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石油化工灾害事故处置中的爆炸极限

来源:233网校 2013年7月9日
  • 第2页:爆炸极限的计算

  三、爆炸极限的计算

  1、爆炸反应当量浓度的计算

  爆炸气体完全燃烧时,其化学理论体积分数可用来确定可燃物的爆炸下限,公式如下:

  C=20.9/(0.209+nO)

  爆炸下限(LEL)=0.55×C

  爆炸上限(UEL)=4.8(C)^0.5

  C——爆炸性气体完全燃烧时的化学计量浓度;

  0.55——常数;

  20.9%——空气中氧体积分数;

  nO——可燃气体完全燃烧时所需氧分子数。

  例如:求丙烷的爆炸极限。

  丙烷化学反应式:

  一分子丙烷+五分子氧气→三分子二氧化碳+四分子水

  丙烷(LEL)=0.55×C=2.21%

  丙烷(UEL)=4.8(20.9/(0.209+5))^0.5=9.62%

  2、由分子中所含碳原子数估算爆炸极限

  爆炸下限(LEL)=1/(0.1347n+0.04343)

  爆炸上限(UEL)=1/(0.01337n+0.05151)

  n——分子中所含碳原子数

  3、两种以上可燃气体组成的混合体系爆炸极限的计算

  3.1、莱夏特尔定律

  对于两种以上可燃气体混合体系,已知每种可燃气体的爆炸极限和所占空间体积分数,可根据莱夏特尔定律算出混合体系的爆炸极限。

  (爆炸下限)LEL=(P1+P2+P3)/(P1/LEL1+P2/LEL2+P3/LEL3)

  (爆炸上限)UEL=(P1+P2+P3)/(P1/UEL1+P2/UEL2+P3/UEL3)

  Pn——每种可燃气在混合物中的体积分数

  3.2、理查特里公式

  对于两种以上可燃性混合体系可用理查特里公式,该式适用于各组分间不反应、燃烧时无催化作用的可燃性混合体系。

  EL=100/(V1/EL1+V2/EL2+……+Vn/ELn)

  EL——混合体系爆炸极限;

  ELn——混合体系中各组分的爆炸极限;

  Vn——各组分在混合气体中的体积分数。

  4、含惰性气体的可燃性混合体系的爆炸极限

  对于有惰性气体混入的多元可燃性混合体系的爆炸极限,可用以下公式:

  EL=ELr/(1-D+(ELr×D)/100)

  EL——含惰性气体的可燃性混合体系的爆炸极限;

  ELr——可燃性混合体系中部分可燃物的爆炸极限;

  D——为惰性气体含量。

  综上所述,爆炸极限的确定对处置石油化工灾害事故具有一定的指导意义,但是,在实际工作中决不能把爆炸极限看作是物理常数。作为一个火场指挥员而言,要了解这一个数值的来源,并根据火场实际情况予以科学掌握灵活使用,特别是在处理特殊事故时,比如热表面积大、点火源温度高与混合物的接触时间长的情况下,就应该充分考虑到其对爆炸极限的影响,如果一成不变,不采取特殊措施,就易引发事故,造成不必要的伤亡和财产损失。

  你应该了解的生活知识1:居家使用液化石油气安全及应急措施

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