石油化工災害事故處置中的爆炸極限

　　我國石油化工領域發生的各類安全事故中，火災爆炸導致了大量的人員傷亡，造成了巨大的經濟損失。其中，由可燃氣體、蒸氣和粉塵產生的氣相爆炸占到約70%。因此，了解掌握化學品火災與爆炸相關知識，在搶險救援中正確進行危險評估，從而采取有效的防范措施最大限度避免人員傷亡和財產損失具有重要意義。

　　一、爆炸極限概念

　　爆炸(explosion)是指物質由一種狀態迅速轉變為另一種狀態，并在瞬間釋放出巨大的能量，同時伴隨著聲響，爆炸分為物理爆炸、化學爆炸、核爆炸。物質的燃燒與爆炸需要三要素：可燃物、氧化劑和火源。它們必須在適當的比例和一定的狀態下才能燃燒或爆炸，過量的可燃物與不充足的氧化劑或高濃度的氧化劑與不足量的可燃物都不能燃燒或爆炸。當一定濃度的可燃物(可燃氣體、蒸氣、粉塵)與氧化劑混合形成具有爆炸性的混合體系達到一定的濃度范圍時，遇火源即發生爆炸。這個濃度范圍稱為爆炸極限(explosivelimit)，可燃性混合體系能夠發生爆炸的最低濃度稱為爆炸下限(lowerexplosionlimit)最高濃度稱為爆炸上限(upperexplosionlimit)，當可燃性混合體系濃度低于爆炸下限時，過量空氣起到冷卻作用，阻止了火焰的蔓延，當可燃性混合體系濃度高于爆炸上限濃度時則是由于空氣不足火焰不能蔓延，所以當可燃性混合體系濃度低于或高于爆炸極限濃度時不會著火或爆炸。

　　二、爆炸極限影響因素

　　爆炸極限并不是固定不變的，它隨溫度、壓力、含氧量、惰性氣體含量、火源強度等因素的變化而變化。

　　1、溫度影響

　　化學反應中溫度越高，分子的反應活性越強，引發化學反應的可能性也越高，因此，可燃性混合體系著火前的溫度升高，將導致可燃性混合體系爆炸范圍擴大，即爆炸下限降低，爆炸上限升高，增加了混合體系的爆炸危險性。

　　2、壓力影響

　　處在高壓下的氣體分子比較密集，分子間距離相對接近，這樣就增加了分子之間碰撞的機率，分子間傳熱性也相應提高，發生化學反應的可能性也越大。所以，可燃性混合體系壓力增大，爆炸極限范圍也隨之擴大，壓力降低，則爆炸極限范圍縮小，當壓力降至一定值時，其爆炸上限與爆炸下限重合，此時對應的壓力稱為可燃性混合體系的臨界壓力。壓力降至臨界壓力以下，可燃性混合體系便不成為爆炸系統，在石油化工生產中，對爆炸危險性大的物料的生產、儲存、運輸往往在臨界壓力以下進行，如環氧乙烷。此外，可燃性混合體系壓力增大還將降低其自燃點，這樣可燃性混合體系在較低的著火溫度下也能夠發生燃燒，增加了爆炸的危險性。但是在已知的氣體中，一氧化碳的爆炸范圍是隨壓力增加而縮小的。

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