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1、含有惰性气体组成混合物的爆炸极限计算【大纲考试内容要求】：1.掌握含有惰性气体组成混合物爆炸极限的计算。2.了解粉尘爆炸的机理与特点；3.掌握粉尘爆炸的影响因素；4.熟悉粉尘爆炸的特性；5.掌握控制产生粉尘爆炸的技术措施。【教材内容】：3含有惰性气体组成混合物的爆炸极限计算如果爆炸性混合气体中含有惰性气体如氮、二氧化碳等，计算爆炸极限时，可先求出混合物中由可燃气体和惰性气体分别组成的混合比，再从图27和图28中找出它们的爆炸极限，并分别代入式(213)中求得。例求某回收煤气的爆炸极限，其组分为：CO 58，C02 19.4，N2 20.7，02 0.4，H2 1.5。解将煤气中的可燃气体和惰性
2、气体组合为两组：(1)C0和C02，即58(C0)+194(C02) = 774(C0+ C02)其中，惰性气体可燃气体 = C02C0 = 19458 = O33由图27中查得， L上 =70， L下= 17。(2)N2和H2，即1.5(H2)+ 20.7(N2)= 222(N2+H2)其中，惰性气体可燃气体 = N2H2 =20.71.5 = 13.8从图2 7查得 L上 = 76，L下 = 64将上述数据代入式(213)即可求得煤气的爆炸极限：1 L下 = = 20.3 % 0.774/17 + 0.222/64 1L上 = = 71.5 % 0.774/70 + 0.222/76 该煤
3、气的爆炸极限为20.371.5。粉尘爆炸的特点三、粉尘爆炸的特点(一)粉尘爆炸的机理和特点当可燃性固体呈粉体状态，粒度足够细，飞扬悬浮于空气中，并达到一定浓度，在相对密闭的空间内，遇到足够的点火能量，就能发生粉尘爆炸。具有粉尘爆炸危险性的物质较多，常见的有金属粉尘(如镁粉、铝粉等)、煤粉、粮食粉尘、饲料粉尘、棉麻粉尘、烟草粉尘、纸粉、木粉、火炸药粉尘及大多数含有C，H元素、与空气中氧反应能放热的有机合成材料粉尘等。粉尘爆炸是一个瞬间的连锁反应，属于不定常的气固二相流反应，其爆炸过程比较复杂，它将受诸多因素的制约。所以，有关粉尘爆炸的机理至今尚在不断研究和不断完善之中。日本安全工学协会编的爆炸一
4、书阐述了一种比较典型的粉尘爆炸机理。这种观点认为从最初的粉尘粒子形成到发生爆炸的过程，如图29所示。粉尘粒子表面通过热传导和热辐射，从火源获得能量，使表面温度急剧升高，达到粉尘粒子加速分解的温度和蒸发温度，形成粉尘蒸气或分解气体，这种气体与空气混合后就容易引起点火(气相点火)。另外，粉尘粒子本身相继发生熔融气化，进发出微小火花，成为周围未燃烧粉尘的点火源，使之着火，从而扩大了爆炸范围，这一过程与气体爆炸相比就复杂得多。从粉尘爆炸过程可以看出粉尘爆炸有如下特点：(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，粉尘的爆炸过程比气体的爆
5、炸过程复杂，要经过尘粒的表面分解或蒸发阶段及由表面向中心延烧的过程，所以感应期比气体长得多。(3)有产生二次爆炸的可能性。因为粉尘初次爆炸产生的冲击波会将堆积的粉尘扬起，悬浮在空气中，在新的空间形成达到爆炸极限浓度范围内的混合物，而飞散的火花和辐射热成为点火源，引起第二次爆炸，这种连续爆炸会造成严重的破坏。粉尘有不完全燃烧现象，在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。(二)粉尘爆炸的特性及影响因素评价粉尘爆炸危险性的主要特征参数是爆炸极限、最小点火能量、最低着火温度、粉尘爆炸压力及压力上升速率。粉尘爆炸极限不是固定不变的，它的影响因素主要有粉尘
6、粒度、分散度、湿度、点火源的性质、可燃气含量、氧含量、惰性粉尘和灰分温度等。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(dPdt)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粉尘爆炸压力大得多。当粉尘粒度越细，比表面越大，反应速度越快，爆炸上升速率就越大。随初始压力的增大对密闭容器的粉尘爆炸压力及压力上升速率也增大，当初始压力低于压力极限时(如数十毫巴)，粉尘则不再可能发生爆炸。与可燃气爆炸一样，容器尺寸会
7、对粉尘爆炸压力及压力上升速率有很大的影响，大量可燃粉尘的试验研究证明，当容积O.04m3时，粉尘爆炸强度遵循如下规律：粉尘爆炸在管道中传播时碰到障碍片时，因湍流度的影响，使粉尘呈漩涡状态，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。主要粉尘爆炸特性参数见表27。表27 粉尘的自燃点、爆炸下限及爆炸最大压力粉尘类别云状粉尘的自燃点爆炸下限(gm-3)最大爆炸压力MPa金属；铅铁镁锌塑料：醋酸纤维a一甲基丙烯酸酯六次甲基四胺石炭酸树脂邻苯二甲酸酐聚乙烯塑料聚苯乙烯 合成硬皮 其他：棉纤维玉蜀淀粉 烟煤煤焦油沥青硫木粉645315520680320440410460650490320
