【摘要】：從基元反應(yīng)、化學(xué)熱力學(xué)2個(gè)方面分析了強(qiáng)火源條件下瓦斯點(diǎn)火的壓力峰值、火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊淖兓卣�。結(jié)果表明,強(qiáng)火源加速了基元反應(yīng)進(jìn)程,使自由基產(chǎn)生速度加快,導(dǎo)致瓦斯氣體迅速進(jìn)入自熱階段,同時(shí)提高了爆炸壓力峰值和壓力上升速度,加劇了爆炸強(qiáng)度。
【圖文】：

由式(1)～式(8)可以看出，可燃混合氣體反應(yīng)放熱速率qG隨溫度變化呈指數(shù)增長，火源溫度越高，其單位放熱量越多，越有利于反應(yīng)的正向進(jìn)行。混合氣體通過容器壁面向周圍介質(zhì)的放熱量qL，可由牛頓冷卻定律表示:qL=αS(T－T0)(9)式中:α為對流換熱系數(shù);S為傳熱面積。由式(8)和式(9)得qG和qL與溫度的關(guān)系，如圖1，圖中曲線1、2、3為在不同環(huán)境溫度T0下對應(yīng)的3條散熱速率曲線，曲線4為放熱速率曲線。曲線1、2、3對應(yīng)的環(huán)境溫度分別為T1、T2、T3，且T1＜T2＜T3。當(dāng)T0＜T2，即T0=T1時(shí)，放熱曲線與散熱曲線有2個(gè)交點(diǎn)A和B，其中A為穩(wěn)定點(diǎn)，B為非穩(wěn)定點(diǎn)。當(dāng)T0＞T2，即T0=T3時(shí)，放熱曲線始終在散熱曲線上方，最終必將導(dǎo)致爆炸。T0對應(yīng)散熱曲線2與放熱曲線相切于C點(diǎn)，，該點(diǎn)對應(yīng)臨界狀態(tài)，是系統(tǒng)爆炸與不爆炸的分水嶺。C點(diǎn)對應(yīng)溫度為臨界溫度。圖1放熱曲線和散熱曲線與溫度關(guān)系圖當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)瓦斯氣體反應(yīng)放出的熱量qG大于損失給周圍環(huán)境的熱量qL時(shí)，反應(yīng)體系中就會產(chǎn)生熱積累，而這種熱失衡現(xiàn)象的結(jié)果是使反應(yīng)速度加快，釋放更多的熱量，熱量積累和熱量損失的失衡更加惡化，溫度進(jìn)一步提高，如此循環(huán)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自我加熱。如果自熱過程未被控制，一旦系統(tǒng)溫度升高到滿足點(diǎn)火條件時(shí)，系統(tǒng)就會出現(xiàn)起燃或起爆，從而導(dǎo)致燃燒或爆炸的發(fā)生。故穩(wěn)態(tài)熱點(diǎn)火的臨界條件是單位時(shí)間的放熱量等于單位時(shí)間的散熱量:QK0exp(－EaＲT)=αS(T－T0)(10)達(dá)到熱平衡只是爆炸的一個(gè)條件，要達(dá)到爆炸尚須滿足另1個(gè)條件，即反應(yīng)放出的熱量隨溫度的變化率超過散熱量隨溫度的變化率，只有這樣才能引起混合氣體的自動加速反應(yīng)。所以，發(fā)生爆炸的

【參考文獻(xiàn)】

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