防火防爆技术课件：爆炸基础知识

爆炸基础知识

§1爆炸及其分类⒈爆炸的定义物质由一种状态迅速地转变为另一种状态，并瞬间以机械功的形式放出大量能量的现象。

爆炸的特点：具有破坏力、产生爆炸声和冲击波。⒉爆炸的分类爆炸可分为物理性爆炸和化学性爆炸两类。见下图

爆炸爆炸分类图爆炸物理性爆炸化学性爆炸由物理因素如状态、温度、压力等变化而引起的爆炸物质发生激烈的化学反应、使压力急剧上升而引起的爆炸。爆炸前后物质的性质和化学成分均不改变压力容器、气瓶、锅炉等超压发生的爆炸简单分解爆炸复杂分解爆炸爆炸性混合物爆炸简单爆炸所需能量是由爆炸本身分解产生的，不一定发生燃烧反应。如乙炔银爆炸时伴有燃烧反应，燃烧所需氧是由本身分解时供给，如炸药、硝化棉可燃气体、蒸汽、粉尘等与空气混合成一定比例，遇点火源引起的爆炸。PbN6→Pb+3N2C3H5(ONO2)3→3CO2+2.5H2O+1.5N2+0.25O2§3火灾与爆炸⒈爆炸与燃烧的比较

燃烧：扩散燃烧爆炸：剧烈的混合燃烧图1爆炸与燃烧的比较爆炸⒉火灾与爆炸的破坏作用⑴火灾：损失大约与时间的平方成比例,称为t2火灾。⑵爆炸：爆炸则是猝不及防。主要破坏形式：①直接的破坏作用：

碎片在100～500m内飞散。②冲击波的破坏作用

③造成火灾

④造成中毒和环境污染

爆炸§4爆炸极限理论与计算新书P30-331爆炸极限的含义可燃的气体、液体蒸气或粉尘与空气的混合物，遇火源能够发生燃烧或爆炸的浓度范围。最低浓度为爆炸下限，最高浓度为爆炸上限。

爆炸

§2

爆炸极限的影响因素

⒈初始温度温度升高，可导致爆炸极限范围扩大，使下限降低、上限提高。

初始温度对甲烷爆炸极限的影响

爆炸⒉初始压力：通常情况下，压力增加可使爆炸范围增大表

初始压力对甲烷爆炸极限的影响CO例外

爆炸爆炸的临界压力：在某温度下，使爆炸上限与爆炸下限重合的压力。

爆炸

甲烷在减压下的爆炸极限⒊惰性介质隔离，使火花分子失去活性不能反映，链式反应中断，反应放出的热量被惰性气体吸收不能集聚，火焰无法蔓延，从而对燃烧起到抑制作用

爆炸

可燃气在空气与在氧气中的爆炸极限2）惰性气体含量可燃混合气体中加入惰性气体,可以使混合气中的氧含量降低,导致混合气爆炸上限降低。见下图

惰性气体浓度对甲烷爆炸极限的影响

当惰性气含量增加到一定程度时，可以使爆炸范围为零。惰性气体含量增加对甲烷爆炸上限的影响比对下限的影响大。4.容器的材质和尺寸混合气在容器或管道中燃烧时,通道越窄、比表面越大，分子和器壁碰撞从而使链终止的几率越大，通过器壁散失的热量越多。当通道尺寸小到一定程度时，火焰就会停止蔓延，燃烧停止。阻火器就是根据上述原理设计的。

爆炸点火能

，

爆炸范围

点火能对甲烷与空气混合物爆炸极限的影响（容器V=7L）⒌点火能量

混合气体的浓度会影响最小点火能量，当可燃混合气的组成接近燃烧反应的化学计量比例时，所需的最小点火能最小。

爆炸化学计量式估算常温和常压下，链烷烃的爆炸下限:

L下＝0.55C0C0：爆炸气体完全燃烧时的化学理论计量体积分数%。对于碳氢化合物：

爆炸极限的计算

爆炸例:计算丁烷在空气中的爆炸极限。

2C4H10+13O2→8CO2+10H2O解：L下＝1.86%,L上＝8.5%。练习1、丙烷在空气中燃烧时的爆炸下限和爆炸上限。2、乙醇在空气中的爆炸下限和爆炸上限⒉组成复杂的可燃气体爆炸极限的计算

LeChatelier（理.查特里）法适用于反应活性和活化能相近的各种碳氢化合物混合气爆炸极限的计算。LL，LH：混合气的爆炸上限和下限%LLi，LHi：混合气中组分i的爆炸上限和下限%yi：混合气中组分i的摩尔分数或体积分数%

爆炸

爆炸例：某混合气组成如下。与空气混合，空气摩尔分数为96%，问有无爆炸危险？

爆炸混合气摩尔分率为4%,爆炸范围是2.3%~9.7%，因此有爆炸危险甲烷：61%乙烯：15%已烷：24%LL＝2.57%LH＝12.5%

爆炸§2粉尘爆炸⒈粉尘爆炸的过程⑴悬浮粉尘在热源作用下迅速地被气化而产生出可燃气体；⑵可燃气体与空气混合燃烧；⑶粉尘燃烧放出热量，使粉尘燃烧循环持续进行，其反应速度也逐渐增大，最后形成爆炸。粉尘爆炸的特点：多次爆炸是粉尘爆炸的最大特点。

爆炸⒉影响粉尘爆炸的因素⑴物理化学性质物质的燃烧热

，还原性

，易带电

，粉尘爆炸