安全管理——技术讲义作业-技术15-爆炸温度计算(doc9)
爆炸极限计算
爆炸极限计算爆炸反应当量浓度、爆炸下限和上限、多种可燃气体混合物的爆炸极限计算方法如下: (1)爆炸反应当量浓度。
爆炸性混合物中的可燃物质和助燃物质的浓度比例,在恰好能发生完全的化合反应时,则爆炸所析出的热量最多,所产生的压力也最大。
实际的反应当量浓度稍高于计算的反应当量浓度,这是因为爆炸性混合物通常含有杂质。
可燃气体或蒸气分子式一般用C αH βO γ表示,设燃烧1mol 气体所必需的氧摩尔数为n ,则燃烧反应式可写成:C αH βO γ+nO 2→生成气体按照标准空气中氧气浓度为20.9%,则可燃气体在空气中的化学当量浓度X(%),可用下式表示:可燃气体在氧气中的化学当量浓度为Xo(%),可用下式表示:也可根据完全燃烧所需的氧原子数2n 的数值,从表1中直接查出可燃气体或蒸气在空气(或氧气)中的化学当量浓度。
其中。
可燃气体(蒸气)在空气中和氧气中的化学当量浓度(2)爆炸下限和爆炸上限。
各种可燃气体和燃性液体蒸气的爆炸极限,可用专门仪器测定出来,或用经验公式估算。
爆炸极限的估算值与实验值一般有些出入,其原因是在计算式中只考虑到混合物的组成,而无法考虑其他一系列因素的影.响,但仍不失去参考价值。
1)根据完全燃烧反应所需的氧原子数估算有机物的爆炸下限和上限,其经验公式如下。
爆炸下限公式:(体积)爆炸上限公式:(体积)式中 L——可燃性混合物爆炸下限;下L——可燃性混合物爆炸上限;上n——1mol可燃气体完全燃烧所需的氧原子数。
某些有机物爆炸上限和下限估算值与实验值比较如表2:表2 石蜡烃的化学计量浓度及其爆炸极限计算值与实验值的比较从表中所列数值可以看出,实验所得与计算的值有一定差别,但采用安全系数后,在实际生产工作中仍可供参考。
2)根据化学当量浓度计算爆炸极限和爆炸性混合气完全燃烧时的化学当量浓度,可以估算有机物的爆炸下限和上限。
计算公式如下:此计算公式用于链烷烃类,其计算值与实验值比较,误差不超过10%。
爆炸温度计算
爆炸温度计算【大纲考试内容要求】:1.了解爆炸温度和压力的计算;2.掌握爆炸上限和下限的计算。
【教材内容】:2.爆炸温度计算1)根据反应热计算爆炸温度理论上的爆炸最高温度可根据反应热计算。
[例]求乙醚与空气的混合物的爆炸温度。
[解](1)先列出乙醚在空气中燃烧的反应方程式:C4H100 + 602 + 22.6N→4C02 + 5H2O + 22.6N2式中,氮的摩尔数是按空气中N2∶O2=79∶21的比例确定的,即602对应的N2应为:6×79/21 = 22.6由反应方程式可知,爆炸前的分子数为29.6,爆炸后为31.6。
(2)计算燃烧各产物的热容。
气体平均摩尔定容热容计算式见表2—5。
表2-5气体平均摩尔定容热容计算式根据表中所列计算式,燃烧产物各组分的热容为:N:的摩尔定容热容为[(4.8 + O.00045t)×4186.8]J/(kmol·℃)H20的摩尔定容热容为[(4.0 + 0.00215t)X4186.8]J/(kmol·℃)CO。
的摩尔定容热容为[(9.0 + 0.00058t)X4186.8]J/(kmol·℃)燃烧产物的热容为:[22.6(4.8+0.00045t)×4186.8]J/(kmol·℃) = [(454+0.042t)×1O3]J/(kmol·℃)[5(4.0+0.00215t)×4186,8]J/(kmol·℃) = [(83.7+0.045t) ×1O3]J/(kmol·℃) [4(9.0+0.00058t)×4186.8]J/(kmol·℃)=E(150.7+0.0097t) ×1O3]J/(kmol·℃)燃烧产物的总热容为(688.4+0.0967t)×103J/(kmol·℃)。
《化工安全技术》课件——2 爆炸基础知识
《精细化工技术资源库建设》系列课程
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复杂分解 爆炸
爆炸性混合物 爆炸
压力容器、气瓶、锅炉 等超压发生的爆炸
简单爆炸所需能量 爆炸时伴有燃烧
是由爆炸本身分解 反应,燃烧所需
产生的,不一定发 氧是由本身分解
生燃烧反应。
时供给,如炸药。
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+3N2
C3H5(ONO2)3爆→炸3C分O类2+图2.5H2O+1.5N2+0.25O2
粉尘浓度
➢ 空气中粉尘只有达到 一定的浓度,才可能会 发生爆炸
化工安全技术
爆炸基础知识
三、爆炸极限
【案例】新华网报道:记者从河北唐山刘官屯煤矿瓦斯爆炸事故抢险指挥部 了解到,发生特大瓦斯爆炸事故的唐山刘官屯煤矿井下一氧化碳浓度超过允 许值100倍,瓦斯浓度接近爆炸极限。 据了解,截至目前,唐山刘官屯煤矿 瓦斯爆炸事故已经造成74人遇难,还有32人下落不明。目前,搜救工作遇到 困难。
爆炸基础知识
爆炸极限范围 变化比较大
该物质的爆炸 极限范围很窄
该物质的爆炸极限 范围很宽,几乎在 任一浓度下均可发
生爆炸
9
化工安全技术
2、爆炸极限的影响因素
★ 初始温度 ★ 初始压力 ★ 氧含量 ★ 惰性气体含量 ★ 点火源能量 ★ 通道尺寸和形状
爆炸基础知识
