《燃?xì)庵R(shí)課件 燃?xì)饣A(chǔ)知識(shí)教案講義 學(xué)習(xí)材料》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《燃?xì)庵R(shí)課件 燃?xì)饣A(chǔ)知識(shí)教案講義 學(xué)習(xí)材料（69頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、燃?xì)饣A(chǔ)知識(shí)燃?xì)饣A(chǔ)知識(shí) 二一二年三月一、燃?xì)獾亩x一、燃?xì)獾亩x 燃?xì)馐怯啥喾N氣體組成的混合氣體。 由于生產(chǎn)所用的原料不同及生產(chǎn)工藝不同，各種燃?xì)獾慕M成也不相同。 燃?xì)庵饕傻图?jí)烴（甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯、丁烯），氫氣和一氧化碳等可燃組分，以及氨、硫化物、水蒸氣、焦油、萘和灰塵等雜質(zhì)所組成。 二、燃二、燃 氣氣 的的 分分 類類國(guó)際煤氣工業(yè)聯(lián)盟于1967年在第十屆國(guó)際煤氣工業(yè)會(huì)議上，將煤氣分為三大類： 第一類：人工煤氣，華白指數(shù)：5700-7500； 第二類：天然氣，華白指數(shù)：9860-13850； 第三類：石油氣，華白指數(shù)：18500-22075（石油氣是指數(shù)丙烷或丁烷的混合氣

2、體）。一般爐具對(duì)氣體燃料的要求華白指數(shù)波動(dòng)7%。 目前國(guó)內(nèi)使用的城市燃?xì)鈿庠从刑烊粴?、液化石油氣、人工煤氣。我?guó)城市燃?xì)夥诸?（GB/T13611-92）對(duì)城市燃?xì)庾龀鋈缦路诸悾喝斯っ簹?5R 6R 7R天然氣 4T 6T 10T 13T液化石油氣 19Y 20Y 22Y 燃?xì)饪煞譃樘烊粴狻⒁夯蜌?、人工煤氣、沼氣等。天然氣一般可分為氣田氣、油田伴生氣、凝析氣田氣、煤層氣、礦井氣。人工煤氣可分為：固體燃料干餾煤氣、固體燃料氣化煤氣、油制氣等。 國(guó)內(nèi)作為城市燃?xì)獾挠刑烊粴?、液化石油氣、人工煤氣。天然氣（天然氣（NATURAL GASNATURAL GAS） 氣田氣：從地下開(kāi)采出來(lái)的氣田氣為純天

3、然氣。 石油伴生氣：伴隨石油開(kāi)采一塊出來(lái)的氣體稱為石油伴生氣。 凝析氣田氣：含石油輕質(zhì)餾分的氣體。為方便運(yùn)輸，天然氣經(jīng)過(guò)加工還可形成LNG。 煤層氣：從井下煤層抽出的礦井氣。 礦井氣：開(kāi)采煤炭、鹽等礦產(chǎn)時(shí)采集的體稱為礦井氣。 液化石油氣液化石油氣 液化石油氣(Liquefied Petroleum Gas,簡(jiǎn)稱LPGLPG)是以凝析氣田氣、石油伴生氣或煉廠氣為原料，經(jīng)加工而得的可燃物。 主要組分為丙烷、丙烯、丁烷和丁烯。此外尚有少量戊烷及其它雜質(zhì)。 氣態(tài)液化石油氣熱值為93MJ/Nm3左右；液態(tài)液化石油氣熱值為46MJ/Nm3左右。 人工燃?xì)猓褐茪猓┤斯と細(xì)猓褐茪猓?氣化煤氣：將其原料煤或

4、焦碳放入工業(yè)爐（發(fā)生爐、水煤氣爐等）里燃燒，并通入空氣、水蒸氣，使其生成以一氧化碳和氫為主的可燃?xì)怏w。 干餾煤氣：把煤放在工業(yè)爐（焦?fàn)t和武德?tīng)t等）里隔絕空氣加熱，使之煤發(fā)生物理化學(xué)變化的過(guò)程叫干餾。加熱后提出可燃?xì)饨?jīng)凈化處理還可得到焦油、氨、粗苯等化工產(chǎn)品，爐內(nèi)存有的是焦碳。 人工燃?xì)猓ㄓ椭茪猓┤斯と細(xì)猓ㄓ椭茪猓?重油制氣：也可稱油制氣，將原料重油放入工業(yè)爐內(nèi)經(jīng)壓力、溫度及催化劑的作用，重油即裂解，生成可燃?xì)怏w，副產(chǎn)品有粗苯和堿渣等。沼氣（生物氣）沼氣（生物氣） 沼氣各種有機(jī)物質(zhì)在隔絕空氣的條件下發(fā)酵，在微生物作用下經(jīng)生化作用產(chǎn)生的可燃?xì)怏w，亦稱生物氣。 其組分為甲烷和二氧化碳，還有少量氮和一

5、氧化碳。 熱值約為22MJ/Nm3。 三、可燃?xì)怏w燃燒爆炸的基本知識(shí)三、可燃?xì)怏w燃燒爆炸的基本知識(shí) 當(dāng)空氣中含有燃?xì)鉂舛仍黾拥讲荒芤鸨ǖ臐舛赛c(diǎn)稱為爆炸上限爆炸上限；當(dāng)空氣中含有燃?xì)鉂舛葴p少到不能引起爆炸的濃度點(diǎn)稱為爆炸下限爆炸下限。爆炸極限范圍之外，因?yàn)槿紵a(chǎn)生的熱量不足以彌補(bǔ)散失的熱量，無(wú)法維持繼續(xù)燃燒。 天然氣的爆炸極限是515%；液化石油氣的爆炸極限是1.59.5%。 （一）（一） 可燃?xì)怏w燃燒爆炸的基本知識(shí)可燃?xì)怏w燃燒爆炸的基本知識(shí) 1.1可燃?xì)怏w爆炸的基本條件 可燃?xì)怏w燃燒爆炸的三個(gè)基本要素是：可燃?xì)饪扇細(xì)怏w燃燒爆炸的三個(gè)基本要素是：可燃?xì)怏w、助燃劑（空氣、氧氣）和能引起燃燒爆炸

