在周围介质中造成高压的化学反应或状态变化 爆炸( 二 )


在周围介质中造成高压的化学反应或状态变化 爆炸

文章插图
爆炸如硝化甘油炸药的爆炸反应引爆C3H5(ONO2)3→3CO2+2.5H2O+1.5N2+0.25021kg硝化甘油炸药的分解热为6688kJ,温度可达4697℃,爆炸瞬间体积可增大1.6万倍,速度达8625m/s,故能产生强大的破坏力 。这类爆炸物的危险性与简单分解爆炸物相比,危险性稍小 。(3)、爆炸性混合物的爆炸可燃气体、蒸气或粉尘与空气(或氧)混合后,形成爆炸性混合物,这类爆炸的爆炸破坏力虽然比前两类小,但实际危险要比前两类大,这是由于石油化工生产形成爆炸性混合物的机会多,而且往往不易察觉 。因此,石油化工生产的防火防爆是安全工作一项十分重要的内容 。爆炸混合物的爆炸需要有一定的条件,即可燃物与空气或氧达到一定的混合浓度,并具有一定的激发能量 。此激发能量来自明火、电火花、静电放电或其他能源 。爆炸混合物可分为:①、气体混合物,如甲烷、氢、乙炔、一氧化碳、烯烃等可燃气体与空气或氧形成的混合物②、蒸气混合物,如汽油、苯、乙醚、甲醇等可燃液体的蒸气与空气或氧形成的混合物③、粉尘混合物,如铝粉尘、硫磺粉尘、煤粉尘、有机粉尘等与空气或氧气形成的混合物;④、遇水爆炸的固体物质,如钾、钠、碳化钙、三异丁基铝等与水接触,产生的可燃气体与空气或氧气混合形成爆炸性混合物 。(4)、分解爆炸性气体的爆炸分解爆炸性气体分解时产生相当数量的热量,当物质的分解热为80kJ/mol以上时,在激发能源的作用下,火焰就能迅速地传播开来,其爆炸是相当激烈的 。在一定压力下容易引起该种物质的分解爆炸,当压力降到某个数值时,火焰便不能传播,这个压力称为分解爆炸的临界压力 。如乙炔分解爆炸的临界压力为0.137MPa,在此压力下储存装瓶是安全的,但是若有强大的点火能源,即使在常压下也具有爆炸危险 。爆炸性混合物与火源接触,便有自由基生成,成为链锁反应的作用中心,点火后,热以及链锁载体都向外传播,促使邻近一层的混合物起化学反应,然后这一层又成为热和链锁载体源泉而引起另一层混合物的反应 。在距离火源0.5~1m处,火焰速度只有每秒若干米或者还要小一些,但以后即逐渐加速,到每秒数百米(爆炸)以至数千米(爆轰),若火焰扩散的路程上有障碍物,则由于气体温度的上升及由此而引起的压力急剧增加,可造成极大的破坏作用 。按反应相分按照爆炸反应的相的不同,爆炸可分为气相爆炸、液相爆炸和固相爆炸 。1.气相爆炸 。包括可燃性气体和助燃性气体混合物的爆炸;气体的分解爆炸;液体被喷成雾状物引起的爆炸;飞扬悬浮于空气中的可燃粉尘引起的爆炸等 。2.液相爆炸 。包括聚合爆炸、蒸发爆炸以及由不同液体混合所引起的爆炸 。例如,硝酸和油脂,液氧和煤粉等混合时引起的爆炸;熔融的矿渣与水接触或钢水包与水接触时,由于过热发生快速蒸发引起的蒸汽爆炸等 。3.固相爆炸 。包括爆炸性化合物及其他爆炸性物质的爆炸(如乙炔铜的爆炸);导线因电流过载,由于过热,金属迅速气化而引起的爆炸等 。按燃烧速度分1.轻爆 。物质爆炸时的燃烧速度为每秒数米,爆炸时无多大破坏力,声响也不太大 。如无烟火药在空气中的快速燃烧,可燃气体混合物在接近爆炸浓度上限或下限时的爆炸即属于此类 。2.爆炸 。物质爆炸时的燃烧速度为每秒十几米至数百米,爆炸时能在爆炸点引起压力激增,有较大的破坏力,有震耳的声响 。可燃性气体混合物在多数情况下的爆炸,以及火药遇火源引起的爆炸等即属于此类 。3.爆轰 。物质爆炸的燃烧速度为爆轰时能在爆炸点突然引起极高压力,并产生超音速的“冲击波” 。由于在极短时间内发生的燃烧产物急速膨胀,像活塞一样挤压其周围气体,反应所产生的能量有一部分传给被压缩的气体层,于是形成的冲击波由它本身的能量所支持,迅速传播并能远离爆轰的发源地而独立存在,同时可引起该处的其他爆炸性气体混合物或炸药发生爆炸,从而发生一种“殉爆”现象 。