化工安全技术 ① 初始温度对爆炸极限的影响
爆炸限范围越大,危险性增大。
化工安全技术 ② 初始压力对爆炸极限的影响
爆炸基础知识
不同初始压力下甲烷的爆炸极限
初始压力(MPa) 0.1 1 5 12.5
(完整word版)爆炸极限理论与计算(word文档良心出品)
第五节爆炸极限理论与计算一、爆炸极限理论可燃气体或蒸气与空气的混合物,并不是在任何组成下都可以燃烧或爆炸,而且燃烧(或爆炸)的速率也随组成而变。
实验发现,当混合物中可燃气体浓度接近化学反应式的化学计量比时,燃烧最快、最剧烈。
若浓度减小或增加,火焰蔓延速率则降低。
当浓度低于或高于某个极限值,火焰便不再蔓延。
可燃气体或蒸气与空气的混合物能使火焰蔓延的最低浓度,称为该气体或蒸气的爆炸下限;反之,能使火焰蔓延的最高浓度则称为爆炸上限。
可燃气体或蒸气与空气的混合物,若其浓度在爆炸下限以下或爆炸上限以上,便不会着火或爆炸。
爆炸极限一般用可燃气体或蒸气在混合气体中的体积百分数表示,有时也用单位体积可燃气体的质量(kg·m—3)表示。
混合气体浓度在爆炸下限以下时含有过量空气,由于空气的冷却作用,活化中心的消失数大于产生数,阻止了火焰的蔓延。
若浓度在爆炸上限以上,含有过量的可燃气体,助燃气体不足,火焰也不能蔓延。
但此时若补充空气,仍有火灾和爆炸的危险。
所以浓度在爆炸上限以上的混合气体不能认为是安全的。
燃烧和爆炸从化学反应的角度看并无本质区别。
当混合气体燃烧时,燃烧波面上的化学反应可表示为A+B→C+D+Q(4—1)式中A、B为反应物;C、D为产物;Q为燃烧热。
A、B、C、D不一定是稳定分子,也可以是原子或自由基。
化学反应前后的能量变化可用图4—4表示。
初始状态Ⅰ的反应物(A+B)吸收活化能正达到活化状态Ⅱ,即可进行反应生成终止状态Ⅲ的产物(C+D),并释放出能量W,W=Q+E。
图4-4 反应过程能量变化假定反应系统在受能源激发后,燃烧波的基本反应浓度,即反应系统单位体积的反应数为n,则单位体积放出的能量为nW。
如果燃烧波连续不断,放出的能量将成为新反应的活化能。
设活化概率为α(α≤1),则第二批单位体积内得到活化的基本反应数为anW/E,放出的能量为。
αnW2/E。
后批分子与前批分子反应时放出的能量比β定义为燃烧波传播系数,为现在讨论β的数值。
民爆安全讲义
民用爆炸物品安全技术基础1.2.2热感度(1)热爆炸的一般概念炸药再热的作用下的爆炸称作热爆炸,其过程是化学反应自动加速到爆炸的过程。
(2)热感度的定义炸药再热的作用下发生爆炸的难易程度称作炸药的热感度(3)热感度的表示方法炸药热感度通常爆发点来表示。
5秒(5s)爆发点是最常用的。
(4)炸药的热感度与安全性1.2.3火焰感度(1)炸药点火的一般概念所谓火焰感度,是指炸药在火焰的作用下被点燃的难易程度。
1.2.4机械感度——撞击感度与摩擦感度炸药在机械作用下发生爆炸的难易程度,机械感度一般分为撞击感度和摩擦感度。
(1)机械作用下炸药起爆的一般过程(2)撞击感度炸药在外界撞击作用下发生爆炸的难易程度称作撞击感度。
岩石乳化炸药爆炸概率0_0.02(3)摩擦感度炸药在摩擦作用下发生爆炸变化的难易程度称作撞击感度。
(4)炸药的机械感度与安全性案例:1.2.5静电感度(1)静电感度的概念在静电火花作用下,炸药发生爆炸的难易程度(2)静电量的测定(3)炸药的静电感度与安全性案例:1.2.6冲击波感度(1)冲击波感度的概念在冲击波的作用下,炸药发生爆炸的难易程度测量方法常有隔板试验、殉爆距离。
(2)冲击波感度的测定①隔板试验②殉爆距离炸药爆炸后引起周围一定距离处炸药也发生爆轰的现象叫殉爆。
③工业炸药殉爆距离测定(3)冲击波感度与安全性1.2.7爆轰波感度(1)炸药爆轰波感度的概念在爆轰波的作用下,炸药发生爆炸的难易程度叫做爆轰波感度又称起爆感度。
(2)爆轰波感度测定(3)爆轰波感度与安全性1.2.8射频安全问题(1)射频安全问题提出(2)由射频引起的典型事故1.3炸药的燃烧及其特性1.3.1炸药的燃烧现象。
爆炸基础知识(最新版)
爆炸基础知识(最新版)Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production.( 安全管理 )单位:______________________姓名:______________________日期:______________________编号:AQ-SN-0896爆炸基础知识(最新版)爆炸由于破坏力强,危害性大,往往还伴随着火灾及其它灾害的发生,因而需要引起消防工作者的特别重视。
本章主要介绍爆炸的基本概念、分类及爆炸极限、爆炸危险源等知识。
了解爆炸发生的条件和机理,是理解和应用防火防爆技术的必要理论基础,对于防范爆炸发生、处置爆炸事故尤为重要。
第一节爆炸的概念及分类爆炸是物质从一种状态迅速转变成另一状态,并在瞬间放出大量能量,同时产生声响的现象。
火灾过程有时会发生爆炸,从而对火势的发展及人员安全产生重大影响,爆炸发生后往往又易引发大面积火灾。
一、爆炸的定义由于物质急剧氧化或分解反应产生温度、压力增加或两者同时增加的现象,称为爆炸。
爆炸是由物理变化和化学变化引起的。
在发生爆炸时,势能(化学能或机械能)突然转变为动能,有高压气体生成或者释放出高压气体,这些高压气体随之做机械功,如移动、改变或抛射周围的物体。
