爆炸与防爆基本原理课件.ppt

第二章 爆炸与防爆基本原理,环境科学与工程学院2012年春,第三部分 爆炸,3-1 爆炸机理3-2 爆炸极限计算 3-3 防爆技术基本理论,爆炸机理,一、爆炸及其分类1、爆炸的特征（1）定义：指物质在瞬间以机械功的形式释放出大量气体和能量的现象。（2）内部特征：大量气体和能量在有限体积内突然释放或急骤转化，并在极短时间内，在有限体积中积聚，造成高温高压。（3）外部特征：对周围物体形成急剧突跃压力的冲击，或者造成机械性破坏效应,以及周围介质受震动而产生的声响效应。（4）主要特征：压力的瞬间急剧升高。,2、爆炸的分类（1）物理性爆炸：物理变化（温度、体积和压力等）引起的，物质性质和化学成分均不变，如锅炉爆炸、水汽爆炸等；（2）化学性爆炸：指物质在短时间内完成化学变化，形成其它物质，同时产生大量气体和能量的现象，如硝化棉爆炸（V增大47万倍）；1）可燃物质化学爆炸的条件（a）存在着可燃物质，包括可燃蒸气、气体或粉尘；（b）可燃物质与空气混合并达到爆炸极限，（c）点火源或点火能量。以上三个条件须同时具备，爆炸才可能发生。,2005年11月13日吉林石化双苯厂车间爆炸,2）基本特征：高速度（化学反应）大量气体 大量热量（3）核爆炸：原子核发生裂变或聚变反应时，释放出巨大的能量而发的爆炸，如原子弹、氢弹等。,核弹爆炸,3、按爆炸反应的相不同分类（1）气相爆炸：混合气体爆炸、气体的分解爆炸、粉尘爆炸和喷雾爆炸等。（2）液相爆炸：聚合爆炸、蒸发爆炸和液体混合所引起的爆炸等。（3）固相爆炸：爆炸性化合物及其他爆炸性物质的爆炸，导线爆炸。,4、按爆炸的瞬时燃烧速度不同分类（1）轻爆：每秒数米，爆炸无多大破坏力，声响也不大，如无烟火药；（2）爆炸：每秒十几米至数百米，爆炸时压力激增，有较大的破坏力，有震耳的响声。一般可燃性气体爆炸属于此类；（3）爆轰：10007000m/s，“冲击波”；爆轰是炸药中化学反应区的传播速度大于炸药中声速时的爆炸现象，是炸药典型的能量释放形式（每千克炸药爆轰瞬间输出功率可达5107千瓦）,以爆轰波形式沿炸药药柱高速进行的过程。,爆轰波通过冲击波传播，速度达上千到数千米每秒，超过炸药中的音速，且外界条件对爆速的影响较小。爆轰还可以引起“殉爆”；殉爆是指装药的爆炸能引起与其相距一定距离的被惰性介质隔离的装药的爆炸,5、爆炸的破坏作用（1）冲击波：造成对附近建筑物的破坏；（2）碎片冲击：各种碎片飞散而造成的伤害，飞散距离可达100-500m；（3）震荡作用：短暂的地震波；（4）造成二次事故：如高空作业人员受冲击 波或震荡作用，会造成高空坠落事故。,分解爆炸,1、气体的分解爆炸：在高温、压力等作用下的分解反应，会释放相当数量的热量，从而给爆炸提供了所需的能量，如C2H2、C2H4。【例1】乙炔（C2H2）爆炸：（1）受热或受压易发生聚合、加成、取代和爆炸性分解化合反应，当受热到200300，开始发生聚合反应：3 C2H2C6H6+630J/mol（2）当T=700，压力P0.15Mpa，未聚合的C2H2发生爆炸性分解（P剧升10-13倍）：C2H22C+H2+226.04J/mol,分解爆炸的临界压力：指在高压下容易分解爆炸的气体，当压力降至某数值时，就不再发生分解爆炸。如乙炔为0.14Mpa，N2O为0.25Mpa，NO为0.15Mpa，C2H4在0时为4Mpa等。2、简单分解的爆炸性物质：该类物质很不稳定，受摩擦、撞击，甚至轻微震动都可能发生爆炸，爆炸时分解为元素，并在分解过程中，产生热量，如乙炔银（Ag2C2）、乙炔铜（Cu2C2）、碘化氮等。【注】与乙炔接触的设备零件，不得用含铜量超过70%的铜合金制作。