1.爆炸
爆炸是指物质在瞬间以机械功的形式释放出大量气体和能量的现象。爆炸发生时会伴随压力的急剧升高和巨大的响声,其主要特征是压力的急剧升高。瞬间是指爆炸发生在极短时间内,如乙炔瓶内的乙炔与氧混合气发生爆炸时,大约在0.01s时间内完成如下化学反应:
Q是爆炸时释放出的热量。
爆炸时产生大量二氧化碳、水蒸气等气体,同时释放出大量热量,使瓶内压力升高10~13倍,其爆炸功可使气瓶飞离原地点20~30m。这种克服地心引力将重物移动一段距离即为机械功。
2.爆炸分类和特点
(1)爆炸分为物理性爆炸和化学性爆炸。
①物理性爆炸:是由物理变化如温度、压力和体积等变化引起的,爆炸前后物质的性质和化学成分均不变。例如,氧气瓶的爆炸属于典型的物理性爆炸,氧气瓶受热升温引起瓶内气体压力升高,当气体压力超过瓶体的抗拉强度时即发生爆炸,造成巨大破坏和伤害。
②化学性爆炸:物质在短时间内完成化学反应,形成其他物质,同时产生大量气体和能量,使温度和压力骤然剧增引起爆炸。如乙炔与空气的混合气体爆炸属于化学性爆炸。
(2)爆炸过程的特点。
①可燃物质与空气或氧气的相互扩散,均匀混合形成爆炸性混合物,遇到火源时爆炸开始。
②爆炸连续反应,范围扩大,威力升级。
③完成化学反应,爆炸造成灾害性破坏。
基于上述特点,防爆炸原则的基本要求应以阻止第一过程出现、限制第二过程发展、防止第三过程危害为原则。
3.爆炸极限
可燃物质(可燃气体、蒸气、粉尘等)与空气(或氧气)混合,遇到火源能发生爆炸的浓度范围称为爆炸极限或爆炸浓度极限。(www.xing528.com)
可燃性混合物能发生爆炸的最低浓度和最高浓度分别称为爆炸下限和爆炸上限。在低于爆炸下限和高于爆炸上限时都不会发生爆炸。几种可燃气体与空气、氧气混合的爆炸极限如表2-5所示。
表2-5 几种可燃气体与空气、氧气混合的爆炸极限
(续表)
4.焊接现场爆炸类型
(1)可燃气体的爆炸。焊接现场存在可燃气体,如乙炔、天然气等,与氧气或空气均匀混合达到爆炸浓度限度,遇到电火花等火源便会发生爆炸。
(2)可燃液体或可燃液体蒸气的爆炸。在焊接场地或附近放有可燃液体时,可燃液体或可燃液体的蒸气达到一定浓度,遇到电焊火花即会发生爆炸。
(3)可燃粉尘的爆炸。可燃粉尘(例如镁、铝粉尘,纤维素粉尘等)悬浮于空气中,达到爆炸浓度范围,遇火源(例如电焊火花)也会发生爆炸。
(4)密闭容器的爆炸。对密闭容器或在受压的容器上进行焊接时,如不采取适当措施也会发生爆炸。
5.防爆炸的措施
(1)对受压容器、密闭容器、各种油桶和管道、沾有可燃物质的工件进行焊接时,必须事先进行检查,并经过冲洗除掉有毒、有害、易燃、易爆物质,解除容器及管道压力,解除容器密闭状态后,再进行焊接。
(2)对于因某些生产系统或设备无法密闭或者无法完全密闭,可能存在可燃气体、蒸气、粉尘的生产场所,要设置通风除尘装置以降低空气中可燃物浓度。
(3)在存有可燃物料的系统中加入惰性气体,使可燃物及氧气浓度下降,可以降低或消除燃爆危险性。
(4)在气焊气割时,要使用合格乙炔瓶及回火防止器,压力表(乙炔表、氧气表)要定期校检,并且要用合格的橡胶软管。
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