第一篇第四章 防火防爆安全技術(shù)
第一節(jié) 火災(zāi)爆炸事故機(jī)理
考點(diǎn)三：可燃?xì)怏w爆炸(考頻 1 次)
1.分解爆炸性氣體爆炸
某些氣體如乙炔、乙烯、環(huán)氧乙烷等，即使在沒(méi)有氧氣的條件下，也能被點(diǎn)燃爆炸，其實(shí)質(zhì)是一種分解爆炸。除上述氣體外，分解爆炸性氣體還有臭氧、聯(lián)氨、丙二烯、甲基乙炔、乙烯基乙炔、一氧化氮、二氧化氮、氰化氫、四氟乙烯等。
分解爆炸性氣體在溫度和壓力的作用下發(fā)生分解反應(yīng)時(shí)，可產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的分解熱，這為爆炸提供了能量。一般說(shuō)來(lái)，分解熱在 80kJ/mol 以上的氣體，在一定條件(溫度和壓力)下遇火源即會(huì)發(fā)生爆炸。分解熱是引起氣體爆炸的內(nèi)因，一定的溫度和壓力則是外因。
以乙炔為例，當(dāng)乙炔受熱或受壓時(shí)，容易發(fā)生聚合、加成、取代或爆炸性分解等反應(yīng)。
乙炔是常見(jiàn)的分解爆炸氣體，因火焰、火花引起分解爆炸情況較多，也有因開(kāi)關(guān)閥門(mén)所伴隨的絕熱壓縮產(chǎn)生熱量或其他情況下發(fā)火爆炸的案例。當(dāng)乙炔壓力較高時(shí)，應(yīng)加入氮?dú)獾榷栊詺怏w加以稀釋。
乙炔易與銅、銀、汞等重金屬反應(yīng)生成爆炸性的乙炔鹽，這些乙炔鹽只需輕微的撞擊便能發(fā)生爆炸而使乙炔著火。為防止乙炔分解爆炸，安全規(guī)程中規(guī)定：不能用含銅量超過(guò) 65%銅合金制造盛乙炔的容器;在用乙炔焊接時(shí)，不能使用含銀焊條。
分解爆炸的敏感性與壓力有關(guān)。分解爆炸所需的能量，隨壓力的升高而降低。在高壓下較小的點(diǎn)火能量就能引起分解爆炸，而壓力較低時(shí)則需要較高的點(diǎn)火能量才能引起分解爆炸，當(dāng)壓力低于某值時(shí)，就不再產(chǎn)生分解爆炸，此壓力值稱為分解爆炸的極限壓力(臨界壓力)。
乙烯分解爆炸所需的發(fā)火能比乙炔的要大，所以低壓下未曾發(fā)生過(guò)事故。但用高壓法工藝制造聚乙烯時(shí)，由于壓力高達(dá) 200MPa 以上，分解爆炸事故卻屢有發(fā)生。
2.可燃性混合氣體爆炸
一般說(shuō)來(lái)，可燃性混合氣體與爆炸性混合氣體難以嚴(yán)格區(qū)分。由于條件不同，有時(shí)發(fā)生燃燒，有時(shí)發(fā)生爆炸，在一定條件下兩者也可能轉(zhuǎn)化。
燃燒反應(yīng)過(guò)程一般可以分為三個(gè)階段：
(1)擴(kuò)散階段。可燃?xì)夥肿雍脱鯕夥肿臃謩e從釋放源通過(guò)擴(kuò)散達(dá)到相互接觸，所需時(shí)間稱為擴(kuò)散時(shí)間。
(2)感應(yīng)階段。可燃?xì)夥肿雍脱趸肿咏邮茳c(diǎn)火源能量，離解成自由基或活性分子，所需時(shí)間稱為感應(yīng)時(shí)間。
(3)化學(xué)反應(yīng)階段。自由基與反應(yīng)物分子相互作用，生成新的分子和新的自由基，完成燃燒反應(yīng)，所需時(shí)間稱為化學(xué)反應(yīng)時(shí)間。
三段時(shí)間相比，擴(kuò)散階段時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其余兩階段時(shí)間，因此是否需要經(jīng)歷擴(kuò)散過(guò)程，就成了決定可燃?xì)怏w燃燒或爆炸的主要條件。
歷年真題
甲烷從管道泄露后，在空氣中擴(kuò)散遇點(diǎn)火源可能發(fā)生燃爆。整個(gè)過(guò)程一般分為四個(gè)階段，即泄漏、擴(kuò)散、感應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)，其中，甲烷分子和氧氣分子接受點(diǎn)火源能量，離解成自由基或活性分子，這一階段為()。
A.擴(kuò)散階段
B.感應(yīng)階段
C.化學(xué)反應(yīng)階段
D.泄漏階段
【參考答案】B
備考之路雖長(zhǎng)且艱，但每一步都離成功更近一步。中科建安愿成為您備考路上的燈塔，照亮您前行的道路。愿您在可燃?xì)怏w爆炸這一考點(diǎn)的探索中收獲滿滿，在考試中綻放光彩。
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