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1、第五节 可燃气体的燃烧,序,可燃气体是指在标准状态下的空气中遇火源可发生燃烧的气体.可燃气体按爆炸极限的高低分为甲.乙两类,爆炸浓度下限10%的气体为甲类可燃气体,(例如H2、C2H2)爆炸浓度下限10%的气体为乙类可燃气体（例如氨）.,一.可燃气体的燃烧历程,可燃气体燃烧不需要像固体,液体那样经过熔化,蒸发的过程,而在常温下就具备了直接与氧结合的条件,它在燃烧时所需要的热量仅用于氧化或分解气体,或将气体加热到燃点,所以容易燃烧,一旦着火,其燃烧速度很快就达到最大数值,直至燃尽为止.(这主要是因为气体分子的键容易断裂,分子的引力较小.),可燃气体按其分子结构分为简单气体和复杂气体两种,分子结构
2、比较简单的气体视为简单气体,如H2,CO等.简单气体燃烧时,只需受热,氧化过程,而复杂的气体需经过受热,分解,氧化等过程才开始燃烧,由于复杂气体增加了分解的过程,因此比简单气体难于燃烧.（用分子间的引力解释）,二.可燃气体的燃烧形式,可燃气体在不同的条件下会呈现三种燃烧形式.1、稳定燃烧2、动力燃烧3、喷流式燃烧,1、动力燃烧,概念：如果可燃气体与空气的混合是在燃烧过程中进行的,那么所发生的燃烧称为稳定燃烧又称扩散燃烧.这种燃烧是气体由容器内出来多少,与空气混合多少,也就烧掉多少,只要控制得好,就不至于造成爆炸.比方说我们用的天然气,煤气做饭。（静止火焰）特点：一是有火焰,二是持续燃烧.三是其
3、燃烧速度取决于可燃气体流出的速度,火灾时,这种燃烧强度低,容易扑救.,2、动力燃烧,1、概念：动力燃烧又称爆炸,如果可燃气体与空气的混合是在燃烧之前进行的,那么所发生的燃烧叫做动力燃烧.例如我们在进行气体焊接时负压回火或者漏气未被发现而用火时,往往形成动力燃烧.有可能造成设备的损坏和人员的伤亡.这种燃烧是非常危险的,比方说一旦液化气发生漏气时,与空气混合后,一旦遇到着火源,就会以爆炸的形式燃烧,并在漏气转变为扩散燃烧,动力燃烧破坏力大,火灾时会造成重大的人员伤亡和经济损失.,3、喷流式燃烧,1、概念：如果可燃气体处于压力下发生燃烧,那么这种燃烧就是喷流式燃烧.如天然气井的井喷火灾中,高压气体的
4、燃烧以及高压气体储罐喷出气体时的燃烧都属于喷流式燃烧.这种燃烧的特点是火焰高,燃烧强度大,火灾时不易扑救,往往需要较多的力量和灭火剂,并且只有设法关闭气阀,冷却火口,然后用氮气,干粉灭火,也可用几支高压水枪交叉灭火.（四川开县井喷事故）,三.爆炸极限,1.爆炸极限的概念 可燃的气体,蒸气或粉尘与空气混合后,遇火源产生爆炸的最高或最低的浓度称为爆炸极限.可燃气体的爆炸极限通常用可燃气体,蒸气与空气的体积分数来表示.（V%）,爆炸极限的分类,爆炸极限分为上限和下限,爆炸上限：能发生爆炸的最高浓度叫做爆炸上限;爆炸下限：能发生爆炸的最低浓度叫做爆炸下限,注意：当这种爆炸性混合物的浓度高于爆炸上限或低
