[原] 關(guān)于爆炸分類及其與燃燒的關(guān)系
作者 / 陳迅工 [20060913]
摘要 本文針對(duì)一些專業(yè)教材中存在的,如敘述不全面,提法不準(zhǔn)確,內(nèi)容不系統(tǒng),互相出入大等缺陷,以簡(jiǎn)潔的方式、簡(jiǎn)練的語言,對(duì)爆炸分類及其與燃燒的關(guān)系進(jìn)行了闡述和澄清。
關(guān)鍵詞: 爆炸 分類 燃燒 關(guān)系
引言 在提到爆炸和與爆炸相關(guān)的專業(yè)(行業(yè))書籍教材中,關(guān)于爆炸的論述有許多不一致的地方,特別是爆炸的分類及其與燃燒的關(guān)系問題,互相之間出入很大,敘述不全面,提法不準(zhǔn)確,內(nèi)容不系統(tǒng);不但使許多專業(yè)人士感到模糊不清,也讓接受教育培訓(xùn)的一線受眾無所適從,同時(shí)帶來政府主管部門界限不清、機(jī)構(gòu)職責(zé)不明的問題。本文試就這一問題作一探討,與業(yè)內(nèi)同行商榷。
1、爆炸分類及定義
1.1 按物質(zhì)性質(zhì)
1.1.1物理性:系指所有氣體或氣態(tài)物質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)(壓力、體積等)迅速變化,瞬間放出大規(guī)模能量,并對(duì)外做功的現(xiàn)象。它主要發(fā)生在器(承壓設(shè)備)內(nèi)空間超壓時(shí)。如壓縮氣體、液化氣體、鍋爐飽和汽飽和水。
1.1.2化學(xué)性:主要指可燃?xì)怏w由一種化學(xué)結(jié)構(gòu)迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N化學(xué)結(jié)構(gòu),瞬間放出大規(guī)模能量,并對(duì)外做功的現(xiàn)象。它主要發(fā)生在器外受限空間(室內(nèi))的、氣態(tài)可燃物燃燒時(shí),以及可燃物分解、聚合時(shí)。前者如液化石油氣、一氧化碳,后者如乙炔。
1.2 按受限空間位置
1.2.1器內(nèi)受限空間:所有氣體介質(zhì)壓力超過承壓能力,或承壓能力降低引起的超壓爆炸。
1.2.2器外受限空間(室內(nèi)):可燃?xì)饣驓鈶B(tài)可燃物達(dá)到一定濃度范圍時(shí)引燃的空間爆炸。
1.3 按物質(zhì)原始狀態(tài)
1.3.1氣體:器內(nèi)氣體超壓或可燃?xì)怏w器外受限空間的爆炸。
1.3.2液體:可燃液體的爆炸。3固體:固體炸藥的爆炸。
1.4 按可{易)燃物形態(tài)
1.4.3氣體:氣態(tài)(相)氣、液相(化)氣器內(nèi)超壓或器外空間的爆炸。
1.4.2氣態(tài)液體:霧狀油滴、油蒸氣達(dá)到一定濃度時(shí)引燃的空間爆炸。
1.4.3氣態(tài)固體:懸浮在空氣中的粉塵達(dá)到一定濃度時(shí)引燃的空間爆炸。
1.5 按能量釋放過程
1.5.1一次性:,器內(nèi)氣態(tài)氣(壓縮氣、飽和汽)直接膨脹、壓力升高的超壓爆炸。
1.5.2二次性:,器內(nèi)液態(tài)氣(液化氣、飽和水)劇烈蒸發(fā)、間接膨脹的超壓爆炸。
1.6 按傳播速度
1.6.1輕爆:每秒一米以下至數(shù)十米的爆炸。
1.6.2重爆:每秒十米至數(shù)百米的爆炸。
1.6.3爆轟:每秒一千米至數(shù)千米的爆炸。
上述爆炸分類方法中有些是互相交叉重疊的。
2、爆炸與燃燒的關(guān)系
2.1爆炸與燃爆
燃燒引起的受限空間爆炸,是爆炸分類中影響最大、危害最大的一種。但此爆炸不同于彼爆炸。為了以示區(qū)別,我們有必要將燃燒引起的爆炸稱之為燃爆。為了敘述方便,這里論及的爆炸就指燃爆。
2.2二者相同點(diǎn)
2.2.1都是氣態(tài)可{易)燃物氧化反應(yīng)過程。
2.2.2都因?yàn)榭扇嘉铩⒅嘉铩⒅鹪慈龡l件引起。
2.3二者不同點(diǎn)
2.3.1氧化速度、過程不同,爆炸比燃燒快得多。
2.3.2引起的條件有差異;爆炸條件除了燃燒三要素外,還有受限空間和可燃助燃混合物濃度范圍。
2.3.3爆炸因燃燒引起,發(fā)生在燃燒的一瞬間;幾乎與燃燒同時(shí)發(fā)生,但不同時(shí)存在。
2.3.4低于可燃助燃混合物濃度范圍,既不燃燒也不爆炸;高于該濃度范圍,只燃燒不爆炸;在該濃度范圍內(nèi)只爆炸不燃燒。
3、有關(guān)說明
3.1關(guān)于爆炸定義的描述
3.1.1是大規(guī)模能量瞬間迅速釋放,迅速轉(zhuǎn)化為機(jī)械功的現(xiàn)象;
3.1.2是物質(zhì)的一種物理化學(xué)變化,通常借助于氣體的膨脹來實(shí)現(xiàn);
3.1.3 其過程有直接膨脹作功,和先急劇蒸發(fā)再膨脹作功之分;
3.1.4其特征:爆炸過程很快,有響聲,周圍介質(zhì)震動(dòng),有沖擊波。
3.2關(guān)于超壓和受限空間
3.2.1受限空間,有器內(nèi)受限空間,和器外受限空間之分。
3.2.2超壓,有壓力超過承壓能力的超壓,和承壓能力降低造成的超壓。
3.3關(guān)于燃爆危險(xiǎn)程度的評(píng)判
3.3.1可燃助燃混合物爆炸濃度范圍下限,越低越危險(xiǎn);
3.3.2可燃助燃混合物爆炸濃度范圍,越寬越危險(xiǎn);
3.2.3氣態(tài)可燃物閃點(diǎn)、燃點(diǎn),越低越危險(xiǎn);4氣態(tài)可燃物相對(duì)于空氣的比重,越大越危險(xiǎn)。
3.4關(guān)于爆炸能量和沖擊波
3.4.1氣態(tài)氣(壓縮氣和飽和汽)、液態(tài)氣(液化氣、飽和水)爆炸能量計(jì)算結(jié)果表明,后者爆炸能量約為前者的16倍。
3.4.2沖擊波的產(chǎn)生有器內(nèi)器外兩種。器內(nèi)爆炸沖擊波占容器爆炸能量85﹪以上,其傷害、破壞作用可以計(jì)算; 器外爆炸因可燃?xì)庖簯B(tài)泄露而形成的所謂蒸氣云組成,其傷害、破壞半徑可以計(jì)算。
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