一旦发生爆炸,将会对邻近的物体产生极大的破坏作用,这是由于构成爆炸体系的高压气体作用到周围物体上,使物体受力不平衡,从而遭到破坏。
二、爆炸的分类爆炸有着不同的分类,按物质产生爆炸的原因和性质不同,通常将爆炸分为物理爆炸、化学爆炸和核爆炸三种。
物理爆炸和化学爆炸最为常见。
(一)物理爆炸物质因状态或压力发生突变而形成的爆炸叫物理爆炸。
压力容器与管道安全评价3.3 爆炸极限理论及计算
2、按可燃气体完全燃烧时的化学当量浓度计
算。可燃气(液)体完全燃烧时的化学当量浓度可
用来确定链烷烃类的爆炸下限,其计算公式如
下:
L下 0.55C0
(3-14)
式中C0——气体在完全燃烧时与物质的当
量浓度,如丙烷在空气中燃烧,其值由反
应式
C3H8 5O2 3CO2 4H2O (3-15)
确定。空气中(O2)=21%,则
1
C0 1
n0
100% 4.03%
0.21
(3-16)
n0 为完全燃烧时所需氧分子数,故n0 =5。 L下 0.55C0 0.55 4.03% 2.2%(3-17) 此值与某些文献值所列的2.1%相差不大。 上式也可用于估算链烷烃类以外的其他
第三节 爆炸极限理论及计算
一、爆炸极限理论 二、爆炸极限的影响因素 三、爆炸极限的计算 四、爆炸与爆轰
一、爆炸极限理论 爆炸下限——可燃气体或蒸气与空气(或
氧)组成的混合物在点火后可使其蔓延的最 低浓度,称为爆炸下限(或燃烧下限)
爆炸上限——能使火焰蔓延的最高浓度 称为爆炸上限(或燃烧上限)
下限以下不会燃烧或爆炸,其原因在于过 量的空气的冷却作用阻止了火焰的蔓延。
(三)粉尘爆炸 悬浮在空气中的可燃性固体微粒接触到
火焰(明火)或电火花等任何着火源时发生爆 炸的现象。
粉尘爆炸本质:是一种气体爆炸。 1.粉尘爆炸必要条件
燃料、空气、混合、点火源、容器密闭性。 2.着火机理
温升、粒子周围产生气体、可燃气体与空 气混合的同时发生燃烧、燃烧热促进粉尘分 解、传播,条件适合即发生爆炸。
前面介绍的均为单一可燃性气体与空气组成混
合物的爆炸极限,但在生产中常遇到的多为
安全管理——技术讲义作业技术15爆炸温度计算
安全管理——技术讲义作业技术15爆炸温度计算【大纲考试内容要求】:1.了解爆炸温度和压力的运算;2.把握爆炸上限和下限的运算。
【教材内容】:2.爆炸温度运算1)依照反应热运算爆炸温度理论上的爆炸最高温度可依照反应热运算。
[例]求乙醚与空气的混合物的爆炸温度。
[解](1)先列出乙醚在空气中燃烧的反应方程式:C4H100 + 602+ 22.6N→4C02 + 5H2O + 22.6N2式中,氮的摩尔数是按空气中N2∶O2=79∶21的比例确定的,即602对应的N2应为:6×79/21 = 22.6由反应方程式可知,爆炸前的分子数为29.6,爆炸后为31.6。
(2)运算燃烧各产物的热容。
气体平均摩尔定容热容运算式见表2—5。
表2-5气体平均摩尔定容热容运算式依照表中所列运算式,燃烧产物各组分的热容为:N:的摩尔定容热容为[(4.8 + O.00045t)×4186.8]J/(kmol·℃)H20的摩尔定容热容为[(4.0 + 0.00215t)X4186.8]J/(kmol·℃)CO。
的摩尔定容热容为[(9.0 + 0.00058t)X4186.8]J/(kmol·℃)燃烧产物的热容为:[22.6(4.8+0.00045t)×4186.8]J/(kmol·℃) = [(454+0.042t)×1O3]J/(kmol·℃)[5(4.0+0.00215t)×4186,8]J/(kmol·℃) = [(83.7+0.045t) ×1O3]J/(kmol·℃)[4(9.0+0.00058t)×4186.8]J/(kmol·℃)=E(150.7+0.0097t) ×1O3]J/(kmol·℃)燃烧产物的总热容为(688.4+0.0967t)×103J/(kmol·℃)。
爆炸温度计算
爆炸温度计算【大纲考试内容要求】:1.了解爆炸温度和压力的计算;2.掌握爆炸上限和下限的计算。
【教材内容】:2.爆炸温度计算1)根据反应热计算爆炸温度理论上的爆炸最高温度可根据反应热计算。
[例]求乙醚与空气的混合物的爆炸温度。
[解](1)先列出乙醚在空气中燃烧的反应方程式:C4H100 + 602 + 22.6N→4C02 + 5H2O + 22.6N2式中,氮的摩尔数是按空气中N2∶O2=79∶21的比例确定的,即602对应的N2应为:6×79/21 = 22.6由反应方程式可知,爆炸前的分子数为29.6,爆炸后为31.6。
(2)计算燃烧各产物的热容。
气体平均摩尔定容热容计算式见表2—5。
表2-5气体平均摩尔定容热容计算式根据表中所列计算式,燃烧产物各组分的热容为:N:的摩尔定容热容为[(4.8 + O.00045t)×4186.8]J/(kmol·℃)H20的摩尔定容热容为[(4.0 + 0.00215t)X4186.8]J/(kmol·℃)CO。
