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乙炔爆炸分类及特性分析

【摘要】:乙炔的爆炸特性大致可分为3类。当气体温度为580℃、压力为0.15MPa时,乙炔会发生分解爆炸。2)乙炔与空气、氧和其他气体混合时的爆炸性称为氧化爆炸,其范围见表4-17。这是由于乙炔分子之间被其他流体的微粒所隔离,使发生爆炸的连锁反应条件破坏。3)乙炔与某些金属化合物接触时产生的爆炸称为化学爆炸。乙炔瓶用途广泛,多数场合是与氧气瓶同时使用的。

乙炔是一种不稳定气体,它本身是吸热化合物,分解时要放出它生成时所吸收的全部热量。乙炔的爆炸特性大致可分为3类(见图4-23)。

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图4-23 乙炔爆炸分类示意图

1)纯乙炔爆炸性,也称乙炔分解爆炸。当气体温度为580℃、压力为0.15MPa时,乙炔会发生分解爆炸。一般来说,当温度超过200~300℃时就开始发生聚合作用,此时乙炔分子连接其他化合物,如苯和苯乙烯。聚合作用是放热的,气体温度越高,聚合作用的速度就越快,放出的热量会进一步促成聚合。这种过程继续增强和加快,就可能引起乙炔爆炸。划分乙炔聚合作用与分解爆炸区域的曲线如图4-24所示。如果在聚合过程中将热量急速排除,就不会形成分解爆炸。根据以上特点,现行的乙炔发生器只准在1.5MPa表压以下运行,以确保安全。

2)乙炔与空气、氧和其他气体混合时的爆炸性称为氧化爆炸,其范围见表4-17。这些混合气体的爆炸基本取决于其中乙炔的含量。加大压力实际上提高了混合气体爆炸性;含有7%~13%乙炔的空气混合气体和含有约30%乙炔的氧气混合气体最易爆炸;爆炸波的传播速度可达100m/s,爆炸力可达3~4MPa。

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图4-24 乙炔聚合作用与分解爆炸的范围

表4-17 氧化爆炸范围(www.chuimin.cn)

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乙炔中混入与其不发生化学反应的气体,如氮气、一氧化碳等,能降低乙炔的爆炸性。如果把乙炔溶解在某种液体内(丙酮),也对乙炔产生同样影响。这是由于乙炔分子之间被其他流体的微粒所隔离,使发生爆炸的连锁反应条件破坏。乙炔溶解于丙酮,利用乙炔的这一特性,可安全地制造、储存、使用乙炔瓶。

3)乙炔与某些金属化合物接触时产生的爆炸称为化学爆炸。

①乙炔与铜、银金属等长期接触会生成乙炔铜、乙炔银等易爆炸物质。因此,凡提供给乙炔使用的器材,都不能采用银和含铜量为70%(质量分数)以上的合金。

②乙炔与氯、次氯酸盐等混合就会发生燃烧和爆炸,故发生与乙炔有关的火灾时,绝对禁止使用四氯化碳灭火器

③乙炔瓶和氧气应尽量避免放在一起。乙炔瓶用途广泛,多数场合是与氧气瓶同时使用的。乙炔是易燃易爆气体,氧气是助燃气体,这两种气瓶如果放在一起,一旦同时发生泄漏,氧与乙炔混合,很容易发生爆炸燃烧事故。如果使用地点固定,使用的氧气瓶和乙炔瓶应放在分建两处的储存间内;如果是野外现场临时使用或使用地点不固定,氧气瓶和乙炔瓶可以分别放在专用小车上,但这两辆专用小车不能停放在一起,以确保气焊安全运行。