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2.2 爆炸分类及特征

2.2.1 按爆炸反应相态分类

按照爆炸反应相态不同,爆炸可分为气相爆炸、液相爆炸、固相爆炸。

(1)气相爆炸

它包括可燃性气体和助燃性气体混合物的爆炸;气体的分解爆炸;液体被喷成雾状物在剧烈燃烧时引起的爆炸,称为喷雾爆炸;飞扬悬浮于空气中的可燃粉尘引起的爆炸等。气相爆炸的分类见表 2-1。

表 2-1 气相爆炸类别

(2)液相爆炸

它包括聚合爆炸、蒸发爆炸以及由不同液体混合所引起的爆炸。例如,酸和油脂,液氧和煤粉等混合时引起的爆炸;熔融的矿渣与汞接触或钢水包与水接触时,由过热发生快速蒸发引起的蒸汽爆炸等。液相爆炸的分类见表 2-2。

(3)固相爆炸

它包括爆炸性化合物及其他爆炸性物质的爆炸(如乙炔铜的爆炸);导线电流过载、导线过热、金属迅速汽化而引起的爆炸等。固相爆炸的分类见表 2-2。

表 2-2 液相、固相爆炸类别

续表

2.2.2 按爆炸速度分类

按照爆炸的瞬时燃烧速度的不同,爆炸可分为轻爆、爆炸、爆轰。

(1)轻爆

物质爆炸时的燃烧速度多为每秒数米,爆炸时无多大破坏力,声响不太大。例如,无烟火药在空气中的快速燃烧,可燃气体混合物在接近爆炸浓度上限或下限时的爆炸即属于此类。

(2)爆炸

物质爆炸时的燃烧速度为每秒十几米至数百米,爆炸时能在爆炸点引起压力激增,有较大的破坏力,有震耳的声响。可燃性气体混合物在多数情况下的爆炸,以及被压缩火药遇火源引起的爆炸等即属于此类。

(3)爆轰

爆轰(又称爆震)是一种传播速率高于未反应物质中声速的化学反应。爆轰时的燃烧速度通常高于 1 000 m /s。爆轰时的特点是突然引起极高压力并产生高超音速的“冲击波”。在极短时间内产生的燃烧产物急速膨胀,像活塞一样挤压其周围气体,反应所产生的能量有一部分传给被压缩的气体层,形成的冲击波由它本身的能量所支持,迅速传播并能远离爆轰的发源地而独立存在。某些气体混合物的爆轰速度见表 2-3。

表 2-3 某些气体混合物的爆轰速度

2.2.3 其他爆炸类型划分

(1)闪爆

闪爆就是当易燃气体在一个空气不流通的空间里,聚集到一定浓度后,一旦遇到明火或电火花就会立刻燃烧膨胀发生爆炸。闪爆一般情况只是发生一次性爆炸,如果易燃气体能够及时补充还将多次爆炸。闪爆的威力相对较大。

闪爆的危害:闪爆突发性强,火灾危害性大。事发之前常无明显征兆,从发生到结束的整个反应过程甚至不到 0.1 s,根本不给人们反应的时间。

闪爆后波及范围广。例如,在常温常压下,液化气极易挥发,液体遇空气后能迅速扩大 250~300 倍。由此可知,当液化气泄漏时会变成大量的气体滞留在空气中,且形成大面积危险区域。

闪爆多发生于有易挥发可燃液体、可燃物粉尘较多、可燃气体残留较多且通风不好的密闭空间。家庭“闪爆”事件多发于厨房。

(2)爆燃

爆燃是一种燃烧波,以小于音速的速度通过热传递传播。例如,易燃混合物在废气回收处理系统中引燃会导致 10 倍初始压力的爆燃,传播速度一般可达 10~340 m /s。

锅炉在启动、运行、停运中容易发生爆燃事故。在锅炉爆燃的过程中,炉膛中积存的可燃混合物瞬间同时燃烧,使炉膛烟气侧压力突然升高。严重时,锅炉爆燃产生的压力,可超过设计结构的允许值而造成水冷壁、刚性梁及炉顶、炉墙破坏。

爆燃的产生必须要有 3 个条件(即爆燃三要素),缺一不可:一是有燃料和助燃空气的积存;二是燃料和空气混合物达到爆燃的浓度;三是有足够的点火能源。

锅炉在启动、运行、停运中,避免燃料和助燃空气积存就是杜绝炉膛爆燃的关键所在。

(3)殉爆

上节讲到的爆炸产生的冲击波,向外传递时,可引起该处的其他爆炸性气体混合物或炸药发生爆炸,从而产生一种殉爆现象。

为防止殉爆的发生,应保持使空气冲击波失去引起殉爆能力的距离,其安全间距可计算为

式中S——不引起殉爆的安全间距,m;

g——爆炸物的质量,kg;

K——系数,K平均值取 1~5(有围墙取 1,无围墙取 5)。 8DO4aJtS2KoHu/xKpsBKxGVuzivwyt3PqpfMPRW1ZS43j4ugqbq4/8YIcHH3Brez

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