6、體、助燃劑（空氣、氧氣）和能引起燃燒爆炸反應(yīng)的能量。；反應(yīng)的能量。； 可燃?xì)怏w燃燒爆炸的三個(gè)基本條件是：可燃?xì)饪扇細(xì)怏w燃燒爆炸的三個(gè)基本條件是：可燃?xì)怏w與空氣按一定比例成分子狀態(tài)混合，有一定體與空氣按一定比例成分子狀態(tài)混合，有一定的混合空間和反應(yīng)時(shí)間，溫度上升到一定值或的混合空間和反應(yīng)時(shí)間，溫度上升到一定值或遇到點(diǎn)火源。防火防爆就是防止三個(gè)基本條件遇到點(diǎn)火源。防火防爆就是防止三個(gè)基本條件中的任何一個(gè)產(chǎn)生。中的任何一個(gè)產(chǎn)生。 1.2 可燃?xì)怏w爆炸的模式可燃?xì)怏w爆炸的模式 根據(jù)火焰的傳播方式及壓力波的大小分為如下四種方式： （1）定壓燃燒 （2）爆燃（爆炸） （3）爆轟 （4）定容爆炸 三種燃?xì)獾?/p>

7、特性三種燃?xì)獾奶匦悦?稱稱熱值（熱值（kJ/m3）理論空氣理論空氣量量（m3/m3）爆炸極限爆炸極限（體積（體積%）理論燃理論燃燒燒溫度（溫度（）密度密度（kg/m3）高高低低上上下下焦?fàn)t煤氣焦?fàn)t煤氣19820176184.2135.84.519980.4686純天然氣純天然氣40403364429.6415.05.019700.7435LPG12367811506228.289.71.720502.5272 1.3 城市燃?xì)馊紵ǖ奶攸c(diǎn)城市燃?xì)馊紵ǖ奶攸c(diǎn) （1）突然性突然性，可燃?xì)怏w泄漏到空氣中遇火后可能是先爆炸后燃燒，或先燃燒后爆炸，但爆炸都是在瞬間完成的，使人們措手不及，很難防范

8、和采取措施。 （2）復(fù)雜性復(fù)雜性，當(dāng)儲(chǔ)氣罐等設(shè)施發(fā)生著火爆炸時(shí)，可能產(chǎn)生多次爆炸。 （3）危險(xiǎn)性危險(xiǎn)性，爆炸產(chǎn)生的沖擊波對(duì)人員和設(shè)施都產(chǎn)生巨大的破壞作用。 （二）（二） 可燃?xì)怏w爆炸的表征參數(shù)可燃?xì)怏w爆炸的表征參數(shù) 2.1燃燒速度燃燒速度 火焰相對(duì)于前方已擾動(dòng)氣體的運(yùn)動(dòng)速度叫燃燒速度，是燃燒爆炸反應(yīng)氣體的特征量。 常溫、常壓下的層流燃燒速度叫標(biāo)準(zhǔn)層流燃燒速度，或基本燃燒速度。 影響基本燃燒速度的主要因素有：可燃?xì)怏w的性質(zhì)、濃度、初始溫度、壓力和含有惰性氣體的種類和數(shù)量。 燃燒速度受各種條件的影響。如氣體流動(dòng)中的耗散性、界面效應(yīng)、管壁摩擦、密度差、重力作用、障礙物繞流及射流效應(yīng)等可能引起湍流和漩

9、渦，使火焰不穩(wěn)定，其表面變得皺折不平，層而增大火焰面積、體積和燃燒速率，增強(qiáng)爆炸破壞效應(yīng)。在極端得情況下，由于火焰加速而使燃燒轉(zhuǎn)變?yōu)楸Z。 2.2 理論火焰溫度理論火焰溫度 一定比例的可燃?xì)怏w和空氣混合產(chǎn)生的燃燒一定比例的可燃?xì)怏w和空氣混合產(chǎn)生的燃燒爆炸，它們的熱量抱括兩部分：爆炸，它們的熱量抱括兩部分： 一是由可燃?xì)怏w和空氣帶入的物理熱量（熱一是由可燃?xì)怏w和空氣帶入的物理熱量（熱焓）；焓）； 二是它們的反應(yīng)熱（可燃?xì)怏w熱值）。如果反二是它們的反應(yīng)熱（可燃?xì)怏w熱值）。如果反應(yīng)是在絕熱下進(jìn)行，這兩部分熱全部用于加熱應(yīng)是在絕熱下進(jìn)行，這兩部分熱全部用于加熱反應(yīng)產(chǎn)物本身，則反應(yīng)產(chǎn)物所能達(dá)到的溫度稱反

10、應(yīng)產(chǎn)物本身，則反應(yīng)產(chǎn)物所能達(dá)到的溫度稱為理論燃燒溫度，也稱為理論火焰溫度。為理論燃燒溫度，也稱為理論火焰溫度。 圖 1 焦?fàn)t煤氣的理論燃燒溫度 圖 2 天然氣和 LPG 的理論燃燒溫度 過(guò)剩空氣系數(shù) 理論燃燒溫度 天然氣 LPG 過(guò)?？諝庀禂?shù) 理論燃燒溫度 2.3 定容爆炸壓力定容爆炸壓力 城市燃?xì)饪諝饣旌衔锏淖罡呃碚摶鹧鏈囟却蠹s城市燃?xì)饪諝饣旌衔锏淖罡呃碚摶鹧鏈囟却蠹s為為89倍初始溫度，因而定容爆炸壓力（絕對(duì)倍初始溫度，因而定容爆炸壓力（絕對(duì)值）大約為值）大約為89105Pa，相對(duì)壓力，相對(duì)壓力78105Pa。 理論燃燒溫度（K）爆炸壓力表壓kPa天然氣LPG焦?fàn)t煤氣 2.4 爆炸壓力上升速

