第4章可燃氣體熄滅第2章熄滅參數(shù)的計算第1章熄滅根底與特征消防燃燒學第3章著火與滅火根本實際第四章可燃氣體熄滅1預混火焰?zhèn)鞑嶋H2可燃氣體爆炸與爆轟3爆炸極限4氣體爆炸的預防5湍流熄滅與分散熄滅4.1預混火焰?zhèn)鞑嶋H火焰〔熄滅波〕在預混氣體中有傳播方式：1.正?；鹧?zhèn)鞑?.熄滅后氣體壓力減小或接近不變2.熄滅后氣體的密度減小3.熄滅波〔火焰〕以亞音速傳播2.爆轟：由熄滅引起并依托熄滅維持的超音速火焰?zhèn)鞑シ绞?.熄滅后氣體壓力增大2.熄滅后氣體的密度升高3.熄滅波〔火焰〕以超音速傳播3.爆轟發(fā)生的條件1.容器直徑大于臨界直徑2.管道要有足夠的長度3.混氣濃度在爆轟極限濃度范圍之內思索：1.爆轟景象通常在哪些場所發(fā)生？2.如何預防爆轟景象的發(fā)生？正?；鹧?zhèn)鞑ニ俣仁苣男┮赜绊懀?.2層流預混氣中正常火焰?zhèn)鞑ニ俣?.火焰是如何傳播的？2.影響火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊囊赜心男?.火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊臏y定一、火焰?zhèn)鞑C理1.火焰前沿：已燃區(qū)和未燃區(qū)之間的薄薄的化學反響區(qū)2.火焰前沿的特點：〔1〕包括預熱區(qū)和化學反響區(qū)兩部分〔2〕存在劇烈的導熱和物質分散3.火焰?zhèn)鞑C理：〔1〕熱實際：火焰加熱未燃區(qū)域，使其溫度升高〔2〕分散實際：火焰中自在基向未燃區(qū)域分散二、層流火焰?zhèn)鞑ニ俣取R蘭特簡化分析1.出發(fā)點：預熱區(qū)溫度升到著火溫度所需熱量與化學反響區(qū)傳送的熱量相等。2.有用的結論：公式4-10壓力是如何影響層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊?？答：壓力對層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊懪c反響級數(shù)n有關。當n<2時，火焰?zhèn)鞑ニ俣入S壓力升高而減小。當n>2時，火焰?zhèn)鞑ニ俣入S壓力升高而增大。當n=2時，火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c壓力無關。三、影響層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊囊?.初溫：初溫越高，熄滅速度越快，火焰?zhèn)鞑ニ俣仍酱?.可燃氣與空氣的比值：稍高于化學計量比時，傳播速度最大4.惰性氣體含量：惰性氣體含量越高，速度越小5.混氣的導溫系數(shù)：導溫系數(shù)越高，速度越小1.壓力：與反響級數(shù)有關以下滅火劑哪一類的滅火效率最高？A高的熱容和高的導熱系數(shù)B低的熱容和低的導熱系數(shù)C高的熱容和低的導熱系數(shù)D低的熱容和低的導熱系數(shù)四、層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊臏y定2.實踐火焰外形：彎曲錐體3.火焰速度分布：間隔中心越遠，速度越小1.理想層流預混火焰外形：正錐體4.平均速度計算：間隔中心0.9R處火焰速度。例：管徑為10cm，中心氣流速度為484cm/s，間隔半徑4.5cm處火焰面的θ=60o，求火焰?zhèn)鞑ニ俣龋?.2層流預混氣中正?；鹧?zhèn)鞑ニ俣?.火焰的傳播機理〔1〕熱實際〔2〕分散實際3.影響火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊囊亍?〕初溫、壓力、濃度、惰氣、導溫系數(shù)4.火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠嬎?.火焰前沿及其特點？4.3可燃氣體爆炸參數(shù)1.爆炸溫度2.爆炸壓力3.爆炸升壓速度4.爆炸威力指數(shù)5.爆炸總能量4.4爆炸極限1.何謂氣體的爆炸極限？2.影響氣體爆炸極限的要素？3.氣體爆炸極限的計算4.氣體爆炸極限的實踐運用5.氣體發(fā)生分解爆炸的條件一、影響爆炸極限的要素爆炸下限：遇火源發(fā)生爆炸的可燃混氣中可燃氣最低濃度。爆炸上限：遇火源發(fā)生爆炸的可燃混氣中可燃氣最大濃度。1.火源能量：能量越高，爆炸極限越寬，危險性越大思索：為何存在爆炸極限？2.初溫：初溫越高，極限變寬，危險性越大3.初始壓力：壓力增大，極限變寬〔枯燥CO除外〕4.