的摩尔定容热容为[(9.0 + 0.00058t)X4186.8]J/(kmol·℃)燃烧产物的热容为:[22.6(4.8+0.00045t)×4186.8]J/(kmol·℃) = [(454+0.042t)×1O3]J/(kmol·℃)[5(4.0+0.00215t)×4186,8]J/(kmol·℃) = [(83.7+0.045t) ×1O3]J/(kmol·℃) [4(9.0+0.00058t)×4186.8]J/(kmol·℃)=E(150.7+0.0097t) ×1O3]J/(kmol·℃)燃烧产物的总热容为(688.4+0.0967t)×103J/(kmol·℃)。
爆炸安全管理
5、用途:逐渐取代雷汞,广泛用于工程雷管中,单独混合使用均可。
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爆炸安爆全管炸理 安全管理
常见爆炸物品及性质
TNT:(2,4,6—三硝基甲苯)
具有六种同分异构体。
1、物性
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淡黄色针状晶体,工业品呈鳞片状,压装密度可达1.6g/㎝3。
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爆炸安爆全管炸理 安全管理
爆炸基本知识
2、燃烧与爆轰
变化过程
燃烧
传播速度:
每秒几mm至数m, (小 于炸药中音速)受外界压 力影响大 。
传播的性质 : 热传导、扩散、辐射。
对外界作用: 燃点压力升高不大,在一 定条件下才对周围介质产 生作用。
产物运动方向: 与波阵面运动方向相反。
爆轰(在炸药内部)
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爆炸安爆全管炸理 安全管理
爆炸基本知识
TNT + Na0H 80℃ 爆炸
在常温下AN也缓慢分解放出氨和硝酸 ,与TNT长期接触会生成极危险物。 热安定性:取决于热分解情况。
3、 炸药、常温、分解速度缓慢。
当温度积聚不散而↑ 分解便加速——自燃自爆。 一般,当T↑10℃反应速度V。上升2~4倍。 当TNT由27℃升至37℃,分解速度增加9~18倍。 热分解的N2O、NO2 对炸药的再分解有催化作用。 绝热、药量一定,环境T低也会自燃自爆。掩埋自燃问题。
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散热通风好,热扩散,分解速度减慢,较好。
爆炸安爆全管炸理 安全管理
二、常见爆炸物品及性质
按物理状态:气体、液体、固体······乳化、塑性。 按用途分类:起爆药、炸药、发射药、烟火剂。
爆炸安全管理(1)
爆炸基本知识
2、机械感度 外界机械作用下发生爆炸变化能力。
(1)摩檫感度 击垂90°下落击板,板间0.02g药,击滑动距离 1.5~2mm平行试验25次,算爆炸百分数。
(2)撞击感度 对猛炸药(立式)10kg重25cm落高、或5kg锤25cm , 一般取0.05g 。 对起爆药(弧型) 400g锤 一般药取0.02g
爆炸安全管理 爆炸安全管理(1)
二、常见爆炸物品及性质
按物理状态:气体、液体、固体······乳化、塑性。 按用途分类:起爆药、炸药、发射药、烟火剂。
按组成成分:
雷汞
叠氮化铅
ON≡C Hg
ON≡C
N
N
‖
N-Pb-N ‖
N
N
爆炸安全管理 爆炸安全管理(1)
常见爆炸物品及性质
起爆药
1、单质:雷汞Hg(ONC)₂、曡氮化铅 Pb(N₃ )₂ C H₈ON、 二硝基重氮酚 DDNP C₆ H₂ (NO )2H₂ O 、 斯蒂劳酸铅 THPC C₆ H(NO₂)₃ O₂ Pb.H2O
爆炸安全管理 爆炸安全管理(1)
爆炸基本知识
化学变化的基本形式 (热分解、燃烧、爆轰)
受激发条件、反应环境、本身性质影响,一般可由前者转为后者。 1、热分解:(发火下的分解)
(1)分解速度主要取决T,T↑、V↑ (2)分解放热失重,增大气体量,反过来又增大压力P PV=n RT (3)分解生成气体产物(NO₂ NO 、N2O 、CO₂、H2O 高T) 对孤立体系而言, 热分解具有催化作用。
爆炸基本知识
安定性
在一定时期内承受一定外界影响后,不改变原有物理、化学性质的能力。
关系储存、运输和使用安全,同时储存条件又直接影响炸药安定性。
安全管理——技术讲义作业-技术-爆炸基本概念术2
爆炸根本看法【大纲考试内容要求】:1.了解爆炸的机理及其分类;2.熟悉种种爆炸的反响历程。
3.了解爆炸极限的影响因素;【课本内容】:第二节爆炸根本看法一、爆炸的看法(一)爆炸的机理及其分类在自然界中存在种种爆炸现象。
广义地讲,爆炸是物质系统的一种极为迅速的物理的或化学的能量释放或转化历程,是系统蕴藏的或瞬间形成的大量能量在有限的体积和极短的时间内,骤然释放或转化的现象。
在这种释放和转化的历程中,系统的能量将转化为机器功以及光和热的辐射等。
爆炸可以由差别的原因引起,但不管是何种原因引起的爆炸,归根结底必须有一定的能源。
凭据能量的来源,爆炸可以分为三类,即物理爆炸、化学爆炸和核爆炸。
(1)物理爆炸。
物理爆炸是由系统释放物理能引起的爆炸。
