安全管理技術講義:爆炸極限的影響因素
爆炸極限的影響因素
【大綱考試內容要求】:
1.了解爆炸極限的影響因素;
2.了解爆炸反應濃度的計算;
【教材內容】:
爆炸極限值不是一個物理常數,它是隨實驗條件的變化而變化,在判斷某工藝條件下的爆炸危險性時,需根據危險物品所處的條件來考慮其爆炸極限,如在火藥、起爆藥、炸藥烘干工房內可燃蒸氣的爆炸極限與其他工房在正常溫度下的極限是不一樣的,在受壓容器和在正常壓力下的爆炸極限亦有所不同;其他因素如點火源的能量,容器的形狀、大小,火焰的傳播方向,惰性氣體與雜質的含量等均對爆炸極限有影響。
1.溫度的影響
混合爆炸氣體的初始溫度越高,爆炸極限范圍越寬,則爆炸下限降低,上限增高,爆炸危險性增加。這是因為在溫度增高的情況下,活化分子增加,分子和原子的動能也增加,使活化分子具有更大的沖擊能量,爆炸反應容易進行,使原來含有過量空氣(低于爆炸下限)或可燃物(高于爆炸上限)而不能使火焰蔓延的混合物濃度變成可以使火焰蔓延的濃度,從而擴大了爆炸極限范圍。例如丙酮的爆炸極限受溫度影響的情況見表2-1。
2.壓力的影響
混合氣體的初始壓力對爆炸極限的影響較復雜,在0.1~2.0 MPa的壓力下,對爆炸下限影響不大,對爆炸上限影響較大;當大于2.0 MPa時,爆炸下限變小,爆炸上限變大,爆炸范圍擴大。這是因為在高壓下混合氣體的分子濃度增大,反應速度加快,放熱量增加,且在高氣壓下,熱傳導性差,熱損失小,有利于可燃氣體的燃燒或爆炸。甲烷混合氣初始壓力對爆炸極限的影響見表2 -2。
值得重視的是當混合物的初始壓力減小時,爆炸極限范圍縮小,當壓力降到某一數值時,則會出現下限與上限重合,這就意味著初始壓力再降低時,不會使混合氣體爆炸。把爆炸極限范圍縮小為零的壓力稱為爆炸的臨界壓力。甲烷在3個不同的初始溫度下,爆炸極限隨壓力下降而縮小的情況如圖2-4所示。因此,密閉設備進行減壓操作對安全是有利的。
3.惰性介質的影響
若在混合氣體中加入惰性氣體(如氮、二氧化碳、水蒸氣、氬、氮等),隨著惰性氣體含量的增加,爆炸極限范圍縮小。當惰性氣體的濃度增加到某一數值時,使爆炸上下限趨于一致,使混合氣體不發生爆炸。這是因為加入惰性氣體后,使可燃氣體的分子和氧分子隔離,它們之間形成一層不燃燒的屏障,而當氧分子沖擊惰性氣體時,活化分子失去活化能,使反應鍵中斷。若在某處已經著火,則放出熱量被惰性氣體吸收,熱量不能積聚,火焰不能蔓延到可燃氣分子上去,可起到抑制作用。惰性氣體氬、氦,阻燃性氣體CO2及水蒸氣、四氯化碳的濃度對甲烷氣體爆炸極限的影響如圖2-5所示。
由圖2-5可知混合氣體中惰性氣體濃度的增加,使空氣的濃度相對減少,在爆炸上限時,可燃氣體濃度大,空氣濃度小,混合氣中氧濃度相對減少,故惰性氣體更容易把氧分子和可燃性氣體分子隔開,對爆炸上限產生較大的影響,使爆炸上限劇烈下降。同理混合氣體中氧含量的增加,爆炸極限范圍擴大,尤其對爆炸上限提高得更多。可燃氣體在空氣中和純氧中的爆炸極限范圍比較見表2-3。
表2-3可燃氣體在空氣和純氧中的爆炸極限范圍
物質名稱 在空氣中的爆炸極限/% 范圍 在純氧的爆炸極限/% 范圍
甲烷 4.9~15 10.1 5~61 56.0
乙烷 3~15 12.0 3~66 63.0
丙烷 2.1~9.5 7.4 2.3~55 52.7
丁烷 1.5~8.5 7.0 1.8~49 47.8
乙烯 2.75~34 31.25 3~80 77.0
乙炔 1.53~34 79.7 2.8~9.3 90.2
