爱华网石油化工安全基本知识简介（二）
Ⅵ、爆震
何谓爆炸？
1、爆炸的定义
物质由一种状态迅速地转变为另一种状态，并瞬间以机械功的形式放出大量能量的现象，称为爆炸。爆炸时由于压力急剧上升而对周围物体产生破坏作用.
特点:具有破坏力、产生爆炸声和冲击波。
2、爆炸的分类
(1)、按爆炸性质分
可分为物理性爆炸和化学性爆炸两类。
（在此讨论化学性爆炸中爆炸性混合物的爆炸）
（2）、根据爆炸传播速度分类：
我国：
爆燃：传播速度每秒数十厘米~数米的过程；
爆炸：传播速度每秒数十米~数百米的过程；
爆轰：传播速度每秒数一千米~七千米的过程。
国际：
爆炸：传播速度每秒数米的过程（＜音速）；
爆震：传播速度每秒数百米的过程（＞音速335米/秒）。
（在此讨论爆震。）
A、 爆震是怎样发生的
爆震是高级别的爆炸，表现在：P25
①、传播速度快；
②、产生压力大；
③、所需时间短，不超过2~3秒。
烃与空气（氧气）混合物的爆震过程是如何形成的？
爆震的形成过程：
点火热或冲击力
↓（T↑，速度↑）
↓
形成冲击波（管内波的堆积或移动的压力级梯）（30磅）
↓（T↑，速度↑超音速）
↓
爆震形成的初始阶段（50磅）
↓（T↑，速度↑↑，超音速↑）
↓
爆震形成的最后阶段（300磅）
↓（T↑，速度↑↑，压力为冲击波升压*爆震升压）
↓
爆震弹回（600磅）
↓（T↑，速度↑↑，压力成倍增加）
↓
爆炸产生
影响爆震荡程度的因素：
376; 混合物是湍流的
376; 有氢气或不饱和烃的存在
376; 空气中含富氧
376; 传播速度快
376; 初始压力高
B、 爆震的性能
1、 极端的压力
爆震产生的压力比普通爆炸产生的压力高得多。
普通爆炸时压力为开始压力的6~10倍；
爆震时的压力为开始压力的60~100倍。
危害：破坏力大
记住：防止在容器和管道中形成易燃气体和空气的混合物。
2、 高速行进
普通爆炸时行进的速度相对较慢（几米/秒）；
爆震时以超音速行进（几百米/秒）。
危害：破坏面积大
3、 在封闭容器和管道内产生的冲击和反射
强烈的冲击波——爆震产生的压力至少是普通爆炸产生的压力的2~4倍。由此产生撞击效应（产生应力为逐渐加以产生应力的2倍，P35图）。
另外快速的冲击波还会使钢脆化。
危害：破坏性极大（冲击力的破坏性为逐渐加力的2*2=4倍）。
冲击波的反射——爆震普遍情况：压力放大倍数为300~400倍，比普通爆炸的严重程度至少高出20~30倍；最坏情况：压力放大倍数为1200倍。
C、 爆震发生的必要条件
1、 混合物
根据混合气体燃烧的难易程度，决定了爆炸的程度，就爆震而言，按照气体的燃烧速度，分为：
容易爆震的易燃混合物——所有燃料气体和气态烃（轻烃）与氧气的混合物。
不容易爆震的易燃混合物——炼厂大多数燃料气体和气态烃（轻烃）与空气的混合物（不包括重整装置的循环氢）。
为何？
2、 容器和管道的几何学
爆震混合物性质：容易爆震的易燃混合物，受容器影响不大，都能产生爆震；
压力：压力越大，越容易产生爆震；
湍流：能发生爆震；
含氧量：氧含量高，能发生爆震；
挡板（障碍物）：能阻挡爆震的发展，不能防止爆炸震。
D、 有关爆震的总结
1、 大多数会燃烧的气态混合物，在适合的条件下，会引起爆震。
2、 爆震的行进速度非常快。
3、 爆震区域压力高，增加倍数是冲击力与反射力的乘积，爆震破坏力极大。
4、 爆震不是偶然发生。
5、 安全措施：避免氧气和燃料的混合；若要求空气和油汽混合的工艺过程，必须装备足够的仪表和控制器，确保混合物在燃烧范围以外。
爆震是猛烈的。它把容器炸得粉碎，碎片四处飞射。
Ⅶ、其它事故
事故：容器爆炸裂，丁烷燃烧
原因： 丁烷受热膨胀容器爆炸裂，丁烷与空气混合形成可燃物，点火源再生炉内火
对策：留20%气相空间
事故：容器爆炸裂，燃烧
原因：排空用的喷嘴位置位于容器的高点以下，这就允许烃残留在容器的顶部，空气通过打开的人孔进入，形成烃汽混合物。点火源是发火花的硫化铁。结合形成轻度爆炸。
对策：容器排放口设在最高点。
Ⅷ、避免易燃的混合物（措施）
避免爆震的唯一方法：避免易燃的混合物。
易燃混合物——燃料与空气（氧气）的混合物。
危害：燃烧（爆炸）的隐患。
安全措施：
