理论教育 铸造中易发生的几种爆炸类型

铸造中易发生的几种爆炸类型

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:爆炸发生时主要特征是压力的急骤升高。物理性爆炸的前后,爆炸物质的性质及化学成分均不改变。可燃性气体混合物在多数情况下的爆炸属于此类。爆轰的特点是突然引起极高的压力,其次是产生超音速的“冲击波”。铸造生产由化学性爆炸引起的爆炸,从产生的可能性来说,是轻爆和爆炸,尚未见诸爆轰的报道;而液相爆炸或物理性爆炸则较常见。

铸造中易发生的几种爆炸类型

铸造车间较易发生火灾甚至爆炸事故,在前述一些相关部分,大都已提及,这里专列一节,在于引起足够重视。

爆炸指物质在瞬间急剧氧化或分解反应产生大量的热和气体,并以巨大压力急剧向四周扩散和冲击而发生巨大响声的现象。爆炸发生时主要特征是压力的急骤升高。按照爆炸产生原因和性质不同,可将爆炸分成以下三类:

1)物理性爆炸:是由物理变化(温度、体积和压力等因素)引起的。物理性爆炸的前后,爆炸物质的性质及化学成分均不改变。锅炉的爆炸、压缩气体、液化气体超压引起的爆炸等,是典型的物理性爆炸,又如铸造生产中,接触合金液的工具、取样勺等干燥不够和未预热,易导致水分快速蒸发引起的蒸汽爆炸;大件地坑造型,如果地坑内存在水和排气不畅,就易导致浇铸后产生的大量气体无法排出而引发大爆炸等,均属物理性爆炸。

2)化学性爆炸。是物质在短时间内发生极迅速的化学反应,产生高温、高压而引起的爆炸。化学性爆炸前后物质的性质和成分均发生了根本的变化。按爆炸时所产生的化学变化,可将其分为三类。

①简单分解爆炸:引起简单分解爆炸的爆炸物在爆炸时并不一定发生燃烧反应,爆炸所需的热量,是由于爆炸物质本身分解时产生的。属于这一类的爆炸在铸造少见,但这类物质是非常危险的,受轻微振动即引起爆炸。例如叠氮铅、乙炔银、乙炔酮、碘化氮、氯化氮等。

②复杂分解爆炸:这类爆炸性物质的危险性较简单分解爆炸物低,所有炸药的爆炸均属之。这类物质爆炸时伴有燃烧现象。燃烧所需的氧由本身分解时供给。各种氮及氯的氧化物、苦味酸等都是属于这一类。

③爆炸性混合物爆炸:所有可燃气体、蒸气及粉尘与空气混合所形成的混合物的爆炸均属于此类。这类物质爆炸需要一定条件,如爆炸性物质的含量,氧气含量及激发能源等。因此其危险性虽较前两类为低,但极普遍,造成的危害性也较大。在铸造生产中存在这种危险性,将在随后予以介绍。

3)核爆炸:由原子核发生裂变反应或核聚变反应所引起的爆炸。例如原子弹氢弹等的爆炸,就属于这类爆炸。

上述几种爆炸中,物理爆炸、化学性爆炸是铸造业潜在的或较易发生的爆炸,其中化学性爆炸中潜在的或较易发生的有爆炸危险的物质,包括所有可燃气体、蒸气和可燃粉尘与空气(或氧)组成的混合物均属此类。需指明的是,它们只是在适当的条件下,才变为危险的物质,这些条件包括可燃物质的含量、氧化剂含量以及点火能源等。

爆炸还可以按爆炸反应的相分为气相爆炸、液相爆炸和固相爆炸三种:(www.daowen.com)

1)气相爆炸包括可燃性气体和助燃性气体混合物的爆炸;气体的分解爆炸;可燃液体被喷成雾状物在剧烈燃烧时引起的爆炸(喷雾爆炸);飞扬悬浮于空气中的可燃粉尘的爆炸等。

2)液相爆炸包括聚合爆炸、蒸发爆炸以及由不同气体混合所引起的爆炸。例如液氧和煤粉等混合时引起的爆炸;熔融的矿渣与水接触或合金液与水接触时,由于过热,发生快速蒸发引起的蒸汽爆炸。

3)固相爆炸包括爆炸性化合物及其他爆炸性物质的爆炸(如乙炔铜的爆炸);导线因电流过载而过热,金属迅速汽化而引起的爆炸等。

化学性爆炸根据瞬时燃烧速度的不同可分为:

1)轻爆:物质爆炸时的燃烧速度为每秒数米。此类爆炸无多大破坏力,音响也不太大,如可燃气体混合物在接近爆炸浓度上限或下限时的爆炸,即属于此类。

2)爆炸:物质爆炸时的燃烧速度为每秒10m至数百米。爆炸时能在爆炸点引起压力激增,有较大的破坏力,有震耳的声响。可燃性气体混合物在多数情况下的爆炸属于此类。

3)爆轰:物质爆炸的燃烧速度为1000~7000m/s。爆轰的特点是突然引起极高的压力,其次是产生超音速的“冲击波”。由于在极短的时间内发生的燃烧产物急速膨胀,像活塞一样挤压其周围气体。反应所产生的能量有一部分传给被压缩的气体层,于是形成的冲击波由它本身的能量所支持,迅速传播并能远离爆轰的发源地而独立存在。并能引起该处的其他爆炸性气体混合物或炸药发生爆炸,从而发生一种“殉爆”现象。

铸造生产由化学性爆炸引起的爆炸,从产生的可能性来说,是轻爆和爆炸,尚未见诸爆轰的报道;而液相爆炸或物理性爆炸则较常见。最引人注目的爆炸是由地坑造型中的水分和排气不畅引起,常造成人员伤亡,甚至厂房被掀翻的大事故。

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