例如,高压蒸汽锅炉当过热蒸汽压力凌驾锅炉能蒙受的水平时,锅炉破裂,高压蒸汽骤然释放出来,形成爆炸;陨石落地、高速弹丸对目标的撞击等物体高速碰撞时,物体高速运动产生的成果,在碰撞点的局部区域内迅速转化为热能,使受碰撞部位的压力和温度急剧升高,并在碰撞部位质料产生急剧变形,陪同巨大响声,形成爆炸现象;自然界中的雷电也属于物理爆炸,它是由带有差别电荷的云块间产生强烈的放电现象,使能量在10-6~10-7s内释放出来,放电区到达极大的能量密度和高温,导致放电区空气压力急剧升高并迅速膨胀,对周围空气产生强烈扰动,从而形成闪电雷鸣般的爆炸现象;高压电流通过细金属丝时,温度可到达2×104℃,使金属丝瞬间化为气态而引起爆炸现象;别的,地动和火山发作等现象也能属于物理爆炸。
总之,物理爆炸是机器能或电能的释放和转化历程,参加爆炸的物质只是产生物理状态或压力的变革,其性质和化学身分不产生改变。
(2)化学爆炸。
化学爆炸是由于物质的化学变革引起的爆炸,如炸药爆炸,可燃气体(甲烷、乙炔等)爆炸。
悬浮于空气中的粉尘(煤粉、面粉等)以一定的比例与空气混适时,在一定的条件下所产生的爆炸也属于化学爆炸。
爆炸极限、压力和温度的计算
五、建筑灭火器配置(一)、建筑灭火器适用范围度危险场所划分扑救A类火灾应选用水型、泡沫、磷酸铵盐干粉、卤代烷型灭火器。
扑救B类火灾应选用干粉、泡沫、卤代烷、二氧化碳型灭火器。
扑救极性溶剂B类火灾不得选用化学泡沫灭火器。
扑救C类火灾应选用干粉、卤代烷、二氧化碳、干粉型灭火器。
扑救A、B、C类和带电火灾应选用磷酸铵盐干粉、卤代烷型灭火器。
扑救D类火灾的灭火器材应由设计部门和当地公安消防监督部门协商解决。
危险场所分为严重危险级、中危险级、轻危险级。
(二)、建筑灭火器的配置基准与设置灭火器配置场所的火灾种类;灭火有效程度;对保护物品的污损程度;设置点的环境温度;使用灭火器人员的素质。
(三)、建筑灭火器的灭火级别与选择灭火器的灭火级别应由数字和字母组成,数字应表示灭火级别的大小,字母(A或B)、应表示灭火级别的单位及适用扑救火灾的种类。
(四)、建筑灭火器的使用与维护灭火器应设置在明显和便于取用的地点,且不得影响安全疏散。
灭火器应设置稳固,其铭牌必须朝外。
手提式灭火器宜设置在挂钩、托架上或灭火器箱内,其顶部离地面高度应小于1.50 m;底部离地面高度不宜小于0.15 m。
灭火器不应设置在潮湿或强腐蚀性的地点,当必须设置时,应有相应的保护措施。
设置在室外的灭火器,应有保护措施。
灭火器不得设置在超出其使用温度外范围的地点。
灭火器的使用温度范围应符合规范规定。
在卤代烷灭火器定期维修、水压试验或作报废处理时,必须使用经国家认可的卤代烷回收卤代烷灭火剂。
已配置在工业与民用建筑及人防工程内的所有卤代烷灭火器,除用于扑灭火灾外,不得随意向大气中排放。
在非必要配置卤代烷灭火器的场所已配置的卤代烷灭火器,当其超过规定的使用年限或达不到产品质量标准要求时,应将其撤换,并应作报废处理。
六、初起火灾的扑救与人员疏散逃生(一)、初起火灾扑救的方法和原则发生火灾后,要及时使用本单位(地区)、的灭火器材、设备进行扑救。
有手动灭火系统的应立即启动。
爆热的计算
爆热的计算
定义:一定量炸药爆炸时放出的热量叫做爆热, 通常其单位为kJ.mol-1或kJ.kg-1,与前面讨论 的化学反应热效应类似,有定压爆热与定容爆 热之分。 一般爆炸过程十分迅速,可将爆炸的瞬间视为 等容过程,所以一般常用定容爆热来表示炸药 的爆炸热效应。
计算爆热的盖斯三角形
表2-3 某些物质和炸药的生成热(定压,291K时)
18 18 28 44 30
241.75 286.06 112.47 395.43 -90.37
13430.64 15892.23 4016.64 8987.04 -3012.48
二氧化氮(气)
二氧化氮(液) 氨 甲烷 石蜡① 木粉① 轻柴油① 沥青①
NO2
NO2 NH3 CH4 C18H38 C39H70O28 C16H32 C30H18O
1
V
混合炸药爆热的经验计算
• 混合炸药爆热的经验就算满足质量加权法 则,即: • Q V = Q ( kJ kg ) (2-34)
i Vi
1
i
式中,ωi——混合炸药中第i组分的质量分数; QVi——混合炸药中第i组分的爆热。
• 若已知第i组分的定容生成热QVfi(kJ.mol1),则: n Q Q • = (2-35) • 式中,ni——i组分的摩尔数。
查表2-3得,TNT的生成热为73.22kJ.mol-1,AN 的生成热为365.51kJ.mol-1,所以有: • QP=6.16×395.43+22.2×241.75- (0.88×73.22+10×365.51)=4083.17kJ QV=QP+n2RT=4083.17+(22.2+6.16+ 11.32+0.38)×2.4195=4180.10kJ.kg-1
爆炸极限计算
爆炸极限计算爆炸反应当量浓度、爆炸下限和上限、多种可燃气体混合物的爆炸极限计算方法如下:(1)爆炸反应当量浓度。
爆炸性混合物中的可燃物质和助燃物质的浓度比例,在恰好能发生完全的化合反应时,则爆炸所析出的热量最多,所产生的压力也最大。
实际的反应当量浓度稍高于计算的反应当量浓度,这是因为爆炸性混合物通常含有杂质。
可燃气体或蒸气分子式一般用CαHβOγ表示,设燃烧1mol气体所必需的氧摩尔数为n,则燃烧反应式可写成:C αHβOγ+nO2→生成气体按照标准空气中氧气浓度为20.9%,则可燃气体在空气中的化学当量浓度X(%),可用下式表示:可燃气体在氧气中的化学当量浓度为Xo(%),可用下式表示:也可根据完全燃烧所需的氧原子数2n的数值,从表1中直接查出可燃气体或蒸气在空气(或氧气)中的化学当量浓度。
