靜電放電引起的爆燃災(zāi)害。
當(dāng)物體帶有的靜電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)擊穿場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，則會(huì)發(fā)生靜電放電，從而引發(fā)爆炸和燃燒。
表1 某些氣體液體和固體物質(zhì)的擊穿場(chǎng)強(qiáng)
|
氣體 |
擊穿場(chǎng)強(qiáng) |
液體 |
擊穿場(chǎng)強(qiáng) |
固體 |
擊穿場(chǎng)強(qiáng) |
|
空氣 |
35.5 |
乙醇 |
700~800 |
云母 |
50~150 |
|
氫氣 |
15.5 |
四氟化碳 |
1600 |
鉛玻璃 |
5~20 |
|
氧氣 |
29.5 |
二硫化碳 |
1400 |
長(zhǎng)石瓷器 |
30~35 |
|
氮?dú)? |
38.0 |
丙酮 |
640 |
電纜紙 |
6 |
|
二氧化碳 |
26.2 |
苯 |
1500 |
硬紙板 |
1~10 |
|
一氧化碳 |
45.5 |
二甲苯 |
1500 |
石蠟 |
7~12 |
|
氨 |
56.7 |
硝基苯 |
1300 |
橡膠 |
20~25 |
|
甲烷 |
22.3 |
甲苯 |
1300 |
聚乙烯 |
18~24 |
|
丙烷 |
37.2 |
三氯甲烷 |
1000 |
聚氯乙烯 |
12~16 |
|
乙烷 |
75.2 |
變壓器油 |
1000 |
酚醛樹(shù)脂 |
8~30 |
一般發(fā)生爆炸和燃燒，需具備兩個(gè)條件：（1）要有可燃物質(zhì)的存在，這種可燃物質(zhì)與空氣混合，形成可燃或爆炸性混合氣體；（2）要有點(diǎn)火源的存在，這個(gè)點(diǎn)火源放出的能量必須大于點(diǎn)燃可燃性混合氣體所必須的最小點(diǎn)火能量。
不同可燃性氣體與空氣混合的爆炸濃度界限或爆炸濃度范圍不同（見(jiàn)表2），只有可燃性氣體濃度達(dá)到其爆炸濃度界限，而點(diǎn)火源釋放出的能量又達(dá)到燃燒或爆炸混合氣體的最小點(diǎn)火能量（表3）時(shí)，才會(huì)發(fā)生燃燒爆炸。除某些氣體和易揮發(fā)物質(zhì)的蒸汽外，許多生產(chǎn)和處理粉塵的場(chǎng)所，也會(huì)發(fā)生爆炸和火災(zāi)事故。
某些粉塵與空氣混合的爆炸下限見(jiàn)表4.
某些粉塵與空氣混合時(shí)的最小點(diǎn)火能量見(jiàn)表5.
靜電放電可以成為可燃性氣體或粉塵的點(diǎn)火源而引起爆炸和火災(zāi)。
表2 某些可燃可爆氣體或蒸汽與空氣混合物的爆炸濃度范圍
|
氣體或蒸汽 |
爆炸濃度% |
氣體或蒸汽 |
爆炸濃度% |
氣體或蒸汽 |
爆炸濃度% |
|
氧氣 |
4.1~74.2 |
氨 |
16.0~27.0 |
正戊烷 |
1.6~7.8 |
|
一氧化碳 |
5.3~14.0 |
硫化氫 |
4.3~45.5 |
正己烷 |
1.3~6.9 |
|
甲烷 |
5.3~14.0 |
二硫化碳 |
1.25~44.0 |
正辛烷 |
0.84~3.2 |
|
乙烷 |
3.2~12.5 |
甲醇 |
7.3~36.5 |
苯 |
1.4~8.0 |
|
丙烷 |
2.4~9.5 |
乙醇 |
4.3~19.0 |
甲苯 |
1.3~7.0 |
|
丁烷 |
1.9~8.4 |
乙醚 |
1.9~48.0 |
環(huán)己苯 |
1.3~8.4 |
|
乙烯 |
3.0~29 |
乙醛 |
4.0~57.0 |
汽油 |
1.3~6.0 |
|
乙炔 |
2.5~80 |
丙酮 |
2.2~13.0 |
|
|
|
氯化氫 |
5.6~40 |
乙酸乙酯 |
2.1~8.5 |
|
|
表3 某些氣體或蒸汽與空氣混合物的最小點(diǎn)火能量
（在壓力為101325Pa和溫度為20℃時(shí)）
|
氣體或蒸汽 |