11、率爆炸壓力上升速率 爆炸壓力上升速率定義為壓力時(shí)間曲線上升爆炸壓力上升速率定義為壓力時(shí)間曲線上升段拐點(diǎn)處的切線斜率。壓力上升速率是衡量燃段拐點(diǎn)處的切線斜率。壓力上升速率是衡量燃燒速度的指標(biāo)，也是衡量爆炸強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)。容燒速度的指標(biāo)，也是衡量爆炸強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)。容器容積對(duì)爆炸強(qiáng)度具有顯著的影響。器容積對(duì)爆炸強(qiáng)度具有顯著的影響。P (105Pa)圖圖4 容器容積對(duì)丙烷爆炸強(qiáng)度的影響容器容積對(duì)丙烷爆炸強(qiáng)度的影響00.51.01.52.07V=0.1m3 V=1m3 V=20m3720105Pa/s 75105Pa/s 27105Pa/s（最大上升速率）（最大上升速率）T(s) 2.5 可燃?xì)怏w爆炸的點(diǎn)火可

12、燃?xì)怏w爆炸的點(diǎn)火 造成泄漏可燃?xì)怏w爆炸的點(diǎn)火源很多，大約有以下幾類： 明火、熱表面、電火花、切割和電焊、摩擦和撞擊產(chǎn)生的火花、熱自燃等。 明火主要有爐火、煙頭、火柴、蠟燭等； 日常遇到的電器開(kāi)關(guān)打火，電機(jī)的電刷打火，化纖衣服的靜電等均屬電火花放電點(diǎn)火； 熱表面點(diǎn)火包括電熱量、摩擦軸瓦生熱等。 可燃?xì)怏w的點(diǎn)火能量很低，只有幾十到幾百微可燃?xì)怏w的點(diǎn)火能量很低，只有幾十到幾百微焦耳量級(jí)，因此及易被點(diǎn)燃。焦耳量級(jí)，因此及易被點(diǎn)燃。 常見(jiàn)碳?xì)浠衔锖涂諝饣旌蠚怏w的最小點(diǎn)火能常見(jiàn)碳?xì)浠衔锖涂諝饣旌蠚怏w的最小點(diǎn)火能約為約為0.25mJ量級(jí)。取人體的平均電容為量級(jí)。取人體的平均電容為200pF，化纖衣服的靜

13、電位為化纖衣服的靜電位為15kV，則其放電能量為，則其放電能量為22.5 mJ，這足以點(diǎn)燃可燃?xì)怏w。，這足以點(diǎn)燃可燃?xì)怏w。 在生產(chǎn)、充裝、使用可燃?xì)怏w的場(chǎng)所要加強(qiáng)點(diǎn)在生產(chǎn)、充裝、使用可燃?xì)怏w的場(chǎng)所要加強(qiáng)點(diǎn)火源的控制火源的控制。 爆炸性混合氣體自燃溫度范圍 組 別 a b c d e 自燃點(diǎn)（） 450t 300450t 200300t 135200t 135t 還有一個(gè)火焰?zhèn)鞑ゼ捌浒踩缘膮?shù)火焰猝滅距離還有一個(gè)火焰?zhèn)鞑ゼ捌浒踩缘膮?shù)火焰猝滅距離（d d）。所謂猝火距離是為使火焰正好能開(kāi)始傳播的最）。所謂猝火距離是為使火焰正好能開(kāi)始傳播的最小平板間距或間隙，它可用平行板裝置或管形裝置進(jìn)小平板

14、間距或間隙，它可用平行板裝置或管形裝置進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)定。行試驗(yàn)測(cè)定。 （三）（三） 可燃?xì)怏w爆炸極限、影向因素及估算可燃?xì)怏w爆炸極限、影向因素及估算 3.1 3.1 可燃?xì)怏w爆炸極限可燃?xì)怏w爆炸極限 空氣中能使火焰繼續(xù)不斷傳播所必須的最低可燃?xì)怏w空氣中能使火焰繼續(xù)不斷傳播所必須的最低可燃?xì)怏w濃度，稱為火焰?zhèn)鞑舛认孪?，濃度，稱為火焰?zhèn)鞑舛认孪?，又稱爆炸下極限又稱爆炸下極限 空氣中能使火焰繼續(xù)不斷傳播所必須的最高可空氣中能使火焰繼續(xù)不斷傳播所必須的最高可燃?xì)怏w濃度，稱為火焰?zhèn)鞑舛壬舷?，燃?xì)怏w濃度，稱為火焰?zhèn)鞑舛壬舷?，又稱爆又稱爆炸下極限炸下極限 影響因素影響因素 ： 可燃?xì)怏w的種類及化學(xué)性質(zhì)可

15、燃?xì)怏w的種類及化學(xué)性質(zhì) 可燃?xì)怏w的純度可燃?xì)怏w的純度 可燃?xì)怏w和空氣混合氣的均勻可燃?xì)怏w和空氣混合氣的均勻 （影響因素為擴(kuò)散系（影響因素為擴(kuò)散系數(shù)、比重和泄漏速度。擴(kuò)散系數(shù)大的混合速度快，數(shù)、比重和泄漏速度。擴(kuò)散系數(shù)大的混合速度快，易混合均勻；反之時(shí)間長(zhǎng)。比重與空氣接近的氣體，易混合均勻；反之時(shí)間長(zhǎng)。比重與空氣接近的氣體，容易相互均勻混合，比重比空氣小的可燃?xì)怏w易向容易相互均勻混合，比重比空氣小的可燃?xì)怏w易向上方擴(kuò)散，比重比空氣大的可燃?xì)怏w易沿地表面擴(kuò)上方擴(kuò)散，比重比空氣大的可燃?xì)怏w易沿地表面擴(kuò)散，并能在死角處長(zhǎng)時(shí)間的積聚易形成局部燃燒爆散，并能在死角處長(zhǎng)時(shí)間的積聚易形成局部燃燒爆炸的危險(xiǎn)。）