惰氣含量：含量越高，極限變窄，危險性減小二、爆炸極限的計算-----閱歷公式1.根據(jù)熄滅反響所需氧原子摩爾數(shù)〔N〕計算例：試利用1mol乙烷熄滅所需氧原子mol數(shù)估算其爆炸極限二、爆炸極限的計算-----閱歷公式2.根據(jù)熄滅反響熄滅的化學計量濃度〔X0〕計算例：試利用丙烷熄滅時計量比估算其爆炸極限二、爆炸極限的計算-----閱歷公式3.根據(jù)熄滅熱估算爆炸下限例：知乙烷爆炸下限為3%，Qm=1426kJ，丙烷Qm=2041kJ求，丙烷爆炸下限二、爆炸極限的計算-----閱歷公式4.多組分混氣爆炸極限計算----萊-夏公式留意：P為某組分體積所占總可燃氣的百分含量例：某空氣中，甲烷、乙烷、丙烷、丁烷含量分別為0.8%，1.2%，1.0%，0.5%，問該混氣能否有爆炸危險？關鍵：P的計算！?。?！二、爆炸極限的計算-----閱歷公式5.含惰氣的多組分混氣爆炸極限計算---分組例：H2=12.4%，CO=27.3%，CO2=6.2%，H2=12.4%，O2=2%，CH4=0.4%，N2=53.4%二、爆炸極限的計算-----閱歷公式1.根據(jù)熄滅反響所需氧原子摩爾數(shù)〔N〕計算2.根據(jù)熄滅的化學計量濃度〔X0〕計算3.根據(jù)熄滅熱估算爆炸下限4.多組分混氣爆炸極限計算5.含惰氣的多組分混氣爆炸極限計算三.氣體爆炸極限的實踐運用1.評定氣體和液體蒸氣的火災危險性2.評定氣體消費、儲存火險類別，選擇電器防爆類型3.確定建筑耐火等級、防火分區(qū)4.確定平安消費措施a：密閉、防泄露b：防火平安措施c；滅火措施確定d：惰氣維護爆炸危險度四.分解爆炸常見易發(fā)生分解的氣體乙炔、乙烯、氧化乙烯、氮氧化物2.發(fā)生分解的條件A：分解過程為放熱反響B(tài)：熱源有一定的能量C：初始壓力大于臨界壓力4.4爆炸極限1.何謂氣體的爆炸極限？2.影響氣體爆炸極限的要素*初溫、初壓、火源能量、惰氣含量3.氣體爆炸極限的計算*〔五種類型〕1.利用氧原子摩爾數(shù)4混合組分爆炸極限4.氣體爆炸極限的實踐運用〔四點〕5.氣體發(fā)生分解爆炸的條件〔三點〕4.5氣體爆轟1.何謂氣體的爆轟？2.爆轟發(fā)生過程3.爆轟的破壞特點4.爆轟的預防一.爆轟的發(fā)生過程1.熄滅釋放能量使周圍氣體壓力升高，構成“燃氣活塞〞3.經(jīng)過一定時間，后面的緊縮波趕上前面的緊縮波，二者疊加構成“激波〞爆轟：本質上屬于一種激波，它因預混氣體的熄滅而發(fā)生，并依托熄滅釋放的能量來維持2.“燃氣活塞〞緊縮未燃氣體，使其溫度升高，熄滅產(chǎn)生一系列“緊縮波〞，且緊縮波的傳播速度大于熄滅速度。4.“激波〞的高壓高溫作用，使正?；鹧婷媲胺揭欢ㄩg隔的處首先著火，后與正?；鹧婧隙橐?，構成“爆轟〞爆轟前期間隔約為管徑的2-4倍二.爆轟的特點1.速度快—超音速，約2000m/s1.瀉壓安裝失效2.波速與混氣比例有關3.壓力很高，約15~20個大氣壓，拐彎處會構成反射增壓景象2.易呵斥設備爆裂。三.爆轟的破壞作用四.爆轟的預防1.安裝阻火器2.鋪設管道時，經(jīng)一定間隔后有意增大管徑4.5氣體爆轟1.何謂氣體的爆轟2.爆轟發(fā)生過程燃氣活塞、緊縮波、激波、爆轟3.爆轟的破壞特點速度快、壓力高4.爆轟的預防阻火器、增大管徑4.7氣體爆炸的預防討論：預防氣體爆炸的方法有哪些？一.預防氣體爆炸的原那么1.嚴厲控制火源2.防止構成爆炸性預混氣體4.設置瀉壓安裝3.切斷爆炸傳播途徑4.7氣體爆炸的預防1.何謂氣體的爆轟2.爆轟發(fā)生過程燃氣活塞、緊縮波、激波、爆轟3.爆轟的破壞特點速度快、壓力高4.爆轟的預防阻火器、增大管徑第四章可燃氣體的熄滅一、預混氣體中火焰的傳播實際二、層流預混氣中正?；鹧娴膫鞑ニ俣热?、可燃氣體爆炸四、可燃氣體的爆炸極限五、爆轟六、氣體爆炸的預防七、湍流熄滅和分散熄滅第六節(jié)氣體爆炸的預防預防原那么1.嚴厲控制火源2.防止構成爆炸性混合氣體3.切斷爆炸傳播途徑4.及時泄壓，防止爆炸范圍擴展和爆炸壓力升高1.嚴厲控制火源火源類型產(chǎn)生原因典型火災案例明火源電焊、氣焊溶珠洛陽東都商廈火災電火花設備啟動、關閉和短路某化學實驗室爆炸事故94年杭州天工藝苑1.30特大火災沖擊、摩擦火花固體壁面摩擦紡織車間粉塵爆炸靜電火花靜電累積不能及時導走某化工企業(yè)蒸餾車間火災火星、煙頭機動車尾氣管未燃盡香煙93南京金陵石化煉油廠汽10.21火災94遼寧阜新藝苑11.27特大火災熱輻射高溫表面94新疆克拉瑪依友誼館12.8特大火災2.防止構成爆炸性混合氣體管道、設備嚴厲密封，設置監(jiān)測安裝通風良好惰氣維護對乙烷用氮氣維護，氧含量臨界值為11%，設備內原有空氣100m3，求：