,3、复杂分解的爆炸性物质：硝化甘油的分解爆炸反应式：4C3H5（ONO2）3=12CO2+10H2O+O2+6N2+Q 硝化甘油是一种有甜味的黄色油状液体，熔点为13.2C，是用纯甘油为原料，用浓硝酸和浓硫酸组成的混合酸进行硝化反应制得。硝化甘油爆炸时，最高温度可达3400C。硝化棉与硝化甘油（重量比约为1:13）混合成的胶状爆胶，是已知烈性炸药中爆炸力最强的,约为三硝基甲苯TNT的1.5倍，常用作比较炸药效力的标准之一，它对撞击不敏感，使用、运输和储存都比较安全，是采石和挖掘隧道等作业的理想爆破炸药。常用的硝酸酯类炸药还有：硝化乙二醇、季戊四醇四硝酸酯、甘露醇六硝酸酯和硝化淀粉等。,可燃性混合物爆炸,1、燃爆特性：（1）可燃性混合物：指由可燃性物质与助燃物组成的爆炸性物质，如可燃气体、蒸气和空气混合。（2）可燃性混合物为有爆炸危险的物质，它们只有在适当的条件下才会变为危险的物质。2爆炸极限（1）定义：即是指可燃物质（可燃气体、蒸气和粉尘）与空气（氧气）必须在一定的浓度范围内均匀混合，形成预混气，遇着火源才会发生爆炸的浓度范围。可燃气体与蒸气以体积百分比来表示，如CO与空气12.5%-80%；,粉尘以单位体积混合物中的质量数（g/m3）如铝粉为40（g/m3）；（2）爆炸下限与上限：其爆炸范围越宽，其爆炸危险越大。,燃烧与化学性爆炸的关系,1、共同点：（1）他们的本质相同，均为可燃物的氧化反应，都要具有可燃物、氧化剂和火源三种基本因素。（2）两者可随条件而转化；2、区别：（1）氧化的速度，V爆V燃（主要区别）；（2）发展过程显著不同，火灾有初起、发展和衰弱阶段，造成的损失随时间的延续而加重，但爆炸发生在一瞬间，一旦发生，损失已无从减免。,五、爆炸反应历程,1、爆炸混合物：指可燃气体、蒸气或粉尘预先与空气均匀混合并达到爆炸极限的混合物。2、热反应机理：即当燃烧在某一空间内进行时，若散热不良，则会使反应温度不断提高，温度提高又会加快反应速度，如此循环进展，而导致爆炸的发生。,3、链式反应机理：爆炸性化合物与火源接触，就产生活性分子或成为连锁反应的活性中心，随后（着火后），热以及活性中心都向外传播，促使邻近的一层混合物起化学反应，然后该层又成了热和活性中心的源泉而引起另一层混合物反应，如此循环，直至全部爆炸性混合物反应完为止。爆炸时，火焰是一层层同心圆球面的形式向外传播的。T混气V链n游离基N分支数N链中断数V链=V混气自行着火爆炸,爆炸极限计算,一、爆炸完全反应浓度计算1、可燃物质的完全反应浓度：理论上完全燃烧时在混合物中该可燃物质的含量。可依据为化学反应方程式来计算；（1）公式推导：假设可燃气体或蒸气分子式为CHO，设燃烧1mol气体所必需的氧的物质的量为n，则燃烧反应式可写为：CHO+nO2生成气体 若取空气中氧气的浓度为20.9%，则在空气中可燃气体完全反应的浓度X（%）为：,2-1 则在氧气中可燃气体完全反应浓度为X0（%），即：2-2 在完全燃烧的情况下，燃烧反应式为：CHO+nO2CO2+0.5H2O 式中：2n=2+0.5-根据2n的数值，可查表2-5可直接查出可燃气体或蒸气在空气（或氧化）中完全反应的浓度。,例2：试分别求H2、CH3OH、C3H8、C6H6在空气中和氧气中完全反应浓度。