第三章 爆炸基本原理2.ppt

蒸气云爆炸
一、基本概念
可燃蒸气云点燃后若火焰速度加速到足够高并产生显著的超压,则形成蒸气云爆炸。
若不能火焰加速而产生显著超压,则只是产生闪火(flash fire,是蒸气云的非爆炸性突然燃烧)。
若喷泄而出的粉尘在空气中分散后被点燃并发生爆炸,也可以归为蒸气云爆炸以作分析。
二、成因及特点
压缩能和热能促使形成蒸气云。
如从加压的容器、反应器、管线或排放系统中释放的可燃气。又如泄漏液体迅速闪蒸也可形成蒸气云。
能量的大小与蒸气云的增长速度、可燃蒸气云的形成速度直接相关。
二、成因及特点
一般情况下,若容器压力越高,则可燃物泄漏速度越快,形成等体积蒸气云的时间越短,卷吸空气而形成可燃混合物的速度也越快。
对于泄漏液体,只有过热液体才能迅速蒸发并快速形成大的蒸气云团。
发生蒸气云爆炸的条件
泄漏的物质必须是可燃的;
点燃之前必须形成足够尺寸的蒸气云;
在点燃之前要有足够量的空气混合进入蒸气云,以使得混合物的浓度在可燃范围内;
蒸气云燃烧时火焰必须加速传播,否则只会形成闪火。
图形成蒸气云爆炸的示意图
二、成因及特点
蒸气云爆轰时,爆源初始尺寸约为爆炸长度的1/10,
蒸气云爆燃时,爆源初始尺寸与爆炸长度相当。
和炸药激波相比,蒸气云爆炸的爆炸波能级较低,峰值压力不高。
二、成因及特点
蒸气云爆炸的能量释放速率也比凝聚相爆炸的能量释放速率小得多。
因此,蒸气云爆炸形成的爆炸波有很尖的负相部分,并且形成明显的第二爆炸波。
蒸气云爆炸波
图5-5 蒸气云爆炸的理想爆炸波波形
蒸气云爆炸事故的特点
蒸气云爆炸事故频率高,后果尤为严重;
绝大多数是由燃烧发展而成的爆燃,而不是爆轰;
蒸气云的形成是加压储存的可燃液体和液化气体大量泄漏的结果,储存温度一般大大高于它们的常压沸点;
蒸气云爆炸事故的特点
发生蒸气云爆炸时泄漏的可燃气体或蒸气的质量一般在5000kg以上;
参与蒸气云爆炸的燃料最常见的为低分子碳氢化合物;
除了氢以外,能够引起蒸气云爆炸的大多数可燃气体或蒸气的密度及与空气形成的易爆混和物密度都大于周围大气的密度;