燃烧与爆炸(2)

2019-04-08 20:58

1)现场有无点火源(包括潜在的点火源); 2)有无易积存粉尘的部位; 3)有无报警或指示信号装置等;

根据以上情况进行综合分析,初步作出该场所有无粉尘燃爆危险性的判断。

粉尘爆炸的过程是怎样的?

粉尘爆炸是因其粒子表面氧化而发生的,其爆炸过程包括以下几个阶段:

(1)粉尘粒子表面接受外界能量,导致表面温度上升; (2)粒子表面的分子产生热分解作用或干馏作用生成气体包围在粒子周围;

(3)分解(或干馏)气体与空气混合成为爆炸性混合气体,遇点火源即发生氧化反应;

(4)由于反应产生的热,加速了粉尘粒子的分解,产生气体,与空气混合,发生氧化反应,使火焰不断向外传播。 当外界能量足够时,火焰传播速度越来越快,最后引起爆炸。

哪些粉尘容易发生爆炸?

目前发现具有粉尘爆炸危险的行业主要有: (1)金属行业(镁、钛、铝粉等) (2)煤炭行业(活性炭、煤尘等)

(3)合成材料行业(塑料、染料粉尘等) (4)轻纺行业(棉尘、麻尘、纸尘、木尘等) (5)化纤行业(聚酯粉尘、聚丙烯粉尘等) (6)军工、烟花行业(火药、炸药尘等) (7)粮食行业(面粉、淀粉等)

(8)农副产品加工行业(棉花尘、烟草尘、糖尘等) (9)饲料行业(血粉、鱼粉等)

怎样从爆炸极限的数值来判断可燃气体(蒸气、粉尘)燃爆危险度?

一般说来,可燃气体(蒸气、粉尘)的爆炸下限数值越低,爆炸极限范围越大,则它的燃爆危险性越大。如氢气的爆炸极限是4.0%~75.6%,氨气的爆炸极限是15.0%~28.0%。可以看出,氢气的燃爆危险性比氨气要大。为了更加科学地进行分析比较,又提出了爆炸危险度这个指标,它综合考虑了爆炸下限和爆炸范围两个方面:

爆炸危险度=(爆炸上限浓度-爆炸下限浓度)/爆炸下限浓度

可燃气体爆炸危险度越大,则其燃爆危险性越大。 三种气体爆炸危险性比较为: 氢气>甲烷>氨气

什么是可燃气体(蒸气、粉尘)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.O%~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。

为什么汽油、煤气等有时会发生燃烧而有时则会爆炸? 汽油、煤气等可燃物的燃烧与爆炸的本质都是氧化反应,区别在于速度不同。对于同一种可燃物来说,速度取决于燃烧条件。因此,汽油、煤气等由于燃烧条件不同,有时是平稳燃烧,有时则可能发生爆炸。

煤气的情况在题25已经说明。现在讲一下汽油的情况。 如果我点燃盛装在敞口容器中的汽油,实际上是汽油表面的蒸气在燃烧,可以看作是一种扩散燃烧,像管道煤气燃烧一样,蒸发多少就烧掉多少,一般不会发生爆炸。如果容器中的汽油未被点燃而任其蒸发并扩散到空间,与空气形成预混气,遇明火则可能爆炸。

还有一个情况,如密封的汽油桶受热爆炸,则是因汽油受热蒸发形成的压力造成汽油桶破裂,蒸气弥漫到空间形成预混气遇明火发生爆炸。

什么是扩散燃烧和动力燃烧(混合燃烧)?

在可燃气体(蒸气)与空气混合气的燃烧过程中,可燃气(蒸气)分子与氧比剂分子从释放源通过扩散达到相互接触,在点火源所提供能量的激发下,发生氧化反应而燃烧(或爆炸)。细分起来.燃烧过程可以分为分子扩散混合与氧化反应两个阶段,而分子扩散速度远比氧化反应速度慢得多。因此可燃气(蒸气)分子与氧化剂分子扩散混合情况就成了燃烧速度快慢的制约因素。据此,将燃烧分为扩散燃烧和动力燃烧(混合燃烧)两类。

扩散燃烧:如果可燃气(蒸气)与氧化剂(空气中氧气)的混合是在燃烧过程中进行的,即边混合边燃烧,这种燃烧叫做扩散燃烧。

动力燃烧:如果可燃气与空气(或其它氧化剂)在未点燃前已经均匀混合好,并且完全是气相,一旦遇火源发生燃烧(爆炸)。这种燃烧叫做动力燃烧,或叫混合燃烧。 以煤气为例:

管道煤气在炉子燃嘴处喷出燃烧,是典型的扩散燃烧,如图1-2所示。火焰的明亮区是扩散区,火焰中心发暗的锥形区


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