16、炸的危險(xiǎn)。） 可燃?xì)怏w與空氣混合的溫度、壓力可燃?xì)怏w與空氣混合的溫度、壓力 爆炸容器的幾何形狀、尺寸和材料爆炸容器的幾何形狀、尺寸和材料 點(diǎn)火源的形式、能量和點(diǎn)火位置點(diǎn)火源的形式、能量和點(diǎn)火位置 點(diǎn)火能量對(duì)甲烷空氣混合物爆炸極限的影響點(diǎn)火能量（點(diǎn)火能量（J） 爆炸下限（）爆炸下限（） 爆炸上限（）爆炸上限（）爆炸范圍爆炸范圍（）（）14.913.88.9104.614.29.61004.2515.110.810003.617.513.9 含氧量含氧量 。 爆炸極限一般是用小的點(diǎn)火源進(jìn)行測(cè)量（起爆能量小爆炸極限一般是用小的點(diǎn)火源進(jìn)行測(cè)量（起爆能量小于于100J100J），并且所用的爆炸容器比較小

17、（），并且所用的爆炸容器比較?。?.0010.0010.0050.005m m3 3），是在常溫下測(cè)定。根據(jù)有關(guān)研究結(jié)果表明，），是在常溫下測(cè)定。根據(jù)有關(guān)研究結(jié)果表明，起爆能量為起爆能量為10000J10000J、體積為、體積為1 1m m3 3的容器時(shí)，確定的參數(shù)的容器時(shí)，確定的參數(shù)接近實(shí)際情況。接近實(shí)際情況。 在選用有關(guān)可燃?xì)怏w爆炸極限參數(shù)時(shí)，應(yīng)弄清在選用有關(guān)可燃?xì)怏w爆炸極限參數(shù)時(shí)，應(yīng)弄清楚測(cè)試條件，并考慮安全系數(shù)。根據(jù)我國(guó)消防楚測(cè)試條件，并考慮安全系數(shù)。根據(jù)我國(guó)消防規(guī)范規(guī)定：考慮到泄漏可燃?xì)怏w與空氣的混合規(guī)范規(guī)定：考慮到泄漏可燃?xì)怏w與空氣的混合性以及由實(shí)驗(yàn)測(cè)定的爆炸極限與實(shí)際有差別，性以

18、及由實(shí)驗(yàn)測(cè)定的爆炸極限與實(shí)際有差別，因此控制范圍為因此控制范圍為0.50.5倍爆炸下限到倍爆炸下限到1.51.5倍的爆炸倍的爆炸上限。上限。 3.3燃?xì)獗O限的估算燃?xì)獗O限的估算 單質(zhì)純可燃?xì)怏w單質(zhì)純可燃?xì)怏w 按完全燃燒所需氧原子數(shù)估算按完全燃燒所需氧原子數(shù)估算 根據(jù)可燃?xì)怏w燃燒反應(yīng)所需的氧原子數(shù)和熱平衡，以及空氣中的氧含量，推算出可燃?xì)怏w的爆炸極限。 可燃?xì)怏w爆炸下限 1) 1(76. 4100NCL （體積） (4) tLVNMC 1) 1(76. 4 （g/L） (5) 可燃?xì)怏w爆炸上限 )4(76. 4400NCU （體積） (6) tUVNMC)4(76. 44 （g/L） (

19、7) （2）按化學(xué)計(jì)量濃度估算）按化學(xué)計(jì)量濃度估算 為可燃?xì)怏w的化學(xué)計(jì)量比濃度為可燃?xì)怏w的化學(xué)計(jì)量比濃度 多組分可燃混合氣體爆炸極限的估算多組分可燃混合氣體爆炸極限的估算 （1）不含惰性氣體的可燃混合氣體）不含惰性氣體的可燃混合氣體 （2 2）含惰性氣體的可燃混合氣體）含惰性氣體的可燃混合氣體 可燃?xì)怏w爆炸下限 可燃?xì)怏w爆炸上限stLCC55. 05 . 08 . 4stUCCstCniiiCVC, 1100 （四）（四） 城市燃?xì)庠O(shè)施安全距離的分析城市燃?xì)庠O(shè)施安全距離的分析 在城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范和建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范中，對(duì)不同的燃?xì)庠O(shè)施和站房都規(guī)定不同的安全距離。 這些安全距離都是根據(jù)超壓準(zhǔn)則理論

20、和不同規(guī)模的爆炸破壞模擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定的，在安全距離之外，破壞程度不超過(guò)規(guī)定的等級(jí)。 爆炸對(duì)建筑物構(gòu)件及各種生命破壞和毀傷實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：只要爆炸波的超壓達(dá)到一定值，變會(huì)對(duì)這類目標(biāo)構(gòu)成一定程度（某一等級(jí)）的破壞。 不同的爆炸源，同樣的超壓具有不同的破壞作用，可燃?xì)怏w爆炸，在同樣的超壓具有更大的破壞效應(yīng)。 （五）（五） 城市燃?xì)庹痉啃箟好娣e的分析城市燃?xì)庹痉啃箟好娣e的分析 城市燃?xì)獾恼痉慷紝儆诩最愇ｋU(xiǎn)氣體用建筑。城市燃?xì)獾恼痉慷紝儆诩最愇ｋU(xiǎn)氣體用建筑。當(dāng)這些建筑為封閉式時(shí)，國(guó)標(biāo)當(dāng)這些建筑為封閉式時(shí)，國(guó)標(biāo)建筑設(shè)計(jì)防火建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范規(guī)范規(guī)定有爆炸危險(xiǎn)的甲、乙類廠房，應(yīng)設(shè)規(guī)定有爆炸危險(xiǎn)的甲、乙類廠房，應(yīng)設(shè)置

