燃烧学—第6章3.pptVIP

中国矿业大学能源学院安全与消防工程系 燃烧学 6.4 固体可燃物的阴燃 概述 定义：固体物质无可见光的缓慢燃烧，通常产生烟和伴有温度升高 阴燃与有焰燃烧的区别：是无火焰 阴燃与无焰燃烧的区别：能热分解出可燃气。 在一定条件下，阴燃可以转变为有焰燃烧。 阴燃的发生条件 阴燃能否发生，取决于固体材料自身的理化性质及其所处的外部环境。 固体材料的理化性质： 受热分解后能产生刚性结构的多孔炭，从而具备多孔蓄热并使燃烧持续下去的条件 如：纸张、锯末、纤维织物、纤维板、胶乳橡胶及其某些多孔热固性塑料 外部环境： 空气不流通 如固体堆垛内部的阴燃，处于密封性较好的室内的固体阴燃。 一个供热强度适宜的热源 供热强度过小，固体无法着火；供热强度过大，固体将发生有焰燃烧。 引起阴燃的热源包括： 1.自燃热源 2. 阴燃本身成为热源 。如香烟的阴燃引起地毯引燃 3. 有焰燃烧火焰熄灭后的阴燃 阴燃的传播 阴燃向有焰燃烧的转变 （—）阴燃从材料堆垛内部传播到外部时转变为有焰燃烧 （二）加热温度提高，阴燃转变为有焰燃烧 （三）密闭空间内材料的阴燃转变为有焰燃烧（甚至轰燃） 轰燃（回燃、回火，Backdraft) 发生原因 危害 预防 轰燃发生过程示意图 轰燃模拟试验 产生轰燃（回火）的室内火灾发展示意图 6.5炸药爆炸 炸药的爆炸特点 （1）化学反应速度极快 炸药可在万分之一秒甚至更短的时间内完成爆炸。 （2）能放出大量的热。 如1kg硝化甘油爆炸时能放出6100～6620kJ的热量，同时温度可达4250℃，压力可达9000atm。 （3）能产生大量的气体产物。 如1kg黑索金爆炸后能产生890L的气体 分类 （1）起爆药 如雷汞、叠氮化铅。其主要特点是感度高 （2）猛炸药 如锑恩锑、黑索金。具有较高的威力和猛度 （3）发射药 如黑火药、无烟火药等。在密闭、半密闭的环境中能产生高温高压 炸药的爆炸性能 炸药的感度 （1）热感度 （2）机械感度 （3）爆炸感度 炸药的热化学参数 （1）爆容 （2）爆热 （3）爆温 （4）爆压 炸药的威力 炸药的威力是指炸药爆炸时作功的能力。 威力越大的炸药，爆炸时破坏的范围和体积越大。 TNT当量：即某炸药的威力与梯恩梯威力的比值，表示炸药的威力 威力主要取决于爆热。 炸药的猛度 猛度炸药爆炸时粉碎与其直接接触物体或介质的能力。 猛度与爆速有关。 用炸药爆炸时铅柱被压缩的高度表示炸药的猛度 炸药的威力测定 炸药的猛度测定 炸药的氧平衡 绝大多数炸药是由C、H、O、N等元素组成的有机化合物 通式 CaHbOcNd 爆炸时的需要的氧原子数 （1）正氧平衡 （2）零氧平衡 （3）负氧平衡 氧平衡率（B） 炸药的爆炸及其破坏机理 爆炸机理 热爆炸机理 机械能起爆机理 爆炸能起爆机理 破坏作用 爆炸产物的直接作用 空气冲击波的作用 外壳破片的飞散杀伤作用 炸药的殉爆 殉爆的原因 （1）主爆药爆炸产物的冲击作用 （2）主爆药爆炸所抛出物体的冲击作用 （3）火焰作用 殉爆距离L 主爆药能够引起从爆药爆炸的最大距离 L既反映了主爆药的引爆能力，又反映了从爆药的爆炸感度。 殉爆安全距离 主爆药爆炸之后不能引起从爆药爆炸的最小距离，称为殉爆安全距离 炸药仓库之间的殉爆安全距离（Rl） 式中， Rl为殉爆安全距离，m， W为炸药质量，kg；KI为安全系数（由炸药性质和存放条件决定） 炸药的安全 在炸药的保管和储存过程中应着重注意如下特性 ： 1）炸药的感度 2）炸药的不稳定性 3）炸药的殉爆 安全距离（RⅠ）： 炸药爆炸时，对人作用的最小允许的距离 安全距离（RⅡ） 对建筑物造成允许程度的破坏或使用免遭破坏的最小允许的距离 安全炸药 使用安全炸药的必要性 矿井中含有瓦斯和可燃性矿尘 普通炸药爆炸形成的空气冲击波压力、炽热固体颗粒、高温气体产物及二次火焰等作用下，就会发生火灾爆炸事故。 安全炸药的安全机理： 当炸药的爆炸时间小于危险介质的引燃延迟期，介质就不会发生爆炸。 介质的引燃延迟期（τ） 温度越高，延迟期越短 安全炸药应具备如下要求 ： （1）爆炸能小 即安全炸药的爆温、爆热要比普通炸药低， （2）爆炸反应要完全。 炸药爆炸反应越完全，产物中未反应的炽热固体颗粒越少。 （3）氧平衡率应接近于零 因为正氧平衡炸药爆炸时生成的氧化氮和初生态氧容易引起危险介质发火；负氧平衡炸药的爆炸反应不完全，会使未完全反应的固体颗粒增多 （4）适当添加消焰剂。 消焰剂是一种热容量大的物质，如氯化钠、氯化钾等。它在炸药爆炸时不参与反应，但能吸收部分