氫 4~75 71.0 4~95 91.0
氨 15~28 13.0 13.5~79 65.5
一氧化碳 12~74.5 62.5 15.5~94 78.5
4.爆炸容器對爆炸極限的影響
爆炸容器的材料和尺寸對爆炸極限有影響,若容器材料的傳熱性好,管徑越細,火焰在其中越難傳播,爆炸極限范圍變小。當容器直徑或火焰通道小到某一數值時,火焰就不能傳播下去,這一直徑稱為臨界直徑或最大滅火間距。如甲烷的臨界直徑為0.4~0.5m m,氫和乙炔為0.1~0.2 mm。目前一般采用直徑為50 mm的爆炸管或球形爆炸容器。
5.點火源的影響
當點火源的活化能量越大,加熱面積越大,作用時間越長,爆炸極限范圍也越大。圖2-6是電點火能量對甲烷、空氣混合氣體爆炸極限的影響。從圖中可以看出,當火花能量達到某一值時,爆炸極限范圍受點火能量的影響較小,如圖2-6中,當點火能量為l0J時,其爆炸極限范圍趨于穩定值,為6%~15%。所以,一般情況下,爆炸極限均在較高的點火能量下測得,如測甲烷與空氣混合氣體的爆炸極限時,用10J以上的點火能量,其爆炸極限為5%~15%。
【例題】:以下有關爆炸極限影響因素說法錯誤的是()。
A. 混合爆炸氣體的初始溫度越高,爆炸極限范圍越寬
B. 當混合氣體的初始壓力小于2.0 MPa時,爆炸下限變小,爆炸上限變大,爆炸范圍擴大
C. 隨著惰性氣體含量的增加,爆炸極限范圍縮小
D. 點火源的活化能量越大,爆炸極限范圍也越大
【答案】:B
爆炸反應濃度、爆炸溫度和壓力的計算
(二)爆炸反應濃度、爆炸溫度和壓力的計算
1.爆炸完全反應濃度計算
爆炸混合物中的可燃物質和助燃物質完全反應的濃度也就是理論上完全燃燒時在混合物中可燃物的含量,根據化學反應方程式可以計算可燃氣體或蒸氣的完全反應濃度。現舉例如下:
[例]求乙炔在氧氣中完全反應的濃度。
[解]寫出乙炔在氧氣中的燃燒反應式:
2C2H2+502 = 4C02+2H20+Q
根據反應式得知,參加反應物質的總體積為2+5 = 7。若以7這個總體積為100,則2個體積的乙炔在總體積中占:
*o = 2/7 = 28.6%
答:乙炔在氧氣中完全反應的濃度為28.6%。
可燃氣體或蒸氣的化學當量濃度,也可用以下方法計算。
燃氣體或蒸氣分子式一般用CαHβOγ表示,設燃燒1 mol氣體所必需的氧的物質的量為n,則燃燒反應式可寫成:
CαHβOγ+ nO2 →生成氣體
如果把空氣中氧氣的濃度取為20.9%,則在空氣中可燃氣體完全反應的濃度*(%)一般可用下式表示:
120.9
* = ----= ------%(2-4)
n0.209+ n
又設在氧氣中可燃氣體完全反應的濃度為*0(%),即:
100
*0 = --%(2-5)
1+n
式(2-4)和式(2-5)表示出*和*。與n或2n之間的關系(2n表示反應中氧的原子數)。
在完全燃燒的情況下,燃燒反應式為:
CαHβOγ+ nO2 →αCO2 + 1/2βH2O
式中2n = 2α+1/2β-γ,對于石蠟烴β=2a+2。因此,2n = 3a+1-γ。根據2n的數值,從表2 4中可直接查出可燃氣體或蒸氣在空氣(或氧氣)中完全反應的濃度。
[例]試分別求H2、CH3OH、C3H8C6H6在空氣中和氧氣中完全反應的濃度。
[解]
(1)公式法:
20.9
*( H2 )=------% =29.48%
0.209+ 0.5
100
*0 ( H2 )=--% =66.7 %
1+n
20.9
*(CH3OH )=------% =12.23%