21、必要的泄壓設(shè)施。置必要的泄壓設(shè)施。 泄壓設(shè)施宜采用輕質(zhì)屋蓋作為設(shè)泄壓面積，易泄壓設(shè)施宜采用輕質(zhì)屋蓋作為設(shè)泄壓面積，易于泄壓的門、窗、輕質(zhì)墻體也可作為泄壓面積。于泄壓的門、窗、輕質(zhì)墻體也可作為泄壓面積。作為泄壓面積的輕質(zhì)屋蓋和輕質(zhì)墻體的每平方作為泄壓面積的輕質(zhì)屋蓋和輕質(zhì)墻體的每平方重量不宜超過(guò)重量不宜超過(guò)120kg。 泄壓面積與廠房體積比值泄壓面積與廠房體積比值(m2/m3)宜采用宜采用0.050.22。 爆炸介質(zhì)威力較強(qiáng)或爆炸壓力上升速度較快的爆炸介質(zhì)威力較強(qiáng)或爆炸壓力上升速度較快的廠房，應(yīng)盡量加大比值。廠房，應(yīng)盡量加大比值。 5.1 泄壓計(jì)算模型泄壓計(jì)算模型 5.1.1 壓力與泄壓面積的關(guān)系

22、壓力與泄壓面積的關(guān)系 5.1.2 有泄壓封口的密閉空間有泄壓封口的密閉空間的爆炸壓力發(fā)展的爆炸壓力發(fā)展 5.1.3 最大爆炸壓力的影響因最大爆炸壓力的影響因素素 泄壓面積與體積比(m2/m3)(kPa絕) 12341-雙紋玻璃2-單紋玻璃3-2.8mm油氈4-1.5mm 油氈圖4 最大爆炸壓力與泄壓面積的關(guān)系 目前可燃?xì)怏w危險(xiǎn)站房一般為鋼筋混凝土柱的框架結(jié)目前可燃?xì)怏w危險(xiǎn)站房一般為鋼筋混凝土柱的框架結(jié)構(gòu)，其抗暴壓力為構(gòu)，其抗暴壓力為3030kPakPa左右，由圖左右，由圖4 4可以看出對(duì)于用可以看出對(duì)于用較厚玻璃的門窗作泄壓面積，泄壓面積與體積的比值較厚玻璃的門窗作泄壓面積，泄壓面積與體積的比

23、值為為0.20.2時(shí)，不能起到保護(hù)站房的目的。因此在設(shè)計(jì)泄壓時(shí)，不能起到保護(hù)站房的目的。因此在設(shè)計(jì)泄壓面積時(shí)，要注意封口材料的爆破常數(shù)，根據(jù)爆破常數(shù)面積時(shí)，要注意封口材料的爆破常數(shù)，根據(jù)爆破常數(shù)確定泄壓面積。確定泄壓面積。 5.2 5.2 防爆面積的設(shè)計(jì)防爆面積的設(shè)計(jì) 目前許多燃?xì)庹痉康男箟好娣e雖然達(dá)到目前許多燃?xì)庹痉康男箟好娣e雖然達(dá)到建筑防火設(shè)建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)規(guī)范的要求，但由于選擇泄壓封口材料爆破常數(shù)的要求，但由于選擇泄壓封口材料爆破常數(shù)過(guò)大，泄壓作用達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求，發(fā)生爆炸事故時(shí)過(guò)大，泄壓作用達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求，發(fā)生爆炸事故時(shí)不能保護(hù)房屋結(jié)構(gòu)。同時(shí)還存在建筑結(jié)構(gòu)和泄壓位置不能保護(hù)房屋結(jié)構(gòu)

24、。同時(shí)還存在建筑結(jié)構(gòu)和泄壓位置布置設(shè)計(jì)不合理的問(wèn)題。布置設(shè)計(jì)不合理的問(wèn)題。 5.2.1 防爆建筑物的布置防爆建筑物的布置 （1）使建筑盡可能緊湊而方便；）使建筑盡可能緊湊而方便； （2）盡量減小或消除可積存可燃?xì)怏w的死角；）盡量減小或消除可積存可燃?xì)怏w的死角； （3）一般不能采用地下倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)；）一般不能采用地下倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)； （4）對(duì)不同功能的用房采用分離性的建筑結(jié)）對(duì)不同功能的用房采用分離性的建筑結(jié)構(gòu)，危險(xiǎn)大的工序?qū)嵭懈綦x操作；構(gòu)，危險(xiǎn)大的工序?qū)嵭懈綦x操作； （5）屋頂盡量采用鋼結(jié)構(gòu)，少采用磚混結(jié)構(gòu)。）屋頂盡量采用鋼結(jié)構(gòu)，少采用磚混結(jié)構(gòu)。 （6）地面下面不宜設(shè)置地溝，如果必須設(shè)置）地面下面不宜設(shè)

25、置地溝，如果必須設(shè)置時(shí)，其蓋板應(yīng)嚴(yán)密，并應(yīng)采用不可燃材料緊密時(shí)，其蓋板應(yīng)嚴(yán)密，并應(yīng)采用不可燃材料緊密填實(shí)。填實(shí)。 5.2.2 泄壓面積設(shè)計(jì)泄壓面積設(shè)計(jì) 泄壓材料的選擇：應(yīng)選擇質(zhì)輕、爆破常數(shù)小、耐大氣腐蝕性強(qiáng)、不可燃、價(jià)格較低的材料，四周固定強(qiáng)度要小。 泄壓面積的確定：防爆泄壓設(shè)計(jì)是以站房設(shè)計(jì)的能承受的最大超壓，確定最大爆炸壓力的，然后利用公式(13)和（14）根據(jù)所選的密封材料的爆破常數(shù)計(jì)算出泄壓面積。 泄壓位置的確定：工程上應(yīng)該這樣布置泄壓口，盡可能的使火焰面后的已燃?xì)怏w盡快排出，這樣可使該氣體的爆炸作用對(duì)火焰未燃?xì)怏w運(yùn)動(dòng)的影響減至最小，因而泄壓口應(yīng)布置在容易存在點(diǎn)火源的各個(gè)部位。 可燃?xì)怏w