（1）根据分子式，用公式2n=2+0.5-求出2n值：H2 2n=0+20.5-0=1CH3OH 2n=21+0.54-1=3C3H8 2n=23+0.58=10C6H6 2n=26+0.56=15（2）公式法：将n数值分别代入式2-1与2-2可得：（3）查表法：根据2n数值查表2-5可得：X（H2）=29.5%X0（H2）=66.7%X（CH3OH）=12%X0（CH3OH）=40%X（C3H8）=4%X0（C3H8）=16.7%X（C6H6）=2.7%X0（C6H6）=11.76%,二、爆炸极限的计算 可燃气体和可燃蒸气的爆炸极限可用专门仪器测定出来，或用经验公式算出来：1、据完全燃烧反应所需的氧原子数计算：（1）爆炸下限：Lx=（2）爆炸上限：Ls=Lx可燃性（气体）混合物爆炸下限，%；Ls可燃性（气体）混合物爆炸上限，%；N每摩尔可燃气体完全燃烧所需的氧原子数。,例3 试求乙烷在空气中爆炸浓度上限和下限。（1）列写燃烧方程式：2C2H6+7O2=4CO2+6H2O（2）求N值 N=7（3）将N值带入上式中，分别求得：Lx=3.38%Ls=10.7%2、爆炸性混合气依据完全燃烧时的浓度，以此来计算：Lx=0.55X X为完全燃烧时的浓度 习题1 试求甲烷在空气中的爆炸浓度上限和下限。解：CH4+2O2CO2+2H2O,（Lx=5.2%Ls=14.7%）【注】该公式用于计算链烷烃类，与实验值比，误差10%,三、多种可燃气体组成混合物的爆炸极限 2-7式中：Lm-爆炸性混合气体的爆炸极限，%；L1、L2、L3-组成混合气体各组分的爆炸极限，%；V1、V2、V3-各组分在混合气体中的浓度，%。（V1+V2+V3+Vn=100%）例4 某种天然气的组成如下：甲烷80%，乙烷15%，丙烷4%，丁烷1%。各组分的爆炸下限分别为5%，3.22%，2.37%和1.86%，则该天然气的爆炸下限为：=4.37%,习题2：试求该天然气的爆炸上限。【注】适用于煤气、水煤气和天然气等。四、含有惰性气体的多种可燃气体混合物爆炸极限（1）先求出混合物中由可燃气体和惰性气体分别组 成的混合比；（2）再从相应的比例图中（图2-3，2-4，）查出它们的爆炸极限，（3）将各组份的爆炸极限代入式2-11即可。【注】工程应用上一般多种可燃气体组成混合物与含有惰性气体的多种可燃气体混合物得爆炸极限，直接用仪器来测量获得（爆炸极限测定仪器）。,6、爆炸危险度=Lx爆炸下限浓度；LS爆炸上限浓度；LS越大，LX越小，则爆炸危险度越高。,五、爆炸极限的应用1、区分可燃物质的爆炸危险程度，从而用（尽可能）爆炸危险性小的物质代替爆炸危险性大的物质；2、爆炸极限可作为评定和划分可燃物危险的标准；3、根据爆炸极限选择防爆电机和电器；4、确定建筑物的耐火等级、层数和面积等；5、根据危险性的不同，在确定安全操作规程以及研究防爆技术措施，采取相应的有效措施，以确保安全。,可燃气体(蒸气)的爆炸极限不是一个固定的常数，而是受许多因素的影响而变化的。1）初始温度2）初始压力3）氧气含量4)惰性介质5）容器6）外热源种类、强度,可燃气体爆炸极限的影响因素,4、可燃气体爆炸极限的影响因素(1)初始温度 可燃性混合气的初始温度升高，使爆极限范围增大，即爆炸下限降低，上限增高。这是因为温度升高，会使反应物分子的活性增大，因而反应速度加快，反应时间缩短，导致反应放热速率增加，散热减少，使爆炸反应容易发生。,（2）初始压力 初始压力对爆炸极限有影响，在高压下影响比较明显，但情况比较复杂，必须实测。一般来说，压力增高，爆炸极限范围扩大。因为压力增高，使分子间距缩小，碰撞几率增高，使烧燃反应更为容易。从实验得知：压力增高时，爆炸下限降低不太明显，上限增高较多。,（3）氧含量 混合气中氧含量增加，一般对爆炸下限影响不大，因为在下限浓度时氧气对可燃气是过量的。由于在上限浓度时氧含量相对不足，所以增加氧含量会使上限显著增高。例如甲烷在空气中的爆炸极限范围为5.0-15.0，而在纯氧气中，爆炸极限范因为5.0-61.0。