0.209+ 1.5
100
*0 (CH3OH )=---% =40 %
1+1.5
20.9
*(C3H8)=------% =4.01%
0.209 + 5
100
*0 (C3H8)=--% =16.7 %
1+ 5
20.9
*(C6H6)=------% =2.71%
0.209+ 7.5
100
*0 (C6H6 )=---% = 11.8 %
1+7.5
(2)查表法:根據可燃物分子式,用公式2n = 2α+1/2β-γ,求出其2n值。由2n數值,直接從表2-4中分別查出它們在空氣(或氧)中完全反應的濃度。
由式2n = 2α+1/2β-γ,依分子式分別求出2n值如下:
H22n=1
CH30H2n=3
C3H82n=10
C6H62n=15
由2n值直接從表2--4分別查出它們的*和*o值:
*(H2)=29.5%*。(H2)=66.7%
*(CH30H)=12%*。(CH30H)=40%
*(C3H8)=4%*。(C3H8)=16.7%
*(C6H6)=2.7%*。(C6H6)=11.76%
表2-4可燃氣體(蒸氣)在空氣和氧氣中完全反應的濃度
氧分子數 氧原子數2n 完全反應的濃度/ 可燃物舉例
在空氣中
20.9
* =----%
0.209+ n
在氧氣中
100
*0 = --%1+n
1 0.5
1.0
1.5
2.0 45.5
29.5
11.8
17.3 80.0
66.7
57.2
50.0 氧氣、一氧化碳
2 2.5
3.0
3.5
4.0 14.3
12.2
10.7
9.5 44.5
40.0
36.4
33.3 甲醇、二硫化碳甲烷、醋酸
3 4.5
5.0
5.5
6.0 8.5
7.7
7.1
6.5 30.8
28.6
26.7
25.0 乙炔、乙醛
乙烷、乙醇
4 6.5
7.0
7.5
8.0 6.1
5.6
5.3
5.0 23.5
22.2
21.1
20.0 氯乙烷
乙烷、甲酸乙酯、丙酮
5 8.5
9.0
9.5
10.0 4.7
4.5
4.2
4.0 19.0
18.2
17.4
16.7 丙烯、丙醇
丙烷、乙酸乙酯
6 10.5
11.0
11.5
12.0 3.23
3.72
3.50
3.36 16.0
15.4
14.8
14.3 丁酮
乙醚、丁烯、丁醇
7 12.5
13.0
13.5
14.0 3.23
3.10
3.00
2.89 13.8
13.3
12.9
12.5 丁烷、甲酸丁酯
二氯苯
8 14.5
15.0
15.5
16.0 2.80
2.70
2.62
2.54 12.12
11.76
11.42
11.10 澳苯、氯苯
苯、戊醇
戊烷、乙酸丁酯
9 16.5
17.0
17.5
18.0 2.47
2.39
2.33
2.26 10.81
10.52
10.26
10.0 苯甲醇、甲酚
環己烷、庚烷
10 18.5
19.0
19.5
20.0 2.20
2.15
2.10
2.05 9.76
9.52
9.30
9.09 甲苯胺
己烷、丙酸丁酯
甲基環己醇
一、單選題:
1、 混合爆炸氣體的初始溫度越高,爆炸極限范圍__,爆炸危險性__。
A越小減小
B越小增加
C越寬減小
D越寬增加
A B C D
你的答案: 標準答案:d
本題分數: 1.00 分,你答題的情況為 錯誤 所以你的得分為 0 分
解 析:
2、 混合氣體的初始壓力大于2.0MPa時,隨著混合氣體的初始壓力增加,爆炸下限__,爆炸上限__.
