瓦斯爆炸的原理、条件与危害分析

瓦斯爆炸是一种热-链式反应(也称为连锁反应)。 当爆炸混合物吸收一定能量(通常是引火源给予的热能)后,反应分子的链即行断裂,离解成两个或两个以上的游离基(也称为自由基)。 这类游离基具有很大的化学活性,成为反应连续进行的活化中心。 在适合的条件下,每个游离基又可进一步分解,再产生两个或两个以上的游离基。 这样循环往复,游离基越来越多,化学反应速度也越来越快。 因此,瓦斯爆炸就其本质来说,是一定浓度的甲烷和空气中氧气产生的激烈氧化反应。

1)瓦斯爆炸条件

①瓦斯浓度:5% ~16%。

②高温火源:0.28 MJ、650 ℃以上。

③氧气浓度:12%以上。

瓦斯爆炸有一定的浓度范围,我们把在空气中瓦斯遇火后能引起爆炸的浓度范围称为瓦斯爆炸界限。 瓦斯爆炸界限为5% ~16%。 当瓦斯浓度低于5%时,遇火不爆炸,但能在火焰外围形成燃烧层;当瓦斯浓度为9.5%时,其爆炸威力最大(氧和瓦斯完全反应);当瓦斯浓度在16%以上时,失去其爆炸性,但在空气中遇火仍会燃烧。(www.xing528.com)

瓦斯爆炸界限并不是固定不变的,它还受温度、压力以及煤尘、其他可燃性气体、稀有气体的混入等因素的影响。

2)瓦斯爆炸的危害

①冲击波:剧烈化学反应产生热量和高温,致使空气快速膨胀,形成空气冲击波,导致人员伤亡、设备损坏。

②高温:导致人员伤亡、设备损坏。

③有毒有害气体、窒息:主要是化学反应不充分产生的一氧化碳,导致人员中毒;因化学反应消耗空气中的氧气、空气中的氧气浓度下降导致人员窒息。