO—空气混合的爆炸极限为:12.5%—80%
H2—空气混合的爆炸极限为: 4 %—75%
C2H2—空气混合的爆炸极限为:2.2 %—81%
NH3 —空气混合的爆炸极限为:15 %—28%等。
结论:可燃物质的爆炸极限越宽,则爆炸危险性越大。
二、爆炸下限
爆炸下限指可燃蒸气、气体或粉尘与空气组成的混合物遇火源即能发生爆炸的最低浓度(可燃蒸气、气体的浓度,按体积比计算)。表7-1 几种气体的爆炸下限
气体 | CO | H2 | C2H2 | NH3 |
爆炸下限 | 12.5% | 4% | 2.2% | 15% |
爆炸下限越小,则发生爆炸的危险性越大。
三、爆炸上限
爆炸上限指可燃蒸气、气体或粉尘与空气组成的混合物遇火源即能发生爆炸的最高浓度(可燃蒸气、气体的浓度,按体积比计算)。表7-2 几种气体的爆炸上限
气体 | CO | H2 | C2H2 | NH3 |
爆炸上限 | 80% | 75% | 81% | 28% |
爆炸上限越高,则发生爆炸的危险性越大。
四、爆炸反应当量浓度
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)。反应速度最快,释放热量最多,爆炸压力最大。例:求CO在空气中的反应当量浓度。
这是CO在空气中完全燃烧反应式:2CO+O2+3.76N2=2CO2+3.76N2 +Q
a摩尔比法:
X=
=
=
29.6%
2摩尔的CO和1摩尔的O2、3.76摩尔的N2混合反应后,形成2摩尔的CO2和1摩尔的Q,因为氮气没有参加反应,反应后还是3.76摩尔。按照摩尔比,反应当量浓度是29.6%。因此我们在做CO容器时或进行CO爆破试验时,CO的流量计应该控制在29.6%。
五、爆炸极限的应用
1、识别可燃物质爆炸危险程度,以爆炸危险性小的可燃物代替爆炸危险性大的可燃物(如液化石油代替乙炔用于气割)。如北京金属结构厂,用液化石油气来代替乙炔用于切割。乙炔的爆炸极限比较宽,而液化石油气是由丙烷、丙烯、丁烷、丁烯四种碳氢化合物组成的,爆炸极限在2%—10%之间,范围比较窄,安全性大大提高了。另外,液化石油气可以一次性切割叠起来的几层钢板,且燃烧温度只有2200℃到2800℃,而乙炔气每次只能切一个钢板。燃烧温度是3100℃到3300℃。
2、作为评定和划分可燃物质危险等级标准的依据。如可燃气体按爆炸下限(<10%或≥10%)划分为一二级危险品。并确定为甲级或乙级生产;甲级或乙级贮存,甲级生产防爆电机电器必须是隔爆性的,根据不同的爆炸下限,来采取不同的安全措施。
3、根据甲级、乙级、丙级……的生产或贮存确定厂房库房的耐火等级及层数、防爆电机电器的类型等等。
4、 其它防爆技术措施:如燃料容器管道检修焊补的置换动火、测爆仪,等等。
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