1.純氮氣需求量？

2.假設參與氮氣中含有6%的氧氣，那么需求該種氮氣量為多少？3.切斷爆炸傳播途徑1.平安水封有幾種？它們是利用什么原理阻止火焰蔓延的？2.運用平安水封要留意那些問題？3.阻火器的阻火原理是什么？4.常見的金屬網(wǎng)阻火器有何特點？運用時有何要求？4.泄壓安裝1.常用的泄壓安裝有哪些？2.平安閥的任務原理是什么？3.爆破片是如何泄壓的？4.平安閥和爆破片有何區(qū)別？第七節(jié)湍流熄滅和分散熄滅1.氣體或液體的流動形狀有幾種？2.何謂層流？何謂湍流？二者有何區(qū)別？3.湍流的本質是什么？4.與層流熄滅相比，湍流熄滅有何特點？為什么？5.湍流熄滅火焰的傳播速度與何要素有關？6.何謂分散熄滅？它與預混熄滅有何區(qū)別？7.火焰高度與那些要素有關？它們是如何影響火焰高度的？第七節(jié)湍流熄滅和分散熄滅一、湍流熄滅〔一〕、層流與湍流1.層流：流體質點流動時，各層之間互不相混，互不干擾，各自沿直線向前流動。2.湍流：流體質點流動時處于完全無規(guī)那么的亂流形狀，甚至出現(xiàn)旋渦。3.湍流的本質流體中各質點速度的大小和方向以及流體內部各處壓力隨時間不斷變化。脈動：流體質點參數(shù)對時間的瞬息變化景象。4.湍流熄滅：空氣或可燃氣的流動呈湍流形狀的熄滅〔二〕、湍流熄滅特點：1.比層流火焰短；火焰增厚；發(fā)光區(qū)模糊，有明顯噪聲。2.緣由：〔1〕湍流使火焰面變彎曲，增大了反響面積〔2〕湍流加劇了熱和自在基的保送速率，因此增大了熄滅速度〔3〕湍流縮短混合時間，提高了熄滅速率?！踩场⑼牧骰鹧?zhèn)鞑ニ俣取睸T〕1.影響要素；Re；P；T2.Re對ST的影響

二、分散熄滅〔一〕分散熄滅：由分散過程控制的熄滅〔二〕分散火焰的外形：1.有扇形和封鎖伸長形兩種2.火焰的外形只與供應的空氣量有關〔三〕分散火焰橫向物質濃度分布〔四〕分散火焰橫向溫度分布火焰鋒面——氧氣濃度變化火焰鋒面橫向物質濃度分布——產(chǎn)物濃度變化濃度間隔——燃料濃度變化思索：1.火焰鋒面處何種物質濃度為0？A可燃氣B熄滅產(chǎn)物C氧氣D氮氣2.可燃氣濃度在何處最大？A中心線處B火焰封面處C無窮遠處3.氧氣濃度在何處最大？A中心線處B火焰封面處C無窮遠處4.在分散火焰中，可燃氣與氧氣的分散速率〔〕A相等B等于化學計量比C大于化學計量比

分散火焰面溫度分布T間隔——溫度變化T0思索：1.分散火焰何處溫度最高？A中心線處B火焰封面處C無窮遠處2.何處溫度最低？A中心線處B火焰封面處C無窮遠處

三火焰高度1.層流分散火焰高度受哪些要素影響？為什么？2.湍流分散火焰高度與哪些要素有關？3.假設一摩爾可燃氣所需求的氧氣的摩爾數(shù)越多，其分散火焰的高度將〔〕A升高B不變C降低4.假設環(huán)境氧含量越高，可燃氣分散火焰的高度將〔〕A升高B不變C降低

小結：1.氣體或液體的流動形狀有幾種？2.何謂層流？何謂湍流？二者有何特點？3.湍流的本質是什么？4.與層流熄滅相比，湍流熄滅有何特點？為什么？5.湍流熄滅火焰的傳播速度與何要素有關？6.何謂分散熄滅？它與預混熄滅有何區(qū)別？7.分散火焰橫向物質濃度和溫度是如何分布的？8.火焰高度與那些要素有關？它們是如何影響火焰高度的？第四章可燃氣體的熄滅一、預混氣