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21/103    第1节：火灾爆炸事故机理

【2023 年-单选】可燃性气体、蒸气或粉尘爆炸极限值不是一个物理常数，它随条件的变化而变化，其中，惰性气体(如 氮、二氧化碳、水蒸气、氙、氦等)的含量是一个重要影响因素，关于惰性气体影响甲烷气体爆炸极限的说法，正确的是(       )。

A.甲烷的爆炸极限范围在空气中比在纯氧气中的宽；
B.惰性气体浓度的增加，对甲烷爆炸下限产生影响比上限大；
C.甲烷的爆炸上下限不会因惰性气体浓度的增加而趋于一致；
D.甲烷的爆炸极限范围在 He+O2 在体系中比在 N2+O2 中的宽。

答案

【答案】D
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第1节：火灾爆炸事故机理

物质爆炸浓度极限，可燃气体、蒸气或可燃粉尘与空气(氧)在一定浓度范围内均匀混合，遇到火源发生爆炸的浓度范围称为爆炸浓度极限(爆炸极限)。

能够发生爆炸的最低浓度称为爆炸下限；
能够发生爆炸的最高浓度称为爆炸上限；
爆炸上限、下限之差与爆炸下限浓度比值表示危险度；
H(体积分数)=(L上-L下)/L下；
H(质量分数)=(Y上-Y下)/Y下；
【注】H值越大，爆炸极限范围越宽，爆炸危险性越大。

 

爆炸极限的影响因素

  1. 温度的影响：混合爆炸气体的初始温度越高，爆炸极限范围越宽，则爆炸下限越低，上限越高，爆炸危险性增加；
  2. 压力的影响：一般而言，初始压力增大，气体爆炸极限变大，爆炸危险性增加，因此，密闭设备进行减压操作对安全是有利的；
  3. 惰性介质的影响：混合气体中随着惰性气体含量的增加，爆炸极限范围缩小；
    【注】氧含量增加，爆炸极限扩大，对爆炸上限提高更多；
  4. 爆炸容器对爆炸极限的影响：容器材料的传热性越好、管径越细，火焰在其中越难传播，爆炸极限范围变小；
  5. 点火源的影响：

点火源的活化能量越大，加热面积越大，作用时间越长，爆炸极限范围越宽；
一般情况，爆炸极限均在较高的的点火能下测得；
测CH4与空气混合的爆炸极限，用10J以上点火能。

22/103    第1节：火灾爆炸事故机理

【2022年-单选】测试可燃气体(或蒸气)在空气中的爆炸极限时，要用分压原理在密闭容器中首先配制预混合气体， 然后再进行点火测试，观察是否燃爆。下表是某实验室测试乙醚蒸气在空气中爆炸下限的数据，大气压为 0.1MPa。根据该表，本实验得到乙醚蒸气在空气中的爆炸下限是(      )。

A. 1.76%；
B 1.50%；
C.1.68%；
D.1.85%。
注释图片


答案

【答案】D
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第1节：火灾爆炸事故机理

爆炸极限的计算

  1. 按理论混合比计算

L下=0.55·C0
L上=0.48√CO
C0 =20.95/0.2095 + N0 x 100%
C0：链烷烃类可燃气体完全燃烧时的理论混合比；
N0：1mol 可燃气体完全燃烧时所需氧气的量。

【以甲烷为例，爆炸极限的计算示例】
CH4 + 202- C02 + 2H20  
甲烷完全燃烧时所需氧气的量 N0=2，代入可得：
C0=[20.95/(0.2095 +N0)]x 100% = 9.48%；
则甲烷在空气中的爆炸极限为:
代入①：L下=0.55 x 9.48% = 5.2%；
代入②：L上=0.48 √0.0948 = 14.8%；
即甲烷的危险度为:(14.8%-5.2%)：5.2%=1.85；

     2. 多种可燃气体组成的混合物的爆炸极限计算

Lm：爆炸性混合物的爆炸极限，%
L1、L2、…:组成混合气各组分的爆炸极限，%
V1、V2、…:各组分在混合气中的体积分数，%

【以某天然气为例，其爆炸极限计算示例】
若某天然气的组分为甲烷 80%，乙烷 15%，丙烷 4%，丁烷 1%。各组分相应爆炸下限分别为5.00%、3.22%、2.37%和 1.86%。试求该天然气的爆炸下限；
【注】氢与乙烯、氢与硫化氢、甲烷与硫化氢等混合气体用该方法计算的误差较大。