A變小變小
B變大變大
C變小變大
D變大變小
A B C D
你的答案: 標準答案:c
本題分數: 1.00 分,你答題的情況為 錯誤 所以你的得分為 0 分
解 析:
3、 若在混合氣體中加入惰性氣體(如氮、二氧化碳、水蒸氣、氬、氮等),隨著惰性氣體含量的__,爆炸極限范圍__。
A增加不變
B增加縮小
C增加變大
D減少縮小
A B C D
你的答案: 標準答案:b
本題分數: 1.00 分,你答題的情況為 錯誤 所以你的得分為 0 分
解 析:
4、 混合氣體中氧含量的增加,爆炸極限范圍__,尤其對爆炸__提高得更多。
A擴大上限
B減少上限
C擴大下限
D減少下限
A B C D
你的答案: 標準答案:a
本題分數: 1.00 分,你答題的情況為 錯誤 所以你的得分為 0 分
解 析:
5、 爆炸的臨界壓力是指:__。
A把爆炸極限范圍擴大到無窮大的混合物的初始壓力
B 混合物的初始壓力等于2.0 MPa時
C把爆炸極限范圍縮小為零的壓力
D混合物由燃燒向爆炸過度的壓力值
A B C D
你的答案: 標準答案:c
本題分數: 1.00 分,你答題的情況為 錯誤 所以你的得分為 0 分
解 析:
6、 已知乙炔在氧氣中的燃燒反應式:
2C2H2+502 = 4C02+2H20+Q
則乙炔在氧氣中完全反應的濃度是____ 。
A.71.4%
B.28.6%
C.20.0%
D. 12.1%
A B C D
你的答案: 標準答案:b
本題分數: 1.00 分,你答題的情況為 錯誤 所以你的得分為 0 分
解 析:
7、 H2在空氣中完全反應的濃度是____ 。
A.29.48%
B.14.74%
C.66.7%
D. 16.37%
A B C D
你的答案: 標準答案:a
本題分數: 1.00 分,你答題的情況為 錯誤 所以你的得分為 0 分
解 析:
8、 C3H8 在氧氣中完全反應的濃度是____ 。
A.32.42%
B.2.75%
C.16.7%
D. 4.01%
A B C D
你的答案: 標準答案:d
本題分數: 1.00 分,你答題的情況為 錯誤 所以你的得分為 0 分
解 析:
二、多選題:
9、 當容器直徑或火焰通道小到某一數值時,火焰就不能傳播下去,這一直徑稱為___。
A. 阻火直徑
B. 臨界直徑
C. 熄火直徑
D. 最小防火間距
E. 最大滅火間距
A B C D E
你的答案: 標準答案:b, e
篇2:物業公司爆炸處理作業指導書(3)
物業公司爆炸處理作業指導書(三)
1.0目的
在出現爆炸或接到揚言爆炸的恐嚇電話時,采取相應的應急措施,最大限度的降低事故的危害程度。
2.0職責
2.1安全主任全面負責爆炸事件的協調處理和指揮。
2.2管理處保安隊負責爆炸物的搜索和爆炸現場的處置工作。
2.3機電部負責對運行設備設施的搶險工作。
2.4 相關部門負責配合緊急事件處理的順利進行。
3.0資源的配備
3.1 人員的配備
3.1.1由安全主任,指揮安排應急分隊,全面負責爆炸事件的處理工作。
3.1.2應急分隊的主要成員為保安隊員,其必須經過消防、急救和安全等知識培訓,掌握處理爆炸事件的基本技能。
3.2 設備設施的配備
中央監控系統、個人防護設備(如防毒面具)、挖掘工具和急救箱等。
4.0 工作流程
4.1爆炸恐嚇
4.1.1公司員工接到爆炸恐嚇電話或得到相關信息時,應立即做好記錄,收集盡可能多的詳盡信息,同時迅速報告消防中心。