26、防爆封口（蓋板），尤其是處于火焰后面和火焰附近的氣體爆炸泄壓蓋板，應(yīng)該在發(fā)生爆炸較早的時(shí)間開(kāi)啟，否則可迅速引起火焰加速，壓力升高，破壞增大。城鎮(zhèn)燃?xì)獾募映舫擎?zhèn)燃?xì)獾募映粢话闱闆r下，城鎮(zhèn)燃?xì)馐菬o(wú)色無(wú)味、易燃易爆的氣體。在燃?xì)庑孤稌r(shí)，為了易于被人們發(fā)現(xiàn)，要求對(duì)燃?xì)膺M(jìn)行加臭。常用的加臭劑有乙硫醇、四氫噻酚等。 城鎮(zhèn)燃?xì)獾募映魳?biāo)準(zhǔn)：空氣中的可燃?xì)怏w濃度達(dá)到爆炸下限的20%前能被查覺(jué)；含有毒性氣體成分的城鎮(zhèn)燃?xì)猓諝庵械亩拘詺怏w濃度達(dá)到使人中毒下限的20%前能被查覺(jué)。四、加臭劑的要求四、加臭劑的要求 氣味要強(qiáng)烈、獨(dú)特、有刺激性，還應(yīng)該持久且不易被其他氣味所掩蓋； 加臭劑及其燃燒產(chǎn)物對(duì)人體無(wú)害； 不腐蝕管

27、線及設(shè)備；沸點(diǎn)不高且易于揮發(fā)，在運(yùn)行條件下有足夠的蒸氣壓； 其蒸汽不溶于水和凝析液，不與燃?xì)饨M分發(fā)生反應(yīng)，不易被土壤吸收； 價(jià)廉而不稀缺。 經(jīng)常使用的加臭劑是四氫噻吩(THT)、乙硫醇(C2H5SH)、三丁基硫醇(TBM)等。 五、天然氣與液化石油氣五、天然氣與液化石油氣 天然氣的主要成分以飽和烴為主，主要是甲烷，乙烷、丙烷、丁烷、戊烷含量不多，庚烷以上含量極少。另外還有少量非烴類氣體一氧化碳、二氧化碳、氮?dú)?、氫氣、硫化氫、水蒸氣及微量的惰性氣體氦（He）、氬（Ar）。天然氣的沸點(diǎn) 沸點(diǎn)是指101,325Pa壓力下液體沸騰時(shí)的溫度。 天然氣中主要成分甲烷的沸點(diǎn)是-162.6oC。天然氣的沸點(diǎn)是

28、-162.49 oC。 由于天然氣的沸點(diǎn)很低，天然氣很難被液化。天然氣一般以氣態(tài)儲(chǔ)存和運(yùn)輸。液化天然氣液化天然氣天然氣在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冷卻至約-162時(shí)，天然氣由氣態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)，稱為液化天然氣（Liquefied Natural Gas，縮寫為L(zhǎng)NG）。 LNG無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒且無(wú)腐蝕性，其體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1/600，LNG的重量?jī)H為同體積水的45%左右。液化天然氣流程圖壓縮天然氣壓縮天然氣壓縮天然氣(Compressed Natural Gas,簡(jiǎn)稱CNG)是天然氣加壓到20MPa (超過(guò)3,600磅/平方英寸)以上并以氣態(tài)儲(chǔ)存在容器中。 CNG與管道天然氣的組分相同。CNG可

29、作為車輛燃料使用，以CNG為燃料的車輛叫做NGV（Natural Gas Vehicle）。液化石油氣液化石油氣液化石油氣(Liquefied Petroleum Gas,簡(jiǎn)稱LPG)是開(kāi)采和煤油制石油過(guò)程中的副產(chǎn)品，其主要成分為丙烷、丁烷、丙烯、丁烯；熱值約為83.68-112.97兆焦/標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)方米（2000027000千卡/標(biāo)準(zhǔn)立方米）。 LPG在適當(dāng)?shù)膲毫ο乱砸簯B(tài)儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐容器中，常被用作炊事燃料。還可用作輕型車輛燃料。液化石油氣的特性液化石油氣的特性(1)易揮發(fā)性易揮發(fā)性 鋼瓶?jī)?nèi)的液化石油氣，若以液體狀態(tài)流出，則會(huì)變成約250300倍的氣體而擴(kuò)散。 (2)氣體狀態(tài)的比重大氣體狀態(tài)的比重

30、大 液化石油氣的氣體比空氣重1.52.0倍。在空氣中象水一樣，流向低洼處而存滯下來(lái)，可隨風(fēng)吹散。 液化石油氣的特性液化石油氣的特性 (3)火焰顏色火焰顏色 液化石油氣正常燃燒時(shí)是淺藍(lán)色的無(wú)煙火焰。若火焰發(fā)黃有煙，說(shuō)明一次空氣量不足。此時(shí)液化石油氣沒(méi)有完全燃燒，燃燒生成的一氧化碳會(huì)使人中毒。 所以，使用液化石油氣時(shí)必須注意調(diào)節(jié)進(jìn)氣量，觀察火焰的顏色。 液化石油氣的特性液化石油氣的特性 (4)溶解性溶解性 液化石油氣會(huì)使橡膠軟化，使石油產(chǎn)品溶解。所以軟管要求用特制的耐油膠管，不能使用一般膠管。 (5)燃燒產(chǎn)物燃燒產(chǎn)物 液化石油氣燃燒后產(chǎn)生大量的二氧化碳和水蒸氣。燃燒不充分時(shí)產(chǎn)生有毒的一氧化碳。所以

