爆炸事故机理

文摘   2024-11-10 18:20   湖北  


爆炸事故机理

 


 
定义

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过程,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。


按照爆炸的能量来源分类

物理爆炸:蒸汽锅炉爆炸、 轮胎爆炸、 压力容器爆炸、 水的大量急剧气化。

化学爆炸:炸药爆炸、可燃气体爆炸、混合气体爆炸、气体分解爆炸、可燃粉尘爆炸。

核爆炸:


按照爆炸反应相分类

 气相:混合气体爆炸、气体的分解爆炸、粉尘爆炸、喷雾爆炸

 液相、固相:(混合危险物质爆炸、蒸汽爆炸、易爆化合物导线爆炸、固相转化时造成的爆炸


按照爆炸速度分类

①爆燃(燃爆) :是一种以亚音速传播的燃烧波。速度为每秒数米, 破坏力小, 声音也不大。如无烟火药在空气中的燃烧, 可燃气体在爆炸浓度上限或下限时的爆炸等。

②爆炸:燃烧速度每秒十几米至数百米, 爆炸点压力激增, 有较大破坏力, 震耳的响声。如可燃气体混合物多数情况下的爆炸, 火药遇火源引起的爆炸。

③爆轰:燃烧速度为1000~7000m/s。突然引起极高压力, 并产生超音速 “冲击波”。如TNT爆炸速度为6800m/s


爆炸破坏作用

  1. 冲击波(爆炸的气体产物),其对建筑物的破坏程度与冲击波能量的大小、 建筑物的坚固程度及其距产生冲击波的中心距离有关。

  2. 碎片冲击

  3. 震荡作用,爆炸发生时, 特别是较猛烈的爆炸往往会引起短暂的地震波。地震波会导致建筑物的震荡、 开裂、 松散、 倒塌等危害。

  4. 次生事故,有可燃物, 会造成火灾;人受冲击波或震荡作用, 造成高处坠落事故;粉尘作业场所, 冲击波会使积存在地面的粉尘扬起, 引起更大范围的二次爆炸。

  5. 有毒气体,爆炸反应中会生成一定量的CO、 NO、 H2S、 SO2等有毒气体。







粉尘爆炸
 

条件 :

(1) 粉尘本身具有可燃性。

(2) 粉尘悬浮在空气(或助燃气体) 中并达到一定浓度。

(3) 有足以引起粉尘爆炸的起始能量(点火源)

特点
(1) 粉尘爆炸速度或爆炸压力上升速度比爆炸气体小, 但燃烧时间长, 产生的能量大, 破坏程度大。
(2) 爆炸感应期较长。尘粒的表面分解或蒸发阶段及由表面向中心延烧的过程。

 
 
 
 


(3)有产生二次爆炸的可能性。
(4)粉尘有不完全燃烧现象。燃烧后的气体中含有大量的CO及粉尘( 如塑料粉) 自身分解的有毒气体, 会伴随中毒死亡的事
故。


过程
 

粉尘爆炸过程与可燃气爆炸相似, 但有两点区别:
一是粉尘爆炸所需的发火能要大得多;
二是在可燃气爆炸中, 促使温度上升的传热方式主要是热传导;而在粉尘爆炸中, 热辐射的作用大。

 


危险性及影响因素

一般来说, 粉尘粒度越细, 分散度越高, 可燃气体和氧的含量越大, 火源强度、 初始温度越高, 湿度越低, 惰性粉尘及灰分越少, 爆炸极限范围越大, 粉尘爆炸危险性也就越大。

粉尘爆炸压力及压力上升速率( dp/dt)主要受粉尘粒度、 初始压力、 粉尘爆炸容器、 湍流度等因素的影响。粒度对粉尘爆炸压力上升速率的影响比其对粉尘爆炸压力的影响大得多。当粉尘粒度越细, 比表面积越大, 反应速度越快, 爆炸上升速率就越大。

粉尘爆炸在管道中传播碰到障碍片时, 因湍流的影响, 粉尘呈漩涡状态, 使爆炸波阵面不断加速。当管道长度足够长时,甚至会转化为爆轰。


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