4.1.2消防中心向"110"報警,同時向安全主任報告,安全主任接到通知立即向安全委員會報告,同時到消防中心了解情況,并啟動應急分隊,以配合警方工作。
4.1.3當值班長通知各崗位控制人員出入,并加強巡邏、確認:
a.如發現無主物品,不要隨便碰觸,立即上報。
b.確認如確有爆炸物品,即刻封鎖現場、上報領導、組織疏散。
4.1.4消防中心用鎮靜、舒緩的語調在一分鐘內向所有樓層發出緊急通知,以演習或緊急維修等原因要求大廈內所有人員疏散到大廈首層。
4.1.5應急分隊配合警方組織人員疏散。具體詳見緊急疏散流程。
4.1.6配合警方進行搜索、調查和處理等工作。
4.2爆炸
4.2.1消防中心收到爆炸信息,立即通知就近的內保隊員確認:
a.內保隊員確認爆炸為誤報時,消除警示并通知消防中心。
b. 爆炸確已發生,消防中心立即向"110"報警同時報告安全主任,若發生火災,同時立即向"119"報警。
4.2.2安全主任接到通知后,立即向安全委員會報告,同時啟動應急分隊,消防中心緊急廣播通知大廈內所有人員, 應急分隊疏散大廈內所有人員至廣場外開闊、安全的地方。
4.2.3設備保障組迅速切斷必要電源,應急小組組織疏散爆炸現場附近的業戶,急救組緊急救助受傷人員。具體詳見緊急疏散流程。
4.2.4如爆炸現場出現坍塌,應急分隊在確保自身安全的情況下,疏散未坍塌樓層的人員,尋找受傷人員組織現場急救并撥打"120"求救;消防中心通知人員疏散,并告之業戶在未及時疏散時,應躲避在寫字臺下或衛生間等空間較小的位置等待救助。地震發生時,程序同此。
4.2.5保安隊員保護好現場,禁止無關人員進入,同時加強在公共區域的巡邏,檢查是否還有可能引爆物品,若有,立馬轉移到安全的地方。
4.2.6消防監控中心高度戒備,隨時監視有無火災、非法電視信號切入等可疑情況出現。
4.2.7如果爆炸現場出現火災、或因汽車爆炸而導致的火災,按照滅火流程組織滅火。
4.2.8公安隊員到場后,應急分隊聽從其指揮,并協助公安人員的現場工作。
4.2.9后勤組及時做好疏散人員和受傷人員的安置和清點工作,行政辦配合公安部門和業戶統計因爆炸造成的損失,調查爆炸原因,做好受災業戶的安撫工作,針對事故原因制定相應的防范措施。
4.3由于違規或其他原因引起的爆炸,由安全主任根據爆炸的現場實際狀況決定是否疏散。
5.0演習
保安隊負責安排保安人員定期組織演習,演習每年不少于1次。
6.0 事故報告
具體事故報告參見《事故報告和處理作業指導書》。
附件一:爆炸恐嚇處理流程圖
附件二:爆炸處理流程圖
一、爆炸恐嚇處理流程圖二、爆炸處理流程圖
篇3:物業轄區爆炸案件處理預案
物業轄區爆炸案件處理預案
主要責任部門:物業保安部
落實負責人:物業保安部經理 (平日工作時間)
保安部值班長(夜間及節假日等非辦公時間)
保安部員工不是專業排爆人員,未經受過相關專業培訓。在爆炸案件的應對處理過程中,保安人員的主要職責是及時發現、及時報告,并協助公安機關搜爆,維持現場外圍秩序及善后處理工作。保安經理應保證保安部員工接受本程序的培訓。嚴禁不聽指揮,擅自處理,避免惡性重大事故的發生。
1.爆炸物恐嚇
保安經理應培訓員工如何接聽炸彈威脅電話。
1.1接聽電話者應保持鎮靜、禮貌,力圖從打電話者獲取盡量多的信息。
1.1.1何時爆炸?
1.1.2爆炸物在何處?
1.1.3爆炸物的外形?
1.1.4爆炸物的類型?
1.1.5爆炸動機是什么?
1.1.6爆炸目標是什么?
1.1.7打電話者的姓名/他所代表的組織?
1.1.8從何處打來電話?
1.1.9打電話的電話號碼?
