1、可燃氣體燃爆特性 凡是遇火，受熱或與氧化劑接觸能著火或爆炸的氣體，統稱為可燃氣體。燃燒形式 氣體的燃燒與液體和固體的燃燒不同，它不需要經過蒸發、熔化等過程，氣體在正常狀態下就可具有燃燒條件，所以比液體和固體都容易燃燒。有擴散燃燒和動力燃燒兩種形式。(1)擴散燃燒。如果可燃氣體與空氣的混合是在燃燒過程中進行的，則發生穩定式的燃燒，稱為擴散燃燒，燃燒速度一般小于05ms。由于可燃氣體與空氣是逐漸混合的，并逐漸燃燒消耗掉，因而形成穩定式燃燒，只要控制得當，就不會造成火災。如火炬、氣焊的火焰、燃氣加熱等屬于這類擴散燃燒。(2)動力燃燒。如果可燃氣體與空氣是在燃燒之前按一定比例均勻混合的，形成

2、預混氣，遇火源則發生爆炸式燃燒，稱動力燃燒。在預混氣的空間里，充滿了可以燃燒的混合氣，一處點火，整個空間立即燃燒起來，發生瞬間的燃燒，即爆炸現象。此外，如果可燃氣體處于壓力而受沖擊、摩擦或其他著火源作用，則發生噴流式燃燒。像氣井的井噴火災，高壓氣體從燃氣系統噴射出來時的燃燒等。對于這種噴流燃燒形式的火災，較難撲救，需較多救火力量和滅火劑，應當設法斷絕氣源，使火災徹底熄滅。分類 按照爆炸下限分為兩級。(1)一級可燃氣體的爆炸下限10，如氫氣、甲烷、乙烯、乙炔、環氧乙烷、氯乙烯、硫化氫、水煤氣、天然氣等絕大多數氣體均屬此類。(2)二級可燃氣體的爆炸極限>10，如氨、一氧化碳、發生爐煤氣等少數

3、可燃氣體屬于此類。(3)在生產或貯存可燃氣體時，將一級可燃氣體劃為甲類火災危險，二級可燃氣體劃為乙類火災危險。影響爆炸極限的因素 可燃氣體(蒸氣)的爆炸極限受諸多因素的影響，主要有下列幾種因素：(1)溫度?；旌衔锏脑紲囟仍礁?，則爆炸下限越低，上限提高，爆炸極限范圍擴大，爆炸危險性增加。這是因為混合物溫度升高，其分子內能增加，引起燃燒速度的加快，而且，由于分子內能的增加和燃燒速度的加快，使原來含有的過量空氣(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為可以使火焰蔓延的濃度，從而改變了爆炸極限范圍。(2)氧含量。混合物中含氧量增加，爆炸極限范圍擴大，尤其爆炸上限提高得更

4、多。例如氫與空氣混合的爆炸極限為475，而氫與純氧混合的爆炸極限為495。(3)惰性介質。如若在爆炸混合物中摻入不燃燒的惰性氣體(如氮、二氧化碳、水蒸氣、氬、氦等)，隨著惰性氣體的百分數增加，爆炸極限范圍則縮小，惰性氣體的濃度提高到某一數值，亦可以使混合物變成不可爆炸。一般情況下，惰性氣體對混合物爆炸上限的影響較之對下限的影響更為顯著，因為惰性氣體濃度加大，表示氧的濃度相對減小，而在上限中氧的濃度本來已經很小，故惰性氣體稍為增加一點，即產生很大影響，而使爆炸上限劇烈下降。(4)壓力。混合物的原始壓力對爆炸極限有很大影響，壓力增大，爆炸極限范圍也擴大，尤其是爆炸上限顯著提高。值得重視的是當混合物

5、的原始壓力減小時，爆炸極限范圍縮小，壓力降至某一數值時，下限與上限合成一點，壓力再降低，混合物即變成不可爆。爆炸極限范圍縮小為零的壓力稱為爆炸的臨界壓力。臨界壓力的存在表明，在密閉的設備內進行減壓操作，可以免除爆炸的危險。(5)容器或管道直徑。容器或管道直徑越小，火焰在其中越難蔓延，混合物的爆炸極限范圍則越小。當容器直徑小到某一數值時，火焰不能蔓延，可消除爆炸危險，這個直徑稱為臨界直徑。如甲烷的臨界直徑為0405mm，氫和乙炔為0102mm等。容器直徑大小對爆炸極限的影響，可以用鏈式反應理論解釋。燃燒是自由基產生的一系列鏈鎖反應的結果，管徑減小時，游離基與管壁的碰撞幾率相應增大，當管徑減小到一

6、定程度時，即因碰撞造成游離基的銷毀的反應速度大于游離基產生的反應速度，燃燒反應便不能繼續進行。(6)著火源。能源的性質對爆炸極限范圍的影響是：能源強度越高，加熱面積越大，作用時間越長，爆炸極限范圍越寬。以甲烷為例，100V·A的電火花不引起曝炸，2V·A的電火花可引起爆炸，爆炸極限為59136，3V·A的電火花則爆炸極限擴大為585148。各種爆炸性混合物都有一個最低引爆能量，即點火能量，它是指能引起爆炸性混合物發生爆炸的最小火源所具有的能量，它也是混合物爆炸危險性的一項重要的性能參數。爆炸性混合物的點火能量越小，其燃爆危險性就越大?；鸹ǖ哪芰?、熱表面的面積、火源