最小點(diǎn)火能量（mJ） |
氣體或蒸汽 |
最小點(diǎn)火能量（mJ） |
|
乙烷 |
0.285 |
丁酮 |
0.68 |
|
丙烷 |
0.305 |
丙酮 |
1.15 |
|
甲烷 |
0.47 |
乙酸乙醇 |
1.42 |
|
庚烷 |
0.70 |
甲醚 |
0.33 |
|
乙炔 |
0.02 |
乙醚 |
0.49 |
|
乙烯 |
0.096 |
異丙醚 |
1.14 |
|
丙炔 |
0.152 |
三乙胺 |
0.75 |
|
丁二烯 |
0.175 |
乙胺 |
2.4 |
|
氯丙烷 |
1.08 |
呋喃 |
0.225 |
|
甲醇 |
0.215 |
苯 |
0.55 |
|
丙烯 |
0.282 |
環(huán)氧乙烷 |
0.087 |
|
異丙醇 |
0.65 |
二硫化碳 |
0.015 |
|
乙醛 |
0.325 |
氫 |
0.02 |
表4某些粉塵與空氣混合的爆炸下限
|
粉體 |
爆炸下極限 g/m3 |
粉體 |
爆炸下極限 g/m3 |
|
鎂 |
20 |
尿素 |
70 |
|
鋁 |
35 |
合成橡膠 |
30 |
|
鋅 |
500 |
硬質(zhì)橡膠 |
25 |
|
鋯 |
40 |
酪朊 |
45 |
|
硅 |
160 |
軟木粉 |
40 |
|
鈦 |
45 |
砂漿 |
60 |
|
鐵 |
120 |
淀粉 |
45 |
|
錳 |
210 |
大豆粉 |
40 |
|
天然樹(shù)脂 |
15 |
小麥粉 |
60 |
|
丙烯醇 |
35 |
砂糖粉 |
19 |
|
聚乙烯 |
25 |
肥皂粉 |
45 |
|
醋酸酯 |
25 |
硫磺 |
35 |
|
木材粉末 |
40 |
煤 |
35 |
表5某些粉塵與空氣混合時(shí)的最小點(diǎn)火能量
|
粉體 |
最小點(diǎn)火能量 MJ |
粉體 |
最小點(diǎn)火能量 MJ |
||
|
粉塵云 |
粉塵層 |
粉塵云 |
粉塵層 |
||
|
鎂 |
20 |
0.24 |
尿素樹(shù)脂 |
80 |
- |
|
鋁 |
10 |
1.6 |
甘油三硬脂酸鋁 |
10 |
40 |
|
鐵 |
20 |
7 |
甘油三硬脂酸 |
25 |
- |
|
鋯 |
5 |
0.0004 |
阿司匹林 |
25 |
160 |
|
鈦 |
10 |
0.008 |
醋酸纖維 |
10 |
- |
|
硅 |
80 |
2.4 |
錳鐵 |
80 |
8 |
|
錳 |
80 |
3.2 |
甲基丙烯酸甲酯 |
15 |
- |
|
鋅 |
100 |
400 |
多聚甲醛 |
20 |
- |
|
釩 |
60 |
8 |
瀝青 |
20 |
6 |
|
鈾 |
45 |
0.004 |
聚乙烯 |
30 |
- |
|
硼 |
60 |
- |
聚苯乙烯 |
15 |
- |
|
銩 |
5 |
0.004 |
肥皂粉 |
60 |
3.84 |
|
硫磺 |
15 |
1.6 |
砂糖 |
30 |
- |
靜電電容量為C和帶電電位為V的帶電體發(fā)生靜電放電時(shí)，其靜電能為： W=
CV2
式中 W─靜電能（單位：MJ）
C─電容量 （單位：C）
V─電位 （單位：V）
靜電能全部或大部分在放電空間（即有靜電場(chǎng)存在的空間內(nèi)）消耗掉，從而使這一空間內(nèi)的可燃性氣體溫度升高，且W值達(dá)到該可燃性氣體與空間混合氣體的最小點(diǎn)火能量，則發(fā)生爆炸和火災(zāi)。
作為點(diǎn)火源還與帶電體的形狀即靜電放電的形式有關(guān)。當(dāng)帶電體或接地體的形狀比較平坦時(shí)，容易發(fā)生刷形放電、表面放電和火花放電。表面放電和火花放電這些成為點(diǎn)火源可能性河大的放電方式。當(dāng)帶電體的電場(chǎng)分布不均勻時(shí)，則一般發(fā)生不大可能成為點(diǎn)火源的電暈放電。
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