     3. 根据可燃性液体的闪点计算其蒸气的爆炸下限

L下=100x(P闪/P总)；
P闪：闪点下可燃性液体的饱和蒸气压，Mpa；
P总：混合气体总压力，MPa。

     4. 根据《空气中可燃气体爆炸极限测定方法》的规定通过试验找到最接近的火焰传播和不传播的两点的体积分数。按下式计算爆炸极限值：

φ=½(φ1 ,+φ2 )；
φ：被测气体的爆炸极限值；
φ1：被测气体火焰恰好不传播的体积分数中；
φ2：被测气体火焰恰好可传播的体积分数。
注释图片

注释：

注释图片

注释：
23/103    第1节：火灾爆炸事故机理

【2021年-多选】粉尘爆炸过程与可燃气爆炸过程相似，但爆炸特性和影响因素有区别。关于粉尘爆炸特性的说法，正确的有(       )。

A.粉尘爆炸感应期比气体爆炸感应期短；
B.粉尘爆炸比气体爆炸产生的破坏程度小；
C.粉尘爆炸压力上升速率比气体爆炸压力上升速率小；
D.粉尘爆炸存在不完全燃烧现象；
E.粉尘爆炸后有产生二次爆炸的可能性。

答案

【答案】DE
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第1节：火灾爆炸事故机理

粉尘爆炸：粉尘爆炸的特点

  1. 粉尘爆炸速度或压力上升速度比爆炸气体小，但燃烧时间长，产生的能量大，破坏程度大；
  2. 爆炸感应期较长；
  3. 有产生二次爆炸的可能性：粉尘初次爆炸产生的冲击波会将堆积的粉尘扬起，悬浮在空气中，在新的空间形成达到爆炸极限浓度范围内的混合物，引起二次爆炸；
  4. 粉尘有不完全燃烧的现象，燃烧产物可能导致中毒。

24/103    第1节：火灾爆炸事故机理

【2021年真题】粉尘爆炸过程比气体爆炸过程复杂，爆炸条件有一定差异。下列粉尘爆炸条件，不是必要条件的是(      )。

A.粉尘处于密闭空间；
B.粉尘本身具有可燃性；
C.粉尘悬浮在空气或助燃气体中并达到一定浓度；
D.有足以引起粉尘爆炸的起始能量(点火源)。

答案

【答案】A
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第1节：火灾爆炸事故机理

粉尘爆炸：粉尘爆炸的条件

粉尘本身具有可燃性；
粉尘悬浮在空气中并达到一定浓度；
有足以引起粉尘爆炸的起始能量。

粉尘爆炸：粉尘爆炸过程

粉尘爆炸过程与可燃气爆炸相似，但有两点区别：
粉尘爆炸所需的发火能更大；
可燃气体爆炸中，促使温度上升的方式主要是热传导，而在粉尘爆炸中，热辐射的作用大。

25/103    第1节：火灾爆炸事故机理

【2020年-单选】可燃性粉尘浓度达到爆炸极限，遇到足够能量的点火源会发生粉尘爆炸。粉尘爆炸过程中，热交换的主要方式是(      )。

A. 热传导；
B.热对流；
C.热蒸发；
D.热辐射。

答案

【答案】D
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第1节：火灾爆炸事故机理

粉尘爆炸：粉尘爆炸的条件

粉尘本身具有可燃性；
粉尘悬浮在空气中并达到一定浓度；
有足以引起粉尘爆炸的起始能量。

粉尘爆炸：粉尘爆炸过程

粉尘爆炸过程与可燃气爆炸相似，但有两点区别：
粉尘爆炸所需的发火能更大；
可燃气体爆炸中，促使温度上升的方式主要是热传导，而在粉尘爆炸中，热辐射的作用大。

26/103    第1节：火灾爆炸事故机理

【2019年-单选】评价粉尘爆炸危险性的主要特征参数有爆炸极限、最小点火能量及压力上升速率。关于粉尘爆炸危险性特征参数的说法，错误的是 (       )。

A.粉尘爆炸极限不是固定不变的；
B.容器尺寸会对粉尘爆炸压力及压力上升速率有很大影响；
C.粒度对粉尘爆炸压力的影响比其对粉尘爆炸压力上升速率的影响小得多；
D.粉尘爆炸压力及压力上升速率受湍流度等因素的影响。

答案

【答案】C
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第1节：火灾爆炸事故机理

粉尘爆炸的特性及影响因素

  1. 粉尘爆炸极限不是固定不变的，粉尘爆炸极限范围变大的因素；
  2. 分散度越高，可燃气和氧含量越大，火源强度、初始温度越高；
  3. 粉尘粒度越细、湿度越低，惰性粉尘及灰分越少：

粒度对粉尘爆炸压力上升速率的影响比其对压力影响大；
粒度越细，比表面越大，反应速度快，爆炸上升速率越大；
初始压力增大，密闭容器粉尘爆炸压力及压力上升速率增大；
容器尺寸会对粉尘爆炸压力及压力上升速率有很大的影响；
粉尘爆炸在管道中传播碰到障碍，因流的影响，粉尘呈旋涡状态，使爆炸波阵面不断加速。

