表8-2 常見物質的燃燒爆炸參數(shù)
?
名稱 | 爆炸危險度 | 最大爆炸壓力/×105Pa | 爆炸下限/% | 爆炸上限/% | 蒸汽相對密度(空氣為1) | 閃點/℃ | 自燃點/℃ |
甲烷 | 2.0 | 7.2 | 5.0 | 15.0 | 0.55 | 氣態(tài) | 595 |
乙烷 | 3.2 | — | 3.O | 12.5 | 1.04 | 氣態(tài) | 515 |
丙烷 | 3.5 | 8.6 | 2.1 | 9.5 | 1.56 | 氣態(tài) | 470 |
丁烷 | 4.7 | 8.6 | 1.5 | 8.5 | 2.05 | 氣態(tài) | 365 |
戊烷 | 4.6 | 8.7 | 1.4 | 7.8 | 2.49 | <-20 | 285 |
氫 | 17.9 | 7.4 | 4.0 | 75.6 | 0.07 | 氣態(tài) | 560 |
一氧化碳 | 4.9 | 7.3 | 12.57 | 4.o | 0.97 | 氣態(tài) | 605 |
硫化氫 | 9.9 | 5.0 | 4.3 | 45.5 | 1.19 | 氣態(tài) | 270 |
城市煤氣 | 6.5 | 7.0 | 4.O | 30.0 | 0.5 | 氣態(tài) | 560 |
標準汽油 | 5.4 | 8.5 | 1.1 | 7.0 | 3.20 | <-20 | 260 |
柴油 | 9.8 | 7.5 | 0.6 | 5.0 | 7.00 | — | — |
② 天然氣的爆炸危險性。容器、管道中的天然氣泄漏在大氣中,其濃度達到爆炸極限范圍時,遇火源即將發(fā)生燃燒或爆炸,當天然氣濃度低于下限時,遇火源既不爆炸亦不燃燒,當天然氣濃度高于上限時,遇火源不發(fā)生爆炸但能發(fā)生燃燒。
在容器或管道中,如果有天然氣與空氣形成的混合氣體,其濃度在爆炸極限范圍內時,遇火源即發(fā)生燃燒或爆炸,這種爆炸危險性更大。
當天然氣與空氣的混合是在燃燒過程中形成的,則為擴散現(xiàn)象的結果,形成平穩(wěn)的擴散式燃燒,又叫穩(wěn)定式燃燒,如燒天然氣做飯等。如果天然氣在燃燒前已與空氣混合均勻,達到爆炸極限范圍,遇火源則發(fā)生爆炸式燃燒,也叫動力燃燒。如天然氣管道破損漏氣或天然氣設施、閥門等損壞漏氣,天然氣擴散到空間與空氣形成爆炸混合氣體,遇火源,立即以爆炸形式向返回方向燃燒,直至漏氣處為止,才會轉為穩(wěn)定形式的燃燒。
(3) 擴散性
由于氣體分子間的空隙很大,分子又在不斷地運動。一種氣體在另一種氣體內的運動稱為擴散??扇細怏w能以任何比例與空氣混合,說明氣體具有無限的摻混性。天然氣中輕的可燃氣體逸散在空氣中,容易與空氣形成爆炸性混合物,順風飄移,退火源即爆炸蔓延,如天然氣中的氫、甲烷等。
(4) 加熱自燃性
天然氣加熱到一定的溫度,即使不與明火接觸也能自行著火。發(fā)生自燃的最低溫度稱為自燃點。
(5) 腐蝕、毒害和窒息性
天然氣中某些組分,如H2S、CO、C02等不僅腐蝕設備,降低設備耐壓強度,嚴重者可導致設備裂隙、漏氣,遇火源引起燃燒爆炸事故,而且對人體極為有害。當大量天然氣或其生成物擴散到空氣或房間里,達到一定濃度,使含氧量減少,嚴重時也可使人窒息死亡。
???? 2. 決定天然氣火災危險性的因素
(1) 爆炸極限
可燃氣體的火災與爆炸危險性的大小,主要取決于爆炸極限。爆炸下限越低和爆炸極限間距越大的氣體,其危險性就越大。例如:氫爆炸極限是4.0%~74.2%,甲烷爆炸極限5%~15%,兩者相比,氫的爆炸下限低,爆炸極限間距比甲烷大7倍,邀就意味著氫發(fā)生爆炸的機會比甲烷多7倍。因此,氫氣的危險性就比甲烷大得多。
爆炸下限較低的可燃氣體,如有泄漏,即使量不大,也容易進入爆炸極限范圍;爆炸上限較高的氣體,如果空氣進入容器或管道中,不需要很大的量也能進入爆炸極限范圍。
(2) 自燃點
天然氣中可燃氣體的自燃點除硫化氫(290℃)外,都在400~700℃之間。自燃點越低的可燃氣體,受熱自燃的危險性越大。
(3) 擴散系數(shù)
擴散系數(shù)越大,氣體擴散速度越快,火焰蔓延擴展的危險性就越大。
(4) 相對密度
與空氣密度相近的可燃氣體,容易與空氣均勻混合,即容易形成爆炸性混合氣體;比空氣輕,容易擴散,能順風飄動,易使火焰蔓延擴展;比空氣重則主要沿著地面擴散,易竄入溝渠、廠房死角處,長期聚集不散,遇火源就會發(fā)生燃燒或爆炸。
(5) 爆炸威力指數(shù)
爆炸威力指數(shù)是反映爆炸對容器或建筑物沖擊波的一個量,它等于最大爆炸壓力與爆炸壓力上升速度的乘積。爆炸威力指數(shù)越高,爆炸的破壞性越大。