31、在燃?xì)饩呤褂脮r(shí)要保證適當(dāng)?shù)耐L(fēng)換氣。 液化石油氣的特性液化石油氣的特性 6、易燃易爆性、易燃易爆性 液化石油氣的爆炸極限約為1.59.5%，泄漏時(shí)較容易達(dá)到下限濃度，容易引起爆燃、爆炸。 7、汽化潛熱較大、汽化潛熱較大 液化石油氣的汽化潛熱較大，氣化時(shí)吸收大量熱量，液態(tài)接觸到皮膚容易引起凍傷。所以，工作時(shí)要穿好工作服、做好勞動(dòng)保護(hù)。液化石油氣的危險(xiǎn)特性液化石油氣的危險(xiǎn)特性（1）易燃）易燃液化石油氣液體為甲A類火災(zāi)危險(xiǎn)性液體，液化石油氣氣體為甲類火災(zāi)危險(xiǎn)性氣體。該物質(zhì)閃點(diǎn)低，極易燃，在空氣中只需要很小的點(diǎn)火能量（約0.4J，即鞋釘與地面摩擦所產(chǎn)生的能量）即可被引燃。一經(jīng)點(diǎn)燃，將產(chǎn)生迅猛的混合燃燒

32、。 液化石油氣的危險(xiǎn)特性液化石油氣的危險(xiǎn)特性（2）易爆）易爆丙烷、丁烷的氣體與空氣混合物的爆炸下限均較低，在2%左右，發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)性最大。另外，1m3的液化石油氣液體可氣化為約250 m3的液化石油氣氣體，這些氣體若擴(kuò)散到大氣中，又可形成250012500 m3的爆炸性混合氣體，如果遇到火源，將在較大空間內(nèi)發(fā)生強(qiáng)烈的爆炸，爆炸速度可達(dá)到20003000m/s。 液化石油氣的危險(xiǎn)特性液化石油氣的危險(xiǎn)特性（3）易蒸發(fā)）易蒸發(fā) 液化石油氣液體，屬于液化烴，它的沸點(diǎn)很低，在常溫下具有較大的蒸氣壓，容易通過(guò)蒸發(fā)產(chǎn)生引起燃燒所需的最低限度的蒸氣量，從而增大了火災(zāi)危險(xiǎn)性。 此外，液化石油氣液體的蒸氣壓，隨

33、溫度上升時(shí)增加得很快，例如，當(dāng)溫度從15上升到50時(shí)，純液化丙烷的蒸氣壓從740kpa增加到了1760kpa，大大超出一般可燃液體的增長(zhǎng)速度。這就要求保證儲(chǔ)罐、鋼瓶具有合理的充裝系數(shù)，嚴(yán)禁超量充裝。否則，當(dāng)氣溫突變、急劇上升時(shí)，有可能發(fā)生設(shè)備脹裂和物料泄漏事故。 液化石油氣的危險(xiǎn)特性液化石油氣的危險(xiǎn)特性（4）易泄漏、擴(kuò)散）易泄漏、擴(kuò)散液化石油氣的裝卸、儲(chǔ)運(yùn)作業(yè)都是在壓力狀態(tài)下進(jìn)行的，加之上述物質(zhì)具有粘度小、易流淌的特點(diǎn)，在生產(chǎn)過(guò)程中，容易發(fā)生泄漏事故。 液化石油氣一旦泄漏，在環(huán)境溫度下，將迅速氣化、體積急劇膨脹、與空氣混合、向周圍擴(kuò)散，遇明火爆炸。液化石油氣的危險(xiǎn)特性液化石油氣的危險(xiǎn)特性（5）

34、易積聚）易積聚液化石油氣氣體比重比空氣大，容易滯留在地表、水溝、下水道、電纜溝及凹坑低洼處，并貼著地面沿下風(fēng)向擴(kuò)散到遠(yuǎn)處，延綿不斷，往往在預(yù)想不到的地方遇火而引起大面積的爆炸或火災(zāi)事故。液化石油氣的危險(xiǎn)特性液化石油氣的危險(xiǎn)特性（6）易產(chǎn)生靜電）易產(chǎn)生靜電液化石油氣在管道、泵、閥門等設(shè)備內(nèi)流動(dòng)時(shí)，易產(chǎn)生和積聚靜電。液化石油氣氣體發(fā)生小孔徑噴射時(shí)，因流速極快，可以產(chǎn)生高電位靜電。特別是當(dāng)氣體中含有其他微粒物質(zhì)時(shí)，其靜電危險(xiǎn)性更大。靜電放電是導(dǎo)致火災(zāi)爆炸事故的一個(gè)重要原因。 液化石油氣的危險(xiǎn)特性液化石油氣的危險(xiǎn)特性（7）受熱易膨脹）受熱易膨脹液化石油氣的膨脹系數(shù)很大。在15時(shí)，液化丙烷和液化丁烷的體

35、積膨脹系數(shù)分別是水的16和11倍。因此，如果容器或者管道內(nèi)的該類液體盛裝的過(guò)多，在溫度升高到一定程度時(shí)，就有可能因液體膨脹造成設(shè)備破裂和液體泄漏，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)爆炸事故。 液化石油氣的危險(xiǎn)特性液化石油氣的危險(xiǎn)特性（8 8）雜質(zhì)的危害）雜質(zhì)的危害液化石油氣中常含有硫化氫及水分等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)對(duì)儲(chǔ)罐、管道產(chǎn)生腐蝕作用，降低儲(chǔ)罐、管道的安全性能，埋下事故隱患。 液化石油氣的危險(xiǎn)特性液化石油氣的危險(xiǎn)特性（9）毒性）毒性液化石油氣雖然屬于微毒類物質(zhì)，但當(dāng)空氣中液化石油氣的濃度較高時(shí)，仍可能使暴露人員出現(xiàn)頭暈、頭痛、嗜睡、惡心、嘔吐等癥狀，尤其在H2S含量超標(biāo)時(shí)，除表現(xiàn)為麻醉、昏迷狀態(tài)外甚至發(fā)生意識(shí)喪失，以