其中。
可燃气体(蒸气)在空气中和氧气中的化学当量浓度(2)爆炸下限和爆炸上限。
各种可燃气体和燃性液体蒸气的爆炸极限,可用专门仪器测定出来,或用经验公式估算。
爆炸极限的估算值与实验值一般有些出入,其原因是在计算式中只考虑到混合物的组成,而无法考虑其他一系列因素的影响,但仍不失去参考价值。
1)根据完全燃烧反应所需的氧原子数估算有机物的爆炸下限和上限,其经验公式如下。
爆炸下限公式:(体积)爆炸上限公式:(体积)式中 L下——可燃性混合物爆炸下限;L上——可燃性混合物爆炸上限;n——1mol可燃气体完全燃烧所需的氧原子数。
某些有机物爆炸上限和下限估算值与实验值比较如表2:表2 石蜡烃的化学计量浓度及其爆炸极限计算值与实验值的比较从表中所列数值可以看出,实验所得与计算的值有一定差别,但采用安全系数后,在实际生产工作中仍可供参考。
2)根据化学当量浓度计算爆炸极限和爆炸性混合气完全燃烧时的化学当量浓度,可以估算有机物的爆炸下限和上限。
计算公式如下:此计算公式用于链烷烃类,其计算值与实验值比较,误差不超过10%。
例如甲烷爆炸极限的实验值为5%~15%,与计算值非常接近。
爆炸极限计算
爆炸极限计算爆炸反应当量浓度、爆炸下限和上限、多种可燃气体混合物的爆炸极限计算方法如下:(1)爆炸反应当量浓度。
爆炸性混合物中的可燃物质和助燃物质的浓度比例,在恰好能发生完全的化合反应时,则爆炸所析出的热量最多,所产生的压力也最大。
实际的反应当量浓度稍高于计算的反应当量浓度,这是因为爆炸性混合物通常含有杂质。
可燃气体或蒸气分子式一般用CαHβOγ表示,设燃烧1mol气体所必需的氧摩尔数为n,则燃烧反应式可写成:C αHβOγ+nO2→生成气体按照标准空气中氧气浓度为20.9%,则可燃气体在空气中的化学当量浓度X(%),可用下式表示:可燃气体在氧气中的化学当量浓度为Xo(%),可用下式表示:也可根据完全燃烧所需的氧原子数2n的数值,从表1中直接查出可燃气体或蒸气在空气(或氧气)中的化学当量浓度。
其中。
可燃气体(蒸气)在空气中和氧气中的化学当量浓度(2)爆炸下限和爆炸上限。
各种可燃气体和燃性液体蒸气的爆炸极限,可用专门仪器测定出来,或用经验公式估算。
爆炸极限的估算值与实验值一般有些出入,其原因是在计算式中只考虑到混合物的组成,而无法考虑其他一系列因素的影响,但仍不失去参考价值。
1)根据完全燃烧反应所需的氧原子数估算有机物的爆炸下限和上限,其经验公式如下。
爆炸下限公式:(体积)爆炸上限公式:(体积)式中 L下——可燃性混合物爆炸下限;L上——可燃性混合物爆炸上限;n——1mol可燃气体完全燃烧所需的氧原子数。
某些有机物爆炸上限和下限估算值与实验值比较如表2:表2 石蜡烃的化学计量浓度及其爆炸极限计算值与实验值的比较从表中所列数值可以看出,实验所得与计算的值有一定差别,但采用安全系数后,在实际生产工作中仍可供参考。
2)根据化学当量浓度计算爆炸极限和爆炸性混合气完全燃烧时的化学当量浓度,可以估算有机物的爆炸下限和上限。
计算公式如下:此计算公式用于链烷烃类,其计算值与实验值比较,误差不超过10%。
例如甲烷爆炸极限的实验值为5%~15%,与计算值非常接近。
生产技术辅导:爆炸温度计算
生产技术辅导:爆炸温度计算【大纲考试内容要求】:1.了解爆炸温度和压力的计算;2.掌握爆炸上限和下限的计算。
【教材内容】:2.爆炸温度计算1)根据反应热计算爆炸温度理论上的爆炸最高温度可根据反应热计算。
[例]求乙醚与空气的混合物的爆炸温度。
[解](1)先列出乙醚在空气中燃烧的反应方程式:C4H100 + 602 + 22.6N→ 4C02 + 5H2O + 22.6N2式中,氮的摩尔数是按空气中N2∶O2=79∶21的比例确定的,即602对应的N2应为:6×79/21 = 22.6由反应方程式可知,爆炸前的分子数为29.6,爆炸后为31.6。
(2)计算燃烧各产物的热容。
气体平均摩尔定容热容计算式见表2—5。
表2-5气体平均摩尔定容热容计算式气体热容/(4186.8J/(kmol·℃))单原子气体(Ar、He、金属蒸气等)双原子气体(N2、O2、H2、CO、NO等) C02、S02H2O、H2S所有口原子气体(NH3及其他)所有五原于气体(CH4及其他)4.934.80 + 0.00045t9.0 + 0.00058t4.0 + 0.00215t10.00 + 0.00045t12.00 + 0.00045t根据表中所列计算式,燃烧产物各组分的热容为:N:的摩尔定容热容为[(4.8 + O.00045t)×4186.8]J/(kmol·℃)H20的摩尔定容热容为[(4.0 + 0.00215t)X4186.8]J/(kmol·℃)CO2的摩尔定容热容为[(9.0 + 0.00058t)X4186.8]J/(kmol·℃)燃烧产物的热容为:[22.6(4.8+0.00045t)×4186.8]J/(kmol·℃) = [(454+0.042t)×1O3]J/(kmol·℃)[5(4.0+0.00215t)×4186,8]J/(kmol·℃) = [(83.7+0.045t) ×1O3]J/(kmol·℃)[4(9.0+0.00058t)×4186.8]J/(kmol·℃)=E(150.7+0.0097t) ×1O3]J/(kmol·℃)燃烧产物的总热容为(688.4+0.0967t)×103J/(kmol·℃)。