1.2讓其他保安員迅速通知上級領導,但不要驚動打電話。
1.2.1注意傾聽打電話者,盡最大努力讓其感覺到你在認真聽他說話,并且非常關注此事。
1.2.2設法保持通話直到公安人員趕到。
1.2.3允許打電話者自由講話。
1.3當接聽打電話者講話時,盡力記下他/她的特征。
1.3.1性別
1.3.2年齡
1.3.3語言特點(方言、語速、聲調、口頭語)
1.3.4背景雜音
1.3.5注意爆炸的時間、地點
1.3.6注意打電話者意圖攻擊的人或公司
1.4證實已經通知保安經理、物業總經理、物業甲方負責人和公安機關。
1.5開始組織人力在大廈內進行檢查,搜尋爆炸物(在開始搜尋之前必須關掉對講機、手機和傳呼機等通訊設備)。
1.6如果不知道爆炸物的確切位置,從首層開始,從外部到室內推進。
1.7如果發現可疑的物品,立即封鎖此區域并向保安部報告。(注意:可能的話應使用座機聯系,在使用對講機和手機前要遠離發現可疑物的區域。)
1.8不要接觸或讓任何人接觸可疑物品。
1.9減少噪音,如說話聲、門窗開關的聲音。
1.10疏導指揮無關人員迅速撤離該區域。
1.11在該區域外圍設立警戒線禁止無關人員圍觀、進入。
1.12在得到公安機關、保安經理和物業總經理的命令前不要進行疏散。
1.13如果得到命令進行疏散,所有人員要疏散到遠離該區域的安全距離后,封閉整個區域。
1.14除公安人員以外,不允許任何人再進入(區域)大廈,直到警報解除。
1.15所有保安人員應接受發現可疑物品的培訓。如果發現可疑物品,應采取上述的步驟1.4到步驟1.14。
2.防爆炸措施:
2.1巡視保安員應與門崗保安員的工作緊密配合,做到雙方工作雙方知曉,相互提示,互補漏洞。
2.2嚴格執行《門禁制度》,對來訪人員詳細填寫《來訪登記簿》,檢驗有效證件。特別控制新疆、西藏等少數民族分裂分子及法**組織成員進入大廈內部進行破壞活動。
2.3門崗保安員應對外來訪客帶入廈內的隨身皮包、箱包類物品詳細登記,做到心中有數。
2.4完善監控系統工作,做到專人值機,及時發現情況,及時聯絡報告,盡職盡責。對技防設備經常保養檢查,確保靈敏有效。
2.5任何人員發現可疑物品無人看領時,不可輕率拆看、挪動,應及時派人看護控制,及時報上級領導解決。
2.6重點巡視要害及隱蔽死角,做到三勤:眼勤、腿勤、耳勤。部門領導匯同下屬定期定點進行檢查,發現問題及時解決。
2.7停車場管理員需經常巡視檢查車輛停放及進出情況,重點留意有無漏油等異常情況發生,確保停車場安全。
2.8大廈內不設存儲汽油、酒精等易燃易爆類物品的倉庫,嚴禁未經保安部許可將危險品帶入廈內。
2.9施工單位所用氧氣瓶、乙炔瓶等必須得到工程部和保安部批準,經檢查合格后方可使用。焊工人員必須具有《電氣焊操作證書》,并嚴格按照規范操作。氧氣瓶、乙炔瓶擺放應保持安全距離,確保周邊安全。
2.10炎熱季節,氧氣瓶、乙炔瓶、滅火器等易受熱膨脹的液態氣罐,不得露天擺放,暴露于日照下。
2.11業/租戶因舉辦大型活動,需施放宣傳氣球時,應按照《施放宣傳氣球管理規定》進行要求。
2.12任何易引起火災或導致爆炸發生的地點、物品旁不允許吸煙及明火作業。
2.13打火機氣罐、美發摩絲等日用易爆品應合理放置,避免日光直射。
2.14任何人員發現可疑情況時,應及時致電保安部。
3.爆炸后應變措施:
3.1發生爆炸后,保安經理及警務主管迅速趕赴現場,查看傷亡及損失情況,疏散周邊人員,分劃警戒隔離區保護現場,擔負現場組織處置工作。