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丁青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(shí)間：2019/11/21 17:06:23 點(diǎn)擊率：207711

爆炸性氣體混合物的爆炸必須同時(shí)具備兩個(gè)條件：在爆炸界限內(nèi)的爆炸性氣體濃度和足夠能量的點(diǎn)火源

。防爆的出發(fā)點(diǎn)旨在使這兩個(gè)條件相分離，也就是兩個(gè)條件同時(shí)出現(xiàn)的概率趨于零

。作為隔爆型電氣設(shè)備的共同特征都是具有一個(gè)隔爆外殼

，它將點(diǎn)火源限制在隔爆外殼這個(gè)有限的空間中，使之與環(huán)境中的混合物相分離

，同時(shí)將殼內(nèi)可能發(fā)生的爆炸限制在外殼空間內(nèi)

，從而實(shí)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(hù)等原因，隔爆外殼一般不可能是“天衣無縫”的一個(gè)整體

，而是由兩個(gè)以上的外殼零件構(gòu)成

，零件組成外殼時(shí)，零件表面間的結(jié)合處必然會(huì)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(duì)流

、擴(kuò)散等作用

，使得隔爆外殼內(nèi)部空間一定含有電氣設(shè)備安裝使用環(huán)境中同樣的混合物。因此當(dāng)電氣設(shè)備正常運(yùn)行或事故狀態(tài)下產(chǎn)生火花

、電弧或危險(xiǎn)溫度時(shí)

，隔爆外殼中發(fā)生爆炸時(shí)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(gè)對(duì)應(yīng)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?jí)毫Φ挠绊?/span>

混合物爆炸前所受到的壓力

，稱之為混合物的初始?jí)毫?

，初始?jí)毫Υ笥?/span>常壓時(shí)，其單位體積的分子數(shù)目比常壓時(shí)多

，即相當(dāng)于其分子密度加大

，在體積一定時(shí)，混合物的初始?jí)毫χ饾u增大

，則其分子數(shù)目隨初始?jí)毫υ?/span>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(shí)

，使氣體冷縮而密度變大，相當(dāng)于單位體積內(nèi)爆炸截止的質(zhì)量增加爆炸壓力與混合物初始溫度關(guān)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(yīng)動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)，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(kuò)展，最終形狀則與外殼形狀一致

，在球形外殼中心點(diǎn)火

，壓力倍擴(kuò)展不受任何干擾，并同時(shí)結(jié)合外殼的內(nèi)壁

，因此此反應(yīng)的爆炸壓力較高

。

五、外殼容積的影響

由于混合物爆炸時(shí)總是通過外殼壁產(chǎn)生熱損失

，所以外殼內(nèi)部表面面積對(duì)爆炸壓力有一定影響

。如果外殼內(nèi)部表面面積對(duì)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(duì)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(duì)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(yīng)的氫氣空氣混合物中更明顯

。

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