8、5304706701904303512020500252015251525203010045358035400.6030.1970.4410.0880.5570.3880.4280.4150.3330.5640.2990.4010.4990.490.3120.3330.2790.421(三)控制产生粉尘爆炸的技术措施控制产生粉尘爆炸的主要技术措施是缩小粉尘扩散范围，消除粉尘，控制火源，适当增湿。对于产生可燃粉尘的生产装置(如Al粉的粉碎等)，则可以进行惰化防护，即在生产装置中通入惰性气体，使实际氧含量比临界氧含量低20。在通入惰性气体时，必须注意把装置里的气体完全混合均匀。在生产过程中，要对惰
9、性气体的气流、压力或对氧气浓度进行测试，应保证不超过临界氧含量。还可以采用抑爆装置等技术措施。抑爆装置由爆炸压力探测器、信号放大器和抑爆剂发射器组成，如图210所示，其抑爆效果如图211所示。【例题】粉尘爆炸压力及压力上升速率主要受（）等因素的影响。A环境温度B粉尘粒度C初始压力D粉尘爆炸容器E. 湍流度【答案】BCDE一、多选题: 1、 粉尘爆炸危险性的主要特征参数是_ 。A爆炸极限B最小点火能量C最低着火温度D. 粉尘分散度E. 粉尘爆炸压力及压力上升速率 A B C D E 你的答案： 标准答案：a, b, c, e 本题分数： 37.50 分，你答题的情况为 错误 所以你的得分为 .0
10、0 分 解析： - 2、 以下有关粉尘爆炸极限范围说法正确的是_ 。A粉尘粒度越细，分散度越高，爆炸极限范围越小B可燃气体和氧的含量越大，爆炸极限范围越大C火源强度、初始温度越高，爆炸极限范围越大D. 湿度越高，爆炸极限范围越大E. 惰性粉尘及灰分越多，爆炸极限范围越小 A B C D E 你的答案： 标准答案：b, c, e 本题分数： 37.50 分，你答题的情况为 错误 所以你的得分为 .00 分 解析： - 3、 控制产生粉尘爆炸的主要技术措施是_ 。A惰化防护B消除粉尘C密闭、通风D. 适当增湿E. 采用抑爆装置 A B C D E 你的答案： 标准答案：a, b, d, e 本题分
11、数： 37.50 分，你答题的情况为 错误 所以你的得分为 .00 分 解析： - 4、 快速雨淋设备主要由_组成。A隔爆型电气设备B感温报警器C光敏探测系统D. 光电报警器E. 雨淋管网 A B C D E 你的答案： 标准答案：c, e 18民用爆破器材、烟花爆竹的安全【大纲考试内容要求】：1. 掌握民用爆破器材、烟花爆竹的主要危险因素2.了解火药燃烧的特性及炸药爆炸三要素；3.熟悉起爆器材、工业炸药和烟花爆竹药料的燃烧爆炸敏感度和爆炸影响因素；4.熟悉爆炸冲击波的破坏作用和防护措施，工厂平面布置和安全距离，工艺与设备防爆装置，自动雨淋和火灾报警系统；【教材内容】：第三节民用爆破器材、烟花
12、爆竹的安全一、民用爆破器材、烟花爆竹生产安全基础知识民用爆破器材是指用于非军事目的各种炸药（起爆药、猛炸药、火药、烟火药）及其制品和火工品的总称。(一)民用爆破器材、烟花爆竹的主要危险因素1民用爆破器材的分类民用爆破器材是广泛用于矿山爆破、开山辟路、水利工程和地质探矿等许多工业领域的重要消耗材料。但由于这类器材本身存在着燃烧爆炸特性，在生产、贮运、经营、使用过程中具有火灾爆炸危险性，因而以防火、防爆为主要内容的安全生产工作具有特殊的重要性。民用爆破器材包括：(1)工业炸药：如硝化甘油炸药、铵梯炸药、铵油炸药、乳化炸药、水胶炸药及其他工业炸药等。(2)起爆器材。起爆器材可以分为起爆材料和传爆材料
13、两大类。火雷管、电雷管、导爆管雷管、继爆管及其他雷管属于起爆材料。导火索、导爆索、导爆管属于传爆材料。(3)专用民爆器材：如油气井用起爆器、射孔弹、复合射孔弹修井爆破器材、点火药盒、地震勘探用震源药柱、射孔弹，特种爆破用矿岩破碎器材、中继起爆具、平炉出钢口穿孔弹、果林增效爆破具等。2. 民用爆破器材的火灾爆炸危险因素由于民用爆破器材种类繁多，不同类别和品种的爆破器材在生产、贮存、运输和使用过程中的危险因素不尽相同，因而不能分门别类加以阐述，这里仅以粉状乳化炸药的生产为例，来说明民爆器材生产的火灾爆炸危险性。粉状乳化炸药的生产工艺可以简单概括为以下几个步骤：油相制备、水相制备、乳化(冷却敏化)、喷雾制粉、装药包装。制药所用的原材料和辅助材料，如硝酸铵、复合蜡(含乳化剂)等都有易燃易爆危险性；成品粉状乳化炸药具有较高的爆轰和殉爆特性，制造过程中还有形成爆炸性粉尘的可能。另外，生产过程中需要采用较高温度和压力的蒸汽，乳化设备中有转动摩擦的部件，喷雾制粉过程中需要使用特种输送泵和功率较大的风机等。因此。粉状乳化炸药生产线存在着火灾爆炸的风险。粉状乳化炸药生产的火灾爆炸危险