,（4）惰性气体含量及杂质 若在可燃混合气中加入惰性气体，将使其爆炸范围缩小，当惰性气体含量逐渐增多达到一定浓度时，可使混合气不爆炸。这是因为加入惰性气体后，其分子会使可燃气分子与氧分子隔离，在二者间形成一道屏障。当活化分子撞击惰性气体分子时，则会减少或失去活化能，因而使反应链中断。若某处已经着火，则放出的热量会被惰性气体吸收，热量不能积聚，对燃烧起到抑制的作用。,（5）容器的尺寸及材质 若容器材质的传热性能好，尺寸又小到一定程度，则由于器壁的热损失较大，要达到能使可燃气燃烧的最低温度，就需增加反应的发热量，导致爆炸范围缩小。容器大小对爆炸极限的影响也可从器壁效应得到解释。随着管径的减小，自由基与管壁碰撞的几率相应增大，当管径减小到一定程度时，则因自由基(与器壁相撞)销毁速度大于自由基产生速度，而使燃烧，爆炸不能进行。有时容器材质对爆炸极限也有影响。某些材料对可燃气爆炸有催化作用，某些材料有钝化作用。例如氢和氟在玻璃容器中混合、甚至在液态空气的低温下于黑暗中也能爆炸；而在银制容器中，常温下才能反应。,（6）点火源 增高点火源的能量，增大火源的表面积和延长火源与混合物的接触时间都会使可燃气爆炸范围增大。以甲烷与空气的混合气为例：当电火花能量为1mJ时，其爆炸极限范围为6-15，当点火火花能量为10mJ时，其炸爆范围为4.9-15，当点火能量高到一定程度时，爆炸极限就趋近于一个稳定值。所以，一般情况下，测定混合气爆炸极限时应采用较高的点火能量。,（7）其它因素 除以上影响因素外，光对爆炸极限也有影响。众所周知，在黑暗中氢与氯反应十分缓慢，但在强光下则会导致爆炸。又如甲烷和氯气混合，在黑暗中长时间内不发生反应，但在日光照射下，便会引起激烈的反应，如果两种气体的比例适当则会发生爆炸。,爆炸温度和爆炸压力,一、爆炸温度的计算1、根据反应热计算例 试求乙醚与空气的混合的爆炸温度。C4H10O+6O2+22.6N24CO2+5H2O+22.6N2（1）计算燃烧各产物的热容：N2的摩尔定容热容为（4.8+0.00045t）4186.8J/（Kmol）H2O的摩尔定容热容为（4.0+0.00215t）4186.8J/（Kmol）CO2的摩尔定容热容为（9.0+0.00058t）4186.8J/（Kmol）燃烧的总热容为：,22.6（4.8+0.00045t）4186.8=（454+0.042t）103 J/（Kmol）5（4.0+0.00215t）4186.8=（83.7+0.045t）103 J/（Kmol）+4（9.0+0.00058t）4186.8=（150.7+0.0097t）103 J/（Kmol）（688+0.0967t）103 J/（Kmol）燃烧的总热容为（688+0.0967t）103 J/（Kmol）（2）求爆炸最高温度 查乙醚的燃烧热为2.7106J/mol，即2.7109J/Kmol。因为爆炸速度极快，是在近乎绝热情况下进行的，所以全部燃烧热可近似得看做用于提高燃烧产物的温度，也就等于燃烧产物热容与温度的乘积，即：2.7109=（688+0.0967t）103t 解之得：t=2826,2根据燃烧反应方程式与气体的内能：能量守恒的规律计算：U2=Q+U1 式中：U2燃烧后产物的内能之总和；U1燃烧前物质的内能之总和；Q燃烧物质的燃烧热之总和。,二爆炸压力的计算1、原理：压力与温度、摩尔数成正比2、公式：P，T 和n爆炸后的最大压力、最高温度和气体摩尔数；P0，T0和m爆炸前的初始压力、初始温度和气体摩尔数。例1 设P0=0.1Mpa，T0=27，T=2411K，求CO 与空气混合物的最大爆炸压力。