5、于下限时,都不会发生着火或爆炸,影响因素,1、序影响爆炸极限的因素 不同的可燃气体,因其性质不同,它们的爆炸极限也不同,同种可燃气体,也会因外界条件的变化而具有不同的爆炸极限，主要有以下几种.温度、压力、惰性介质、气源口尺寸和激发能源。,1、温度,由于爆炸是一种支链反应,且支链反应需要一定的活化能。升高温度能升高分子的活化能,可以破坏分子之间的引力，提高支链反应的速度.因此,升高温度能使爆炸范围变宽.,2、压力,压力对爆炸极限的影响,在几个大气 压下不明显,但在高压下表现出明显的影响,一般对烃类来讲,爆炸范围随着压力的增加而扩大,且高压下爆炸下限无显著变化,但爆炸上限一般都显著提高.,3、惰性
6、介质,若气体混合物中惰性气体含量增加,爆炸范围就缩小,惰性气体浓度提高到某一数值时,气体混合物就不能爆炸.气体混合物中惰性气体量增加,对上限的影响较之对下限的影响更为显著.因为惰性气体浓度增加,表示氧的浓度相对减小,而在上限时氧的浓度本来就很小,故惰性气体浓度稍微增加一点,就产生很大的影响,使爆炸上限显著下降.,4、气源口尺寸和材质,气源口的直径越小,则爆炸范围越小.当管径小到一定数值时,火焰即不能通过,这一间距叫临界直径。这是因为火焰经过管道冷表面时被冷却,气源口的尺寸越小则单位体积火焰所对应的管壁冷表面面积就越大,热损失也就越多.防爆型防爆电气设备的防爆原理就是根据此原理制造的.（解释气体
7、阀门的原理）,5、激发能源,火源的能量,热表面的面积,火源与气体混合物的接触时间等,对气体混合物的爆炸极限均有影响,如电压为100V时,电流强度为1A的电火花对甲烷气来说,无论在什么浓度下都不会爆炸.若电流强度为2A时,则甲烷的爆炸极限为5.9%13.6%,电流强度为3A时,其爆炸极限为5.85%14.8%.这些归结起来就是一个引爆能量,每种爆炸混合物都有一个最低引爆能量.,实际意义,爆炸极限的实用意义 掌握爆炸极限的意义主要有以下几点:(1)评价气体和液体的火灾危险性大小.可燃气体,蒸气的爆炸下限愈低,爆炸范围愈大,火灾危险性就愈大,例如乙炔的爆炸极限为2.5%80%,氢的爆炸极限是4.1%
8、74%,氨的爆炸极限为15%27%,则其火灾危险性乙炔氢氨.,实际意义,(2)评定气体生产,储存的火灾危险性类别和选择电气设备的防爆类型.例如生产,储存爆炸下限10%的可燃气体的火灾危险性类别为甲类,应选用隔爆型电气设备,生产,储存爆炸下限10%的可燃气体的火灾危险性类别为乙类,可选用任一防爆型电气设备.,实际意义,(3)确定建筑物的耐火等级,防火墙间占地面积,安全疏散距离等.,实际意义,(4)确定生产安全操作规程 在生产和使用可燃气体,液体的场所,应根据其爆炸危险性,采取诸如密闭设备,加强通风,定期检测,开停机前后吹洗置换设备系统,加强通风,定期检测,开停机前后吹洗置换设备系统,建立检修动火制度等防火安全措施.采用可燃气体或蒸气氧化法生产时,应充惰性气体稀释或保护,发生火灾时,应视可燃气体爆炸危险性的大小,采取诸如冷却降温,减速降压,排空泄漏,停车信泵,关闭阀门,断绝物料来源,使用相应灭火剂扑救等措施,阻止火势扩展,防止爆炸事故.,总结,这一节课我们学习了可燃气体的燃烧，主要学习了可燃气体的概念、燃烧形式、爆炸上、下限的概念，以及爆炸上、下限在实际生活当中的应用，当然重点就是它的应用，只有了解了爆炸极限的应用，我们才能在生活中多加注意，才会避免一些爆炸事件的发生。也才会给我们的生活带来一份安定。,