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爆炸温度计算【大纲考试内容要求】:1.了解爆炸温度和压力的计算;2.掌握爆炸上限和下限的计算。
【教材内容】:2.爆炸温度计算1)根据反应热计算爆炸温度理论上的爆炸最高温度可根据反应热计算。
[例]求乙醚与空气的混合物的爆炸温度。
[解](1)先列出乙醚在空气中燃烧的反应方程式:C4H100 + 602+ 22.6N→4C02 + 5H2O + 22.6N2式中,氮的摩尔数是按空气中N2∶O2=79∶21的比例确定的,即602对应的N2应为:6×79/21 = 22.6由反应方程式可知,爆炸前的分子数为29.6,爆炸后为31.6。
(2)计算燃烧各产物的热容。
气体平均摩尔定容热容计算式见表2—5。
表2-5气体平均摩尔定容热容计算式气体热容/(4186.8J/(kmol·℃))单原子气体(Ar、He、金属蒸气等)双原子气体(N2、O2、H2、CO、NO等) C02、S024.934.80 + 0.00045t 9.0 + 0.00058tH2O、H2S所有口原子气体(NH3及其他) 所有五原于气体(CH4及其他)4.0 + 0.00215t 10.00 + 0.00045t 12.00 + 0.00045t根据表中所列计算式,燃烧产物各组分的热容为:N:的摩尔定容热容为[(4.8 + O.00045t)×4186.8]J/(kmol·℃)H20的摩尔定容热容为[(4.0 + 0.00215t)X4186.8]J/(kmol·℃)CO。
的摩尔定容热容为[(9.0 + 0.00058t)X4186.8]J/(kmol·℃)燃烧产物的热容为:[22.6(4.8+0.00045t)×4186.8]J/(kmol·℃) = [(454+0.042t)×1O3]J/(kmol·℃)[5(4.0+0.00215t)×4186,8]J/(kmol·℃) = [(83.7+0.045t) ×1O3]J/(kmol·℃)[4(9.0+0.00058t)×4186.8]J/(kmol·℃)=E(150.7+0.0097t) ×1O3]J/(kmol·℃)燃烧产物的总热容为(688.4+0.0967t)×103J/(kmol·℃)。
这里的热容是定容热容,符合于密闭容器中爆炸情况。
(3)求爆炸最高温度。
先查得乙醚的燃烧热为 2.7×lO6J/mol,即 2.7×109J/kmol。
因为爆炸速度极快,是在近乎绝热情况下进行的,所以全部燃烧热可近似地看作用于提高燃烧产物的温度,也就是等于燃烧产物热容与温度的乘积,即:2.7×lO9= [(688.4+0.0967t)×103]·t解上式得爆炸最高温度t=2826℃。
上面计算是将原始温度视为0℃。
爆炸最高温度非常高,虽然与实际值有若干度的误差,但对计算结果的准确性并无显著的影响。
2)根据燃烧反应方程式与气体的内能计算爆炸温度可燃气体或蒸气的爆炸温度可利用能量守恒的规律估算,即根据爆炸后各生成物内能之和与爆炸前各种物质内能及物质的燃烧热的总和相等的规律进行计算。
用公式表达为:∑u 2=∑Q+∑u l (2--6)式中∑u 2——燃烧后产物的内能之总和;∑u l——燃烧前物质的内能之总和;∑Q——燃烧物质的燃烧热之总和。
[例]已知一氧化碳在空气中的浓度为20%,求CO与空气混合物的爆炸温度。
爆炸混合物的最初温度为300K。
[解]通常空气中氧占21%,氮占79%,所以混合物中氧和氮分别占由于气体体积之比等于其摩尔数之比,所以将体积百分比换算成摩尔数,即l mol混合物中应有0.2 mol一氧化碳、0.168mol氧和0.632 mol氮。
从表2—6查得一氧化碳、氧、氮在300K时,其摩尔内能分别为6238.33 J/mol、6238.33 J /mol和6238.33J/mol,混合物的摩尔内能为:表2—6不同温度下几种气体和蒸气的摩尔内能 J/mol T/K H2O2N2CO CO2H2O 2004061.24144.934144.934144.93————3006028.996238.336238.336238.336950.097494.37 4008122.398373.608289.868331.7310048.3210090.19 60012309.1912937.2112602.2712631.5817333.3515114.35 80016537.8617877.6417082.1417207.7525581.3521227.08 100020850.2623069.2721855.1022064.4434541.1027549.14 140029935.6233996.8232029.0232405.8353591.0439439.66 180039690.8645217.4442705.3643249.6474106.3657359.16 