,解：2CO+O2+3.76N2=2CO+3.76N2 m=6.76，n=5.76,代入上式：,防爆技术基本理论,一、燃烧和化学性爆炸的感应期 1、感应期（诱导期）：可燃物质的温度达到自燃点或着火点后，并不立即发生自燃或着火，其间有段延滞时间，即感应期。可燃物质的燃烧和可燃性混合物的爆炸存在感应期，是因为要使化学反应的活性中心发展到一定的数目需要一定的时间。感应期应用：如用无烟火药在含甲烷的煤矿中进行爆破作业：甲烷的感应期为8-9s，而无烟火药发火时间仅为2-3s。,二、防爆技术基本理论及应用 1、基本理论：防止其三个基本条件的同时存在。2、措施及应用：（1）消除可燃物：如防止可燃物跑、冒、滴、漏，“矿井瓦斯抽放”；（2）消除可燃物与空气（或氧气）混合形成爆炸性混合物，如正压操作、设备密闭和测爆仪等；（3）控制火源：如防爆电机电器、静电防护和防雷击等。,三、爆炸发展过程与预防基本原则1、爆炸发展过程与特点：（1）混爆物形成：可燃气与助燃气混合扩散；（2）混爆物遇着火源，爆炸开始；（3）爆炸范围的扩大和威力的升级；（4）完成化学反应，造成灾害性破坏。2、基本原则（1）防止爆炸性混合物的形成：通风、密闭、正压和惰性气体保护等；（2）严格控制火源：严禁烟火、防爆电器等；（3）燃爆开始就及时泄出压力：薄弱环节、爆破片和安全阀门等；,（4）切断爆炸传播途径：阻爆器（网）、防止殉爆的安全间距和防爆墙等；（5）减弱灾害性破坏：构建薄弱环节、安装抑爆器等；（6）检测报警：可燃气浓度检测报警仪等。,防爆技术措施工艺参数控制,在有爆炸性物质参与的各种生产过程中，正确控制各种工艺参数，防止超温、超压和材料漏失是防止事故爆炸发生的重要措施。温度控制：不同的化学反应都有其最适宜的反应温度。根据不同的生产工艺采取控制反应热量、防止局部热量积蓄，正确选择加热方式。,投料控制：严格控制反应物料的配比、投料顺序、投料速度等。如：对于放热反应的工艺，应保持适当和均衡的投料速度，加热速度不能超过设备的传热能力，以免引起温度急剧升高而导致爆炸事故的可能发生。防止物料漏失：在生产、输送、贮存易燃物料过程中，防止物料的跑、冒、滴、漏。,防爆技术措施工艺参数控制,采取相应的有效预防技术和措施，预防在设备和系统中或周围形成爆炸性混合物 1、设备密闭：增强容器的气密性、适当正压操作（如尽量少用法兰连接）2、系统通风：加强通风、合理布置通风系统、设置防爆遮板 3、惰性介质保护：添加惰性气体 4、以不燃溶剂代替可燃溶剂,防爆技术措施防止形成爆炸性混合物,惰性气体保护,采取惰性气体主要有：氮气、二氧化碳、水蒸气、烟道气等。易燃固体物质的粉碎、筛选处理及其粉末输送时，采用惰性气体进行覆盖保护。处理可燃易爆的物料系统，在进料前用惰性气体进行置换，以排除系统中原有的气体，防止形成爆炸性混合物。将惰性气体通过管线与有火灾爆炸危险的设备、储槽等连接起来，在万一发生危险时使用。,易燃液体利用惰性气体充压输送。在有爆炸性危险的生产场所，对有可能引起火灾危险的电器、仪表等采用充氮正压保护。易燃易爆系统检修动火前，使用惰性气体进行吹扫置换。发现易燃易爆气体泄露时，采用惰性气体冲淡。发生火灾时，用惰性气体灭火。,惰性气体保护,可燃混合物不发生爆炸的最大允许氧含量,5、危险物品的合理存贮,各种化学危险品的性质不同，它们的贮存条件也不同，应采取分库存放及合理贮存措施。爆炸物品不准与其它物品共存，必须单独隔离存放 易燃液体不准与其它物品共存 易燃气体除惰性不燃气体外，不准与其它物品共存,点火源种类：电火花、静电火花、高温热表面、辐射热、冲击与摩擦、绝热压缩、明火、自燃着火等 应根据不同的条件采取相应的预防措施。明火：主要指生产过程中的加热用火、维修焊割用火及其它火源。