376; 设计锥形顶罐和容器，顶与壳体之间有意设计不坚固。
376; 在建筑物、加工区附近，限制易燃混合物罐的数量。
376; 设备排空管布置，不能产生气相空间
376; 开车、停车操作不允许空气与烃混合
开车时（设备、容器吹扫）：
①、用液流把空气从容器中清除出去，然后在通入燃料气（液流中含氧量需用仪器测定）；
②、用水灌满容器到溢出清除容器中空气，然后在通入燃料气；
③、用惰性气体（氮气）把空气从容器中清除出去；
④、仪表测量氧含量。
即：在开车时 ，在允许碳氢化合物进入之前要清除残留空气。
停车时：
①、先把容器中的烃除去，然后再让空气进入；
②、在打开容器进行检查和维修之前，必须进行气体测试，以确认容器内没有烃存在。
即：在停车时，在允许空气进入之前要清除残留碳氢化合物。
Ⅸ、清除氧气（措施）
氧气——助燃物
危害：燃烧（爆炸）的隐患。
安全措施：
1、 在操作时容器被淹没
2、 测试并排出带氧气的混合物
3、 通入高闪点物料或水，把空气逐出
4、 通入蒸汽至氧气散逸
5、 要氮气或二氧化碳来钝化，减少氧气含量
6、 用氮气或无氧的燃料气覆盖
7、 在装置运行时，通过“火炬”排空系统注入清扫气体
Ⅹ、有关纯氧的危险
在化工生产中，也经常需要运用纯氧（钢瓶氧和液态氧气管道），纯氧是强氧化剂。
危害：
376; 腐蚀速度——在纯氧中，腐蚀速度加快。
376; 火（爆炸）的风险——随着氧含量增加，影响下例方面：
○可燃的范围：烃在氧气中的燃烧范围比在空气中的燃烧范围大得多。
○点火所需的能量：烃在氧气中点火所需的能量比在空气中点火所需的能量小得多。
○自燃温度：随着氧含量的增加，物质的自燃温度下降（若降低到环境温度以下），危险性增大。
事故分析
（另外还有些系统设计成让含氧量降到16%左右，它足以支持生命，但这样低的浓度可防止火灾或减慢火漫延的速度。总的来说，对这些系统是无法接受的，因为它们给操作工带来了更多的危险。）
² 在日常操作中，当低于国际上公认的氧气安全标准时，操作工有可能会被假象误导，标准的探测器不够（报警水平在19或19.5%）。
² 降低氧的含量可能会对健康造成长期的影响，对一些敏感的人，甚至会造成短期的影响。
² 在靠近惰性气体的入口，氧气的含量可能不安全。必须仔细研究在保护的空间内空气的分布情况，发生的任何变化（例如设备在室内的移动、开门、风扇停下来…）都会产生不同的，因此是危险的条件。
² 要达到有故障但安全的系统几乎是不可能的（仅仅靠氧气探测器、风扇…）
事故分析
Ⅺ、截留压力的危险
介绍压缩空气的危险
记住：气体在受到压缩后会积聚能量（参见气枪是如何工作的）。因此，气体受压的系统就尤如一支上了膛的枪，在等待发射。
气体在受压后会积聚能量，足以致人伤人亡。
Ⅻ、应记住的几点
1. 燃烧所需要的三个要素：
空气（氧气）
燃料汽
点火源
2. 把三个要素拿走一个，火就不再存在。拿走的应为燃料或空气（氧气），因为点火源太多了。
3. 空气中的五分之一是氧气。如果有空气的话，一定会有氧气存在。
4. 由工业氧气和石油汽组成的易燃混合物：
8226; 提供较宽的爆炸范围
8226; 使混合物容易引起爆震
8226; 比空气-石油汽具有更猛烈的爆炸性能
根除使用工业氧气，尽量减少爆震发生的可能性。
5.爆震是猛烈的。它把容器炸得粉碎，碎片四处飞射。
6. 旧的加工工艺无法抵御不受控的烃-空气（氧气）混合物带来的危险。
建议对这样的加工工艺定期进行重新评估。
7. 石油产品会大量汽化，与空气混合后，足以生成易燃的混合物。
8226; 有的在室温下
8226; 有的甚至在零度以下
8226; 有的只要加一下热
8. 在工艺设备中的氧气可用惰性气体、水或液流来消除或稀释。
9. 不要去猜测---而应该去分析混合物中的氧含量。
10. 任何烃与氧气混合的燃烧范围比与空气混合的燃烧范围要大得多。
11. 把氧气去除，防止形成不需要的易燃混合物。
12. 遵守指令。熟悉你的装置和它的限度规定。
13. 记住：
8226;设想点火源会出现。
8226; 设想爆炸将会是猛烈的，是爆震型的。
8226; 操作尽可能远离燃烧极限。理想的目标是百分之0.0的氧。
8226; 按规定的程序办事。
