石油化工災(zāi)害事故處置中的爆炸極限

　　我國石油化工領(lǐng)域發(fā)生的各類安全事故中，火災(zāi)爆炸導(dǎo)致了大量的人員傷亡，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。其中，由可燃?xì)怏w、蒸氣和粉塵產(chǎn)生的氣相爆炸占到約70%。因此，了解掌握化學(xué)品火災(zāi)與爆炸相關(guān)知識(shí)，在搶險(xiǎn)救援中正確進(jìn)行危險(xiǎn)評(píng)估，從而采取有效的防范措施最大限度避免人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失具有重要意義。

　　一、爆炸極限概念

　　爆炸(explosion)是指物質(zhì)由一種狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)，并在瞬間釋放出巨大的能量，同時(shí)伴隨著聲響，爆炸分為物理爆炸、化學(xué)爆炸、核爆炸。物質(zhì)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(dāng)?shù)谋壤鸵欢ǖ臓顟B(tài)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(dāng)一定濃度的可燃物(可燃?xì)怏w、蒸氣、粉塵)與氧化劑混合形成具有爆炸性的混合體系達(dá)到一定的濃度范圍時(shí)，遇火源即發(fā)生爆炸。這個(gè)濃度范圍稱為爆炸極限(explosivelimit)，可燃性混合體系能夠發(fā)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(dāng)可燃性混合體系濃度低于爆炸下限時(shí)，過量空氣起到冷卻作用，阻止了火焰的蔓延，當(dāng)可燃性混合體系濃度高于爆炸上限濃度時(shí)則是由于空氣不足火焰不能蔓延，所以當(dāng)可燃性混合體系濃度低于或高于爆炸極限濃度時(shí)不會(huì)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(qiáng)度等因素的變化而變化。

　　1、溫度影響

　　化學(xué)反應(yīng)中溫度越高，分子的反應(yīng)活性越強(qiáng)，引發(fā)化學(xué)反應(yīng)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(dǎo)致可燃性混合體系爆炸范圍擴(kuò)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(xiǎn)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(duì)接近，這樣就增加了分子之間碰撞的機(jī)率，分子間傳熱性也相應(yīng)提高，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)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?dāng)U大，壓力降低，則爆炸極限范圍縮小，當(dāng)壓力降至一定值時(shí)，其爆炸上限與爆炸下限重合，此時(shí)對(duì)應(yīng)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(tǒng)，在石油化工生產(chǎn)中，對(duì)爆炸危險(xiǎn)性大的物料的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸往往在臨界壓力以下進(jìn)行，如環(huán)氧乙烷。此外，可燃性混合體系壓力增大還將降低其自燃點(diǎn)，這樣可燃性混合體系在較低的著火溫度下也能夠發(fā)生燃燒，增加了爆炸的危險(xiǎn)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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