加热用火的控制：尽量避免采用明火设备，而宜采用蒸汽或其它载热体加热。维修焊割用火的控制：应将系统和环境进行彻底的清洗或清理。,防爆技术措施消除点火源,爆炸传感器,在密闭的空间里发生爆炸时，都会伴随着发生热辐射、升温、升压和气体电离等现象。因此，只要根据爆炸的这些外部现象中的任何一种现象，就可以发现设备内是否发生了爆炸。所以，自动抑爆系统所用的爆炸传感器，应当是一种能把上述参数之一转变为电信号的装置。探测爆炸的传感器主要有热敏传感器、光敏传感器及压力传感器3 种类型。,防爆安全装置,防火与防爆安全装置主要为：阻火装置、泄压装置、爆炸抑制系统和指示装置等 一、阻火装置 1、作用：阻止火焰在设备和管道内扩散，或为了防止 火焰窜入设备、容器与管道内。2、原理：在可燃气体进出口两侧之间设置阻火介质，隔断火焰 的传播；3、种类：液体（水）隔离、阻火器（网孔）、单向阀。,（1）安全水封：以水为阻火介质1）开敞型安全水封：当发生火焰倒燃时，由于进气管插入液面较深，安全管道先离开水面，火焰被水阻隔而不会进入另一侧（如图10）。用于低压（燃气）系统管道阻火，简单方便，可靠性不高；2）封闭式安全水封：发生火焰倒燃时，罐内的压力增高，压迫水面，并通过水层使逆止阀作瞬时关闭，进气管暂定供气（如图12）。用于高压（燃气）输气系统的阻火，可靠性高；,3）安全液封的计算进气管内径d1d1=(G106/0.7853500v)1/2=18.8(G/V)1/2 式中：G可燃气体流量，m3/h;V进气管中气体的平均速度，m/s d1单位：mm安全管内径d3(mm)当管子同心安置时：d3=（1.41.5）d2 当管子并排安置时：d3=（0.81.2）d1 式中：d1、d2分别为进气管的内径与外径,罐体内径D：D=18.8(G/V1)1/2 式中：V1罐体内气体的平均速度，m/s罐体壁厚b 开敞型：b=(1/1801/70)D mm 封闭型：b=+C 式中：P设计压力。M Pa D罐体内径 mm 许用应力 MPa 焊缝系数 取0.7 C锈蚀附加量 一般取0.5mm,气室高度h（mm）：对于敞开型：h2=(13.5)D mm 对于封闭型：h2=(1.1 3.8)D mm水室高度h 对于敞开型：h 1=(0.451.3)Dmm 对于封闭型：h1=(1.853)Dmm气体分配板的孔径d d=18.8 mm式中：V0分气板中气体的许用平均速度，m/s Z分气板的孔数。,4)使用安全要求:水位不能低于水位计所标定的位置，也不宜过高;冬季时，工作完毕后应把水全部排出，洗净，以免冻结;需经常检查逆止阀的气密性。,(2)阻火器:1)工作原理：火焰在管道内蔓延的速度随着管径的减小而减小，最后可以达到一个火焰不蔓延的临界直径。2)影响因素：阻火层的厚度空隙直径通道大小 3)种类:金属网阻火器：一般6-12层，对有机溶剂采用4层即可。砾石阻火器：阻火介质将阻火器内室间分隔成许多非直线性小空隙，有效的阻止火焰蔓延。,管道防爆波纹阻火器,砾石阻火器 燃气阻火器,(3)单向阀（逆止阀）1)原理：仅允许可燃气体或液体向一个方向流动，遇有倒流时，即自行关闭，避免燃气或燃油系统中发生流体倒流或高压窜入低压产生爆裂，或火焰倒袭和蔓延等事故。2)应用：系统中流体的进口与出口间，燃气或燃油管道及设备相连接的辅助管线上，高低压系统间，压缩机与油泵的出口管线上。,二、泄压装置1、作用：防止容器超压。2、原理：当容器内压力超过某一安全限值，泄压装置 动作，将超出的压力释放。3、种类：安全阀爆破膜片,（1）安全阀1）原理：当容器和设备内压力升高超过安全规定的限度时，安全阀即自动开启，卸压部分介质，将低压力至安全范围内再自动关闭，从而实现设备和容器内压力的自动控制。