36、致死亡。 液化石油氣的運(yùn)輸液化石油氣的運(yùn)輸液化石油氣的運(yùn)輸液化石油氣的運(yùn)輸 1、管道運(yùn)輸； 2、鐵路罐車運(yùn)輸和汽車槽車運(yùn)輸；3、槽船運(yùn)輸。 液化石油氣的供應(yīng)液化石油氣的供應(yīng)液化石油氣的供應(yīng)形式液化石油氣的供應(yīng)形式 1、瓶裝供應(yīng)方式； 2、管道供應(yīng)方式2.1、液化氣通過(guò)自然氣化或強(qiáng)制氣化后通過(guò)管道供應(yīng)用戶；2.2、液化氣經(jīng)強(qiáng)制氣化并與空氣混全后通過(guò)管道供應(yīng)用戶。六、埋地鋼管的腐蝕六、埋地鋼管的腐蝕埋地鋼管的腐蝕的原因比較復(fù)雜，一般歸納為如下四類：1、電化學(xué)腐蝕；2、雜散電流腐蝕；3、化學(xué)腐蝕；4、細(xì)菌作用引起的腐蝕（微生物腐蝕）。 電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕 當(dāng)金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，由電化學(xué)作用引起

37、的腐蝕。嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕發(fā)生在埋地鋼管的外壁。其原理是由于土壤各處物理化學(xué)性質(zhì)不同、管道本身各部分的金相組織結(jié)構(gòu)不同，如晶格的缺陷及含有雜質(zhì)、金屬受冷熱加工而變形產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，特別是鋼管表面粗糙度不同等原因，使一部分金屬容易電離，帶正電的金屬離子離開(kāi)金屬，而轉(zhuǎn)移到土壤中，電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕 在這部分管段上，電子越來(lái)越過(guò)剩，電位越來(lái)越負(fù)；而另一部分金屬不容易電離，相對(duì)來(lái)說(shuō)電位較正。因此電子沿管道由容易電離的部分向不容易電離的部分流動(dòng)，在這兩部分金屬之間的電子有得有失，發(fā)生氧化還原反應(yīng)。失去電子的金屬管段成為陽(yáng)極區(qū)，得到電子的這段管段成為陰極區(qū)，腐蝕電流從陰極流向陽(yáng)極，然后從陽(yáng)極流離管道，經(jīng)土壤

38、又回到陰極，形成回路，電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕 在作為電解質(zhì)溶液的土壤中發(fā)生離子遷移，帶正電的陽(yáng)離子（如H+）趨向陰極， 帶負(fù)電的陰離子（如OH）趨向陽(yáng)極，在陽(yáng)極區(qū)帶正電的金屬離子與土壤中的帶負(fù)電的陰離子發(fā)生電化學(xué)作用，使陽(yáng)極區(qū)的金屬離子不斷電離而受到腐蝕，使鋼表面出現(xiàn)凹穴，以至穿孔，而陰極則保持完好。 化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕 化學(xué)腐蝕是單純由化學(xué)作用引起。金屬直接和周圍介質(zhì)如氧、硫化氫、二氧化硫等接觸發(fā)生化學(xué)作用，在金屬表面上產(chǎn)生相應(yīng)的化合物（如氧化物、硫化物等）。用金屬材料構(gòu)成的燃?xì)夤艿郎纤霈F(xiàn)的化學(xué)腐蝕，常常發(fā)生在管道內(nèi)壁和外壁，因?yàn)楣艿垒斔偷牧黧w中，通常含有少量的氧和硫化物以及二氧化碳和水等，直

39、接對(duì)管道內(nèi)壁產(chǎn)生腐蝕。 管道化學(xué)腐蝕 外壁的化學(xué)腐蝕依然存在，對(duì)于埋地管道而言，外壁會(huì)存在于有氧的環(huán)境中，架空敷設(shè)的管道同樣會(huì)在空氣中被氧化?；瘜W(xué)腐蝕是全面的，在化學(xué)腐蝕作用下，管壁厚度是均勻減少的。 埋地鋼管的防腐埋地鋼管的防腐1、絕緣層防腐法絕緣層防腐法：（1）石油煤瀝青防腐，（2）煤焦油磁漆防腐，（3）環(huán)氧瀝青防腐涂層，（4）聚乙烯/丙烯粘膠帶防腐，（5）聚乙烯“夾克”防腐。埋地鋼管的防腐埋地鋼管的防腐2、電保護(hù)法電保護(hù)法：（1）外加電源陰極保護(hù)，一個(gè)陰極保護(hù)站的保護(hù)半徑R=1520Km，兩個(gè)陰極保護(hù)站之間的保護(hù)距離S=4060Km，（2）犧牲陽(yáng)極保護(hù)法，（3）排流保護(hù)法。七、室外燃?xì)夤艿缐毫C(jī)制高壓燃?xì)夤艿?A 2.5P4.0MPa B 1.6P2.5 MPa次高壓燃?xì)夤艿?A 0.8P1.6MPa B 0.4P0.8 MPa中壓燃?xì)夤艿?A 0.2P0.4MPa B 0.01P0.2MPa低壓燃?xì)夤艿?P0.01Mpa 八、用氣設(shè)備燃燒器的額定壓力八、用氣設(shè)備燃燒器的額定壓力（KPA） 燃?xì)馊紵魅斯っ簹馓烊粴?液化石油氣礦井氣、液化氣混空氣天然氣、油田伴生氣低壓1.01.02.02.8或5.0中壓10或3010或3020或5030或100