27/103    第1节：火灾爆炸事故机理

【2022年-单选】某人造板公司主要从事中密度纤维板的生产和销售，在生产时纤维板的砂光(打磨)工艺中采取了电 气防爆、湿法作业、除尘通风等防火防爆技术措施，关于粉尘防火防爆技术措施对粉尘爆炸特征参数影响的说法，正确的是(       )。

A.电气防爆可降低最小点火能；
B.较长的除尘管道可降低爆炸压力；
C.湿法作业可提高最低着火温度；
D.湿法作业可降低爆炸压力上升速率。

答案

【答案】D
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第1节：火灾爆炸事故机理

粉尘爆炸的特性及影响因素

  1. 粉尘爆炸极限不是固定不变的，粉尘爆炸极限范围变大的因素；
  2. 分散度越高，可燃气和氧含量越大，火源强度、初始温度越高；
  3. 粉尘粒度越细、湿度越低，惰性粉尘及灰分越少：

粒度对粉尘爆炸压力上升速率的影响比其对压力影响大；
粒度越细，比表面越大，反应速度快，爆炸上升速率越大；
初始压力增大，密闭容器粉尘爆炸压力及压力上升速率增大；
容器尺寸会对粉尘爆炸压力及压力上升速率有很大的影响；
粉尘爆炸在管道中传播碰到障碍，因流的影响，粉尘呈旋涡状态，使爆炸波阵面不断加速。

28/103    第1节：火灾爆炸事故机理

【2023 年-单选】评价粉尘爆炸危险性的主要特征参数有爆炸极限、最小点火能量、最低着火温度、粉尘爆炸压力及压力上升速率等，关于粉尘爆炸危险性的说法，正确的是(      )。

A.粉尘爆炸极限值范围越窄，粉尘爆炸的危险性越大；
B.粉尘容器尺寸对其爆炸压力及压力上升速率影响小；
C.粉尘环境中形成漩涡条件时，会使爆炸波降面不断减速；
D.粒度对粉尘爆炸压力上升速率比对爆炸压力影响大。

答案

【答案】D
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第1节：火灾爆炸事故机理

粉尘爆炸的特性及影响因素

  1. 粉尘爆炸极限不是固定不变的，粉尘爆炸极限范围变大的因素；
  2. 分散度越高，可燃气和氧含量越大，火源强度、初始温度越高；
  3. 粉尘粒度越细、湿度越低，惰性粉尘及灰分越少：

粒度对粉尘爆炸压力上升速率的影响比其对压力影响大；
粒度越细，比表面越大，反应速度快，爆炸上升速率越大；
初始压力增大，密闭容器粉尘爆炸压力及压力上升速率增大；
容器尺寸会对粉尘爆炸压力及压力上升速率有很大的影响；
粉尘爆炸在管道中传播碰到障碍，因流的影响，粉尘呈旋涡状态，使爆炸波阵面不断加速。

29/103    第2节：防火防爆技术

【2018 年-单选】火灾爆炸的预防包括防火和防爆两方面，下列措施中，不符合防爆基本原则的是(      )。

A.防止爆炸性混合物的形成；
B.负压操作；
C.严格控制火源；
D.监测报警。

答案

【答案】B
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第2节：防火防爆技术

火灾爆炸预防基本原则

  1. 防止和限制可燃可爆系统的形成：

控制混合气体中可燃物含量在爆炸极限以外；
使用惰性气体取代空气；
使氧气浓度处于其极限值以下。

     2. 尽可能消除或隔离各类点火源；
     3. 阻止和限制火灾爆炸的蔓延扩展。

30/103    第2节：防火防爆技术

【2019年-单选】预防火灾爆炸事故的基本原则:防止和限制燃烧爆炸的危险因素:当燃烧爆炸物不可避免时,要尽可能消除或隔离各类点火源;阻止和限制火灾爆炸的蔓延扩展，尽量降低火灾爆炸事故造成的损失。下列预防火灾爆炸事故的措施中，属于阻止和限制火灾爆炸蔓延扩展原则的是(       )。

A.严格控制环境温度；
B.安装避雷装置；
C.使用防爆电气；
D.安装火灾报警系统。

答案

【答案】D
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第2节：防火防爆技术

火灾爆炸预防基本原则

  1. 防止和限制可燃可爆系统的形成：

控制混合气体中可燃物含量在爆炸极限以外；
使用惰性气体取代空气；
使氧气浓度处于其极限值以下。

     2. 尽可能消除或隔离各类点火源；
     3. 阻止和限制火灾爆炸的蔓延扩展。


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