2）分类：静重式杠杆式弹簧式3）检查：定期作排气试验，防堵塞黏结。查是否有漏气或不停排气等现象。,4)注意事项：（设置时）压力容器应直接设置在容器本体上，液化气体容器应装在气相部位；注意排泄气体的安全性；用于泄放可燃液体时，宜将排泄管接入事故贮槽，污油罐或其他容器，用于泄放高温油气或冒燃、可燃液体等遇空气可能立即着火物质时，宜接入密闭系统的放空塔或事故槽。室内设备的安全阀，放空口宜引出房顶，并高于房顶2m以上。,（2）爆破片1)原理：即在设备或容器的适当位置设置一定大小面积的脆性材料，构成薄弱环节。当爆炸刚发生时，该环节首先被破坏，从而达到泄压仰爆的作用。2)作用：发生爆炸时，保护设备免遭破坏；当安全阀出现故障时，其承担泄压的装置与功能；当工作介质为有毒气体（或含有剧毒气体）时，其泄压只能用爆破片，以免泄露污染。,3)可靠性：膜片材料：良好的耐热，耐腐蚀性；一定的脆性。如石棉板，塑料，铝等。泄压面积：一般1m3取0.0350.18m2 对乙炔和氢的设备应大于0.4m2,厚度：=式中：-爆破片厚度，P-设计的爆破压力，Pa;D-泄压孔直径，；K-应力系数，根据材料选择：AL：2.4103-2.9103(t100)Cu：7.7103-8.8103(t200),4)注意事项当工作介质为可燃易爆物质或含有剧毒物质时，应在某上接装导爆筒，使其通向室外安全点；当工作介质具有腐蚀性时，应在膜片上涂上聚四氟乙烯防腐剂；当泄压孔径较大时，厚度很薄时，应在爆破片上刻划刀痕或滚花，避免鼓包现象；爆破片的可靠性必须经过爆破试验监定。,室内泄爆装置（左图为磨煤机出口泄爆；右图为粉仓顶部泄爆）,泄爆试验（左图为无火焰扑集泄爆；中、右图为有火焰扑集泄爆）,三、指示与爆炸抑制装置1、指示装置（1)定义：指用于指示系统的压力，温度和水位的装置，如：压力表，温度计和水位计等。（2)压力表使用注意事项：注意检查指针转动与波动是否正常；压力表应保持洁净，表盘应明亮清晰；压力表的接管要定期吹冼，防止堵塞；定期校验。,爆炸抑制装置：（1）组成：主要有传感器、控制器、抑爆剂发射器。（2）作用：通过往火源供送抑爆剂，把燃烧初期的化学反应遏制住。（3）原理：火源 传感器 控制器 抑爆器 抑爆剂 阻止燃烧。（4）传感器类型：热敏、光敏、压敏。（5）抑爆剂类型：水、惰气、卤代烷、干粉等。,自动抑爆装置,爆炸抑制器,爆炸抑制器也称为抑爆器，装有爆炸抑制剂且在内压作用下能将爆炸抑制剂排出的装置。内压可以是储藏的压力，也可以从化学反应得到（如爆炸或烟火装置的激活）。爆炸抑制器是自动抑爆系统的执行机构。它把装填于其内的抑爆剂迅速、均匀地分布到设备的整个空间。燃炸抑制器主要有爆囊式抑爆器、高速喷射抑爆器、水雾喷射器等3种形式。,抑爆装置,1.爆囊式抑爆器爆囊能将液态抑爆剂在5ms 内释放，其初始喷射速度超过200m/s，但其作用范围小于2m。由于爆囊安装在设备内部，它不适用于高温和腐蚀性的环境。主要适用于管道、传送带及斗提机等小容量设备。,2.高速喷射抑爆器高速喷射抑爆器适用于较大的设备，允许抑爆的时间较长，相应地也需要较多的抑爆剂。抑爆剂可为液体或粉剂，在N2 的高压储藏。常用的高速喷射抑爆器罐的容积为3-45L，喷射剂(通常为N2)压力最大可达12MPa3.水雾喷射器水雾喷射器主要用于火花消除系统，水储罐保持较高的压力，当喷头得到爆炸响应时，高压水通过特殊设计的喷头雾化喷出，达到灭火的目的。,通常使用的抑爆剂有:卤代烷、水、粉末及混合抑爆剂。,练习1、用氮气保护乙烷，设备内原有空100m3，试求下列两种情况氮气用量:(l)氮气中布含含氧气;(2)氮气中含有6%的氧气。,