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火灾、爆炸事故的预防

  
评论: 更新日期:2010年08月31日

  例题1  某天然气含甲烷80%,乙烷15%,丙烷4%,丁烷1%。求天然气的爆炸极限。假设a、b、c、d分别表示甲烷、乙烷、丙烷、丁烷。

 

  由于理•查特理法则推导时引入了各种可燃气组分同时着火的假设,所以(1)和(2)式适用于计算反应活性和活化能正相近的各种碳氢化合物混合气的爆炸极限,对其他可燃性气体混合物的计算结果有些偏差,但亦有一定的参考价值。

  根据经验公式计算,含有惰性气体的多组分可燃气体混合物的爆炸极限可用下式计算:

 

  煤气的爆炸范围为16.7%~84.8%。

  爆炸极限的影响因素。爆炸极限通常是在常温、常压等标准条件下测定出来的数据,它不是固定的物理常数。不同的物质有不同的爆炸极限。同一种可燃气体、蒸气的爆炸极限也不是固定不变的。它随温度、压力、含氧量、惰性气体含量、火源强度等因素的变化而变化。

  初始温度。混合物着火前的初温升高,会使爆炸极限范围扩大,爆炸危险性就会增加。

  初始压力。混合气体的初始压力增加,上限显著提高,爆炸范围扩大。例如甲烷的爆炸范围在100 kPa下为5.3%~14%,在1000kPa下为5.7%~17。2%。混合气体在减压的情况下,爆炸范围会随着减小。压力降到某一数值,上限与下限重合,这一压力称为临界压力。低于临界压力,混合物则无燃烧爆炸的危险。所以在化工生产中,对于一些燃爆危险性大的物料的生产、储存,往往采用在临界压力以下的条件进行。

  含氧量。混合物中的含氧量增加,爆炸上限提高,爆炸范围扩大,爆炸危险性增加。例如,甲烷在空气中的爆炸范围为5.3%~14%,在纯氧中的爆炸范围为5.0%~61%。

  惰性气体。增加混合物中的惰性气体含量,会使上限显著降低,缩小爆炸范围,惰性气体含量达到一定浓度时,可使混合物不燃烧。所以惰性气体可用于防火和灭火。

  点火源。点火源的强度高,热表面的面积大,火源与混合物的接触时间长,会使爆炸范围扩大,增加燃烧、爆炸的危险性。

  由于爆炸极限的影响因素较多,所以在生产条件下控制危险浓度时,应结合具体情况进行考虑,并应适当留出一个安全裕度,以确保生产安全。

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