200044798.7651288.3048273.8048859.9684573.3665732.76220048985.5657359.1654009.7254470.2795040.3674106.36 240055265.7663220.6859452.5660143.38105507.3682898.64 260060708.6069500.8865314.0865816.50116893.0491690.92 280066570.1275362.4070756.9271594.28127278.72100901.88 300072012.9681642.676618.4477455.80138164.40110112.84 320077874.4888341.4882479.9683317.32149050.08119742.48∑u 1= (0.2×6238.33+0.168×6238.33+0.632×6238.33)J= 6238.33J一氧化碳的燃烧热为285624J,则0.2 mol一氧化碳的燃烧热为:(O.2×285624)J = 57124.8J燃烧后各生成物内能之和应为:∑u 2 = (6238.33+57124.8)J = 63363.13J从一氧化碳燃烧反应式2CO+O2= 2CO2可以看出,0.2 mol一氧化碳燃烧时生成0.2mol二氧化碳,消耗0.1mol氧。
1mol混合物中,原有0.168mol氧,燃烧后应剩下0.168-0.1= O.068 mol氧,氮的数量不发生变化,则燃烧产物的组成是:二氧化碳0.2 mol,氧0.068mol,氮0.632mol。
假定爆炸温度为2400K,由表2—6查得二氧化碳、氧和氨的摩尔内能分别为105507.36J/mol、63220.68J/mol和59452.56J/mol,则燃烧产物的内能为:∑u 2’= (0.2×105507.36 + 0.068×3220.68+0.632×59452.56)J=62974.5J说明爆炸温度高于2400K,于是再假定爆炸温度为2600K,则内能之和应为;∑u 2”=(0.2×116893.04+0.068×69500.88+0.632×85314.08)J=69383.17J∑u 2”值又大于∑u 2值,因相差不太大,所以准确的爆炸温度可用内插法求得:以摄氏温度表示为:t=(T—273)℃=(2412—273) ℃ = 2139℃3.爆炸压力的计算可燃性混合物爆炸产生的压力与初始压力、初始温度、浓度、组分以及容器的形状、大小等因素有关。
爆炸时产生的最大压力可按压力与温度及摩尔数成正比的规律确定,根据这个规律有下列关系式:式中P、T和n——爆炸后的最大压力、最高温度和气体摩尔数;Po、To和m——爆炸前的初始压力、初始温度和气体摩尔数。
由此可以得出爆炸压力计算公式:[例]设Po = 0.1MPa.To=27℃,T=2411K,求一氧化碳与空气混合物的最大爆炸压力。
[解]当可燃物质的浓度等于或稍高于完全反应的浓度时,爆炸产生的压力最大,所以计算时应采用完全反应的浓度。
先按一氧化碳的燃烧反应式计算爆炸前后的气体摩尔数:2CO+O2+3.76N2=2C02+3.76N2由此可得出m=6.76,n=5.76,代入式(2—8),得:2411×5.76 ×0.1P = ————————— = 0.69300×6.67以上计算的爆炸温度与压力都没有考虑热损失,是按理论的空气量计算的,所得的数值都是最大值。
爆炸上限和下限的计算,含有惰性气体组成混合物爆炸极限计算(三)爆炸上限和下限的计算,含有惰性气体组成混合物爆炸极限计算1.爆炸上限和下限的计算(1)根据完全燃烧反应所需氧原子数,估算碳氢化合物的爆炸下限和上限,其经验公式如下:式中L下——碳氢化合物的爆炸下限;L上——碳氢化合物的爆炸上限;N——每摩尔可燃气体完全燃烧所需氧原子数。
[例]试求乙烷在空气中的爆炸下限和上限。
[解]写出乙烷的燃烧反应式,求出N值:C2H6+3.502 = 2C02+2H20则N = 7。
将N值分别代入式(2—9)及式(2—10),得;乙烷在空气中的爆炸下限浓度为3.38%,爆炸上限浓度为10.7%。
实验测得乙烷的爆炸下限为3.0%,爆炸上限为12.5%,对比上述估算结果,可知用此方法估算的爆炸上限值小于实验测得的值。
(2)根据爆炸性混合气体完全燃烧时摩尔分散,确定有机物的爆炸下限及上限。
计算公式如下:式中X。
为可燃气体摩尔分数,也就是完全燃烧时在混合气体中该可燃气体的含量。
2.多种可燃气体组成的混合物的爆炸极限计算由多种可燃气体组成爆炸性混合气体的爆炸极限,可根据各组分的爆炸极限进行计算。
其计算公式如下:式中 Lm——爆炸性混合气的爆炸极限,%;L1、L2、L3——组成混合气各组分的爆炸极限,%;V1、V2、V3——各组分在混合气中的浓度,%。
V1+ V2+ V3+… = 100%例如,某种天然气的组成如下:甲烷80%,乙烷15%,丙烷4%,丁烷1%。
各组分相应的爆炸下限分别为5%,3.22%,2.37%和 1.86%,则天然气的爆炸下限为;将各组分的爆炸上限代入式(2 13),可求出天然气的爆炸上限。
式(2一13)用于煤气、水煤气、天然气等混合气爆炸极限的计算比较准确,而对于氢与乙烯、氢与硫化氢、甲烷与硫化氢等混合气及一些含二硫化碳的混合气体,计算的误差较大。