7、和混合物的接觸時間等，對爆炸極限均有影響。此外，光對爆炸極限也有影響，如前所述，氫和氯混合，在避光黑暗處反應十分緩慢，但在強光照射下則發生劇烈反應(鏈鎖反應)并導致爆炸。評價氣體燃爆危險性的技術參數 評價生產與生活中廣泛使用的各種可燃氣體火災爆炸危險性，主要依據以下技術參數。(1)爆炸危險度。可燃氣體或蒸氣的爆炸危險性可以用爆炸極限和爆炸危險度來表示，爆炸危險度即是爆炸濃度極限范圍與爆炸下限濃度之比值：爆炸危險度說明，當氣體或蒸氣的爆炸濃度極限范圍越寬，爆炸下限濃度越低，爆炸上限濃度越高時，其爆炸危險性就越大。(2)傳爆能力。是爆炸性混合物傳播燃燒爆炸能力的一種度量參數，用最小傳爆斷面表示。1

8、)當可燃性混合物的火焰經過兩個平面間的縫隙或小直徑管子時，如果其斷面小到某個數值，由于游離基的大量銷毀而破壞了燃燒條件，火焰即熄滅，這種阻斷火焰傳播的原理稱為縫隙隔爆。2)爆炸性混合物的火焰尚能傳播而不熄滅的最小斷面稱為最小傳爆斷面。設備內部的可燃混合氣被點燃后，通過25mm長的結合面，能阻止將爆炸傳至外部的可燃混合氣的最大間隙，稱為最大試驗安全間隙。可燃氣體或蒸氣爆炸性混合物，按照傳爆能力的分級如表1： 表1可燃氣體或蒸氣爆炸性混合物按照傳爆能力的分級 (3)爆炸威力指數。可燃性混合物爆炸時產生的壓力為爆炸壓力，它是度量可燃性混合物將爆炸時產生的能量用于作功的能力，如果爆

9、炸壓力大于容器的極限強度，容器便發生破裂。氣體爆炸的破壞性還可以用爆炸威力來表示，爆炸威力是反映爆炸對容器或建筑物沖擊度的一個量，它與爆炸形成的最大壓力有關，同時還與爆炸壓力的上升速度有關。這兩者的乘數為爆炸威力指數，因此，爆炸威力可用下式爆炸威力指數表示：爆炸威力指數最大爆炸壓力×爆炸壓力上升速度。典型氣體和蒸氣的爆炸威力指數如表2： 表2典型氣體和蒸氣的爆炸威力指數 (4)自燃點?？扇細怏w的自燃點不是固定不變的數值，而是受壓力、密度、容器直徑、催化劑等因素的影響。1)一般規律是：受壓越高、自燃點越低，因此，可燃氣體在壓縮過程中(例如在壓縮機中)較容易發生爆炸，

10、其原因之一就是自燃點降低的緣故。密度越大，自燃點越低，容器直徑越小，自燃點越高，在氧氣中測定時，所得自燃點數值一般較低，而在空氣中測定則較高。2)同一物質的自燃點隨一系列條件而變化，這種情況使得自燃點在表示物質火災危險性方面降低了作用。但在判定火災原因時，就不能不知道物質的自燃點。所以在利用文獻中的自燃點數據時，必須注意它們的測定條件。測定條件與所考慮的條件不符時，應該注意其間的變化關系。3)爆炸性混合氣處于爆炸下限濃度或爆炸上限濃度的自燃點最高，處于反應當量濃度時的自燃點最低。在通常情況下，都是采用反應當量濃度的自燃點作為標準自燃點，例如硫化氫在爆炸下限時的自燃點為373，在爆炸上限時的自燃

11、點為304，在反應當量濃度時的自燃點是246，故取用246作為硫化氫的標準自燃點。4)應當根據爆炸性混合氣的自燃點選擇防爆電器型式，控制反應溫度，設計阻火器的直徑，采取隔離熱源的措施等。5)與爆炸性混合物接觸的任何物體如電動機、反應缸、暖氣管道等，其外表面的溫度必須控制在相接觸的爆炸性混合氣的自燃點以下。為了使防爆設備的表面溫度限制在一個合理的數值上，將在標準試驗條件下的爆炸性混合物按其自燃點分為下列T1至T6六組，見表3： 表3爆炸性混合物按自燃點分組 (5)化學活潑性?？扇細怏w的化學活潑性越強，其火災爆炸的危險性越大?；瘜W活潑性強的可燃氣體在通常條件下即能與氯、氧及其他氧化劑起反

12、應，發生火災和爆炸。氣態烴類分子結構中的價鍵越多，化學活潑性越強，火災爆炸的危險性越大。例如乙烷、乙烯和乙炔分子結構中的價鍵分別為單鍵(H3CCH3)、雙鍵(H2CCH2)和叁鍵(HCCH)，它們的燃燒爆炸和自燃的危險性則依次增加。(6)比重1)與空氣比重相近的可燃氣體，容易相互均勻混合，形成爆炸性混合物。2)比空氣重的可燃氣體則沿著地面擴散。并易竄入溝渠、廠房死角處長時間聚集不散，遇火源則發生燃燒或爆炸。3)比空氣輕的可燃氣體容易擴散。而且易順風飄動，會使燃燒火焰蔓延擴散。4)應當根據可燃氣體的比重特點，正確選擇通風排氣口的位置，確定防火間距值以及采取防止火勢蔓延等措施。(7)擴散性1)擴散性是指物質在空氣及其他介質中的擴散能力。2)可燃氣體(蒸氣)在空氣中的擴散速度越快，火災蔓延擴展的危險性就越大。氣體的擴散速度取決于