《气体燃烧与爆炸》PPT课件

所含惰性气体越多，爆炸界限的范围则越 小，惰性气体的浓度提高到一定值后，可使 混合物不爆炸。利用这一特性，我们可以防 止混合气体爆炸。
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4.容器 盛装可燃物的容器的材质、尺寸等对可燃
物爆炸极限均有影响。 对于圆柱形容器，管子直径越小，爆炸极
限范围越小，火焰蔓延速度也越小。当管径 小到一定程度后，火焰即不能通过。利用这 一原理可制成隔爆型电气设备。
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5.点火源 点火源，如火花的能量、热表面的面积、
火源与混合物的接触时间等，对爆炸极限均 有影响。除上述因素外，光对爆炸极限也有 影响。
一般情况下，点火源能量越大、持续时间 越长，则爆炸极限范围越宽。
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4.1.4可燃性混合气体的发火条件 任何按爆炸范围组成的可燃性混合气体，
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4.1.3爆炸极限 4.1.3.1爆炸极限理论
可燃性气体或蒸气与空气组成的混合物， 并非在任何混合比例下都可以燃烧或爆炸， 而且混合的比例不同，燃烧的速度（这里指 火焰蔓延速度）也不同。
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可燃性气体或蒸气与空气组成的混合物能 使火焰蔓延的最低浓度，称为该气体或蒸气 的爆炸下限；同样，能使火焰蔓延的最高浓 度，称为该气体或蒸气的爆炸上限。爆炸上 限与爆炸下限之间称为爆炸范围。浓度在上 限以上或下限以下的混合物，则不会着火或 爆炸，但应注意上限以上的混合物在空气中 并不意味是安全的。
在实际的电气装置里，基本的电气参数是电 压和电流。因此，可以用最小发火电流来判 断可燃性气体的发火条件。
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4.最小传爆断面 缝隙原理：当爆炸性混合气体的火焰经过
足够小的断面时，例如两个平面的缝隙或一 个小管孔，由于壁面的冷却效应和碰撞效 应，导致自由基或活性原子的复合消失，破 坏了化学链式反应的条件，因而不能形成连 续燃烧薄膜，火焰会熄灭，这种阻断火焰传 播的原理称为缝隙原理。
称为理论氧含量。 在常温常压下，可燃性气体在空气中完全
燃烧时，空气中的可燃性气体的浓度C0称之 为理论混合比或完全燃烧组分。
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当空气中可燃气体浓度低于理论混合比 时，生成物虽然相同，但燃烧速度变慢，直 至某一浓度以下，火焰便不再传播；若可燃 性气体浓度高于理论混合比时，则可燃性气 体不能完全燃烧，这时火焰速度变慢。像这 样使火焰不再传播的浓度界限，称为爆炸界 限或燃烧界限。
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2.最小发火能量 当气体的发火源是静电火花或电气设备所
造成的电火花时，气体发火是两极间的混合 气体得到电火花的能量后产生化学反应的结 果。在此种情况下，存在发火所必需的能量 界限，该能量称为最小发火能量。
最小发火能量可以利用电容贮能、释放的 方式进行测定。
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3.最小发火电流 最小发火能量的测定实验适用于基础研究。
火焰尚能传播而不熄灭的最小断面称为最 小传爆断面。
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4.2气体分解爆炸
可燃性气体要发生爆炸需要适当的空气， 但有些气体即使没有空气或氧同样可以发生 爆炸。这种爆炸是由物质的分解引起的，称 为分解爆炸。 4.2.1乙炔分解爆炸
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研究表明：将密闭在玻璃管中的空气排出 后，注入乙炔并从其一端点火，便产生明亮 的黄色火焰并在管中传播，若使压力上升， 则火焰的传播速度加快，并促使压力进一步 增大，因而可能导致装置破坏。这种破坏是 由乙炔的分解所引起的。
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预混气体的燃烧当火焰速度较慢时，几乎 不产生压力波及爆炸声响；当火焰速度很快 时，将可能产生压力波和爆炸声响，即出现 爆燃；当火焰速度进一步加快时，则可向爆 轰转变而形成强大的冲击波。
气体火灾与爆炸灾害大部分是由预混合燃 烧而引起的。
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4.1.2理论氧含量与理论混合比 可燃性气体正好完全燃烧所必须的氧气量
压力降低，爆炸极限范围缩小。 原因：系统压力增高，其分子间距更为接
近，碰撞几率增高，因此使燃烧的最初反应 和反应的进行更为容易。待压力降至某个值 时，其下限与上限重合，此时压力称为爆炸 的临界压力。当压力降至临界压力以下，系 统则成为不爆炸系统。
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3.惰性介质及杂质 可燃性混合气体中如果混入惰性气体后，
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原因：容器大小对爆炸极限的影响可以从器 壁效应得到解释。燃烧是自由基产生一系列 连锁反应的结果，只有当新生自由基大于消 失的自由基时，燃烧才能继续进行。但随着 管道直径的减小，自由基与管道壁的碰撞几 率相应增大。当尺寸减到一定程度时，因自 由基（与器壁碰撞）销毁大于自由基产生， 燃烧反应便不能继续进行。
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4.1.3.2爆炸极限的影响因素 1.可燃性混合物的初始温度
初始温度越高，爆炸极限范围越大，即爆 炸下限降低而爆炸上限升高。
因为系统温度升高，其分子内能增加，使 原来不燃的混合物成为可燃、可爆系统。所 以初始温度升高使爆炸危险性增大。
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2.环境压力 一般情况下，压力增大，爆炸界限扩大；
如果没有一定的发火源，是不能产生燃烧或 爆炸的。为了防止爆炸灾害，掌握关于混合 气体发火的必要条件是很有必要的。
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来自百度文库
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1.自燃温度 可燃性混合气体在温度适宜时会自行发
火，而发火是因为发热速度大于散热速度致 使温度上升所引起的。任何物质在低于某一 温度时，散热速度大于发热速度，便不会发 火；高于某一温度时则引起着火。该界限温 度称为自燃温度。
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预混合燃烧：可燃性气体和助燃性气体预先 混合成一定浓度范围内的混合气体引起的燃 烧。它是由发火源产生的火焰在混合气体中 向前传播的所谓“火焰传播”的现象。
火焰在未燃的混合气体中进行传播的速度 称为燃烧速度。但已燃的气体因高温而使体 积膨胀，使未燃气体沿着火焰进行的方向流 动，故未燃气体的流动速度与燃烧速度之和 便成为预混气体的火焰速度。
第4章 气体燃烧与爆炸
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4.1可燃性混合气体的燃烧与爆炸
4.1.1气体的燃烧形式 气体的燃烧形式可分为扩散燃烧与预混合
燃烧。 扩散燃烧：可燃性气体流入到大气中时，在 可燃性气体与助燃性气体的接触面上所发生 的燃烧。扩散燃烧受可燃性气体与空气或氧 气之间的混合扩散速度所支配。可燃性气体 的扩散速度越大或气体的湍流越严重。燃烧 的速度就越快。