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大興安嶺隔爆外殼中的爆炸壓力及其影響因素

作者：管理員發(fā)布時間：2019/11/21 17:06:23 點擊率：209924

爆炸性氣體混合物的爆炸必須同時具備兩個條件：在爆炸界限內的爆炸性氣體濃度和足夠能量的點火源。防爆的出發(fā)點旨在使這兩個條件相分離，也就是兩個條件同時出現(xiàn)的概率趨于零

。作為隔爆型電氣設備的共同特征都是具有一個隔爆外殼

，它將點火源限制在隔爆外殼這個有限的空間中

，使之與環(huán)境中的混合物相分離

，同時將殼內可能發(fā)生的爆炸限制在外殼空間內，從而實現(xiàn)防止殼外爆炸的發(fā)生——防爆

。

由于加工制造

、安裝使用、維護等原因

，隔爆外殼一般不可能是“天衣無縫”的一個整體

，而是由兩個以上的外殼零件構成，零件組成外殼時

，零件表面間的結合處必然會有間隙。由于環(huán)境中存在混合物

，隔爆外殼存在間隙

，經(jīng)對流、擴散等作用

，使得隔爆外殼內部空間一定含有電氣設備安裝使用環(huán)境中同樣的混合物

。因此當電氣設備正常運行或事故狀態(tài)下產(chǎn)生火花、電弧或危險溫度時

，隔爆外殼中發(fā)生爆炸時完全可能的

。

影響隔爆外殼中爆炸壓力主要原因有：

一、混合物濃度的影響

在常溫常壓下

，任何一種混合物的爆炸壓力

，都隨著混合物濃度變化而變化，但必然存在一個對應一定濃度值得最大爆炸壓力值，此值為該混合物最大爆炸壓力

。

二

、混合物初始壓力的影響

混合物爆炸前所受到的壓力，稱之為混合物的初始壓力

，初始壓力大于常壓時

，其單位體積的分子數(shù)目比常壓時多，即相當于其分子密度加大

，在體積一定時

，混合物的初始壓力逐漸增大，則其分子數(shù)目隨初始壓力增大而增加

。

三

、混合物初始溫度的影響

混合物爆炸簽本身溫度稱之為混合物的初始溫度，初始溫度降低時

，使氣體冷縮而密度變大

，相當于單位體積內爆炸截止的質量增加爆炸壓力與混合物初始溫度關系是爆炸壓力隨初始溫度降低而增大。

四

、外殼形狀的影響

根據(jù)熱爆炸理論及其氣體反應動力學觀點

，混合物在爆炸過程中，壓力波總是以火源為中心

，以同心球的形式向周圍空間擴展

，最終形狀則與外殼形狀一致，在球形外殼中心點火

，壓力倍擴展不受任何干擾

，并同時結合外殼的內壁，因此此反應的爆炸壓力較高

。

五

、外殼容積的影響

由于混合物爆炸時總是通過外殼壁產(chǎn)生熱損失，所以外殼內部表面面積對爆炸壓力有一定影響

。如果外殼內部表面面積對容積之比值很大

，則爆炸壓力比較小。

六

、外殼間隙的影響

由于隔爆外殼存在的隔爆間隙

，壓力波對新鮮混合物的壓縮，使部分新鮮混合物通過間隙而溢出

。從而使外殼中的爆炸壓力下降

。間隙越大，爆炸壓力越小

，間隙對爆炸壓力的影響

，在慢速爆炸的甲烷空間混合物中比快速反應的氫氣空氣混合物中更明顯

。

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