燃气爆燃和爆炸的区别(许多人混淆了这两个概念)

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今天,沈阳市和平区发生一起燃气爆炸事故,导致群众的生命和财产受到严重威胁,令人惋惜。说实话,今年的燃气事故比往年频繁了许多,为什么燃气会爆炸是着重应该研究的课题,今天的消息一出,许多自媒体人表达了这一消息的看法,不过我在观察这些报道时发现,有些作者用的是爆燃,而有些则是用了爆炸,咋一眼看去似乎意义相同,其实两者相差甚远。

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关于“爆炸”这个词的含义,有一些普遍的误解。装满蒸汽的锅炉会爆炸,一个装满压缩空气的罐子会爆炸。并不一定要有任何形式的燃烧才能发生爆炸。“爆炸”只是指突然的、不受控制的能量释放。汽油不会爆炸,但如果用一种太弱的方式限制汽油蒸气,使其无法容纳炽热、迅速膨胀的燃烧气体,则汽油蒸气会引起爆炸。液态汽油不会燃烧,也不会被点燃。即使在有火源的情况下,汽油蒸气本身也不能燃烧或引燃。它必须与空气混合。然后它就会燃烧得很快。非常迅速的燃烧被称为爆燃。在正常工作的活塞式发动机中,汽油蒸汽与空气混合不会“爆炸”,而是“爆燃”,平稳地推动活塞并产生动力。

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还有一种燃烧叫做“爆轰”。当燃烧反应(火焰前沿传播)超过燃烧材料中的声速时,就会产生冲击波。我们把能引爆的物质称为“炸药”。“有些物质只有在受到限制且爆燃产生一定的临界温度和压力时才会爆炸,而剩余的物质则会爆炸。”其他材料(“交感炸药”或“二次炸药”)必须经受爆炸冲击波的热量和压力才能引爆。“初级”炸药只需要点燃或暴露在摩擦或冲击下就能引爆(比如枪弹中的导火索)。

汽油蒸气/空气混合物在一定条件下会爆炸,比如发生在汽油活塞发动机,但是这普遍是一个低效的过程。当火焰前方的压力和温度将剩余燃料/空气充注的一部分提高到足够高的温度和压力,使燃烧瞬间发生,超过声速时,就会发生这种不必要的爆轰现象。

那么为什么油箱里的汽油从来不爆炸?

这个问题其实工程师早就想到了,要爆炸必须有火化,而火花完全有可能出现。你甚至可以将一个火花塞连接到燃料箱本身,在燃料箱内每分钟产生500个高压火花。它仍然不会爆炸。只要火花加在液态汽油的表面以下,就不会发生爆炸或者只要油箱里有液态汽油,就不会产生汽油蒸汽。如果你把油箱里的液体汽油完全耗尽,就会有很小的爆炸几率。

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为什么?这就是科学和工程结合的地方。在任何燃料爆炸中,燃料与空气的比例都是至关重要的。如果没有足够的燃料,什么也不会发生。如果没有足够的空气,什么也不会发生。爆炸可能发生的比率范围由爆炸下限和上限定义,通常用燃料重量百分比表示。对于所有等级的汽油,爆炸的下限是1.4%,上限是7.6%,所以只有6.2%的范围内会发生爆炸。

对于任何特定等级的汽油,这个范围更小。更冷或更高的温度会降低这个范围,更低或更高的气压会降低这个范围。大多数时候,当工程师试图防止燃料/空气爆炸时,他们会限制燃料在空气中的混合量。例如,限制煤或颗粒粉尘的含量。在储油罐中,比如汽车油箱,它们的方向是相反的。他们会增加燃料与空气的混合量,使其比例高于爆炸上限。

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汽油在普通温度下会产生大量的蒸汽,这使得这项任务更加容易。看一下加油管到油箱。看到那个装有弹簧的金属板了吗?当你把燃料喷嘴放进去的时候,它允许空气以可控的速度进出油箱,目的是保持油箱内汽油蒸气与空气的比例高于爆炸上限,从而限制燃料/空气爆炸的可能性。

那么为什么天然气容易爆炸呢?

我们在新闻中看到越来越多的燃气爆炸事件,无论是在私人住宅还是在办公场所。很多时候,这座建筑因为燃气爆炸变成了废墟。太多时候,人类失去了生命。一些爆炸会影响周围的大片地区,而不仅仅是爆炸发源地的家。

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纵观这些时间,你会发现大多数人每天在家里或工作场所使用天然气或丙烷。天然气加热我们的水和空间,并为我们的烹饪器具提供燃料。不管我们有多经常使用天然气,重要的是要记住,它是高度易燃的,可能非常危险。

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当气体在火花或火焰的存在下发生泄漏时,就会发生气体爆炸。天然气、甲烷、丙烷和丁烷等气体是最常见的引起爆炸的气体,因为它们通常用于加热目的。有些气体爆炸是轻微的,压力的增加不会产生足够的力量来破坏任何东西,而其他气体爆炸会造成伤害、财产损失,甚至死亡。

一些常见的原因包括:

旧的、生锈的或损坏的燃气管道,从街道通到你家;

有缺陷的气动设备;

煤气炉、炉具或其他煤气灶使用不当;

煤气用具安装不良或不正,

最好的预防方法是让专业人士定期检查你的系统,让他们知道并相信你的家是安全的。装有老式HVAC系统的老房子往往更容易发生煤气泄漏。如果您怀疑您的任何系统已经以某种方式损坏,一定要检查它们。

另外,要熟悉一氧化碳的“臭鸡蛋”味道。当家庭或工作场所出现煤气时,这种难闻的气味会会出现以警告人们。如果你闻到煤气味,或者你认为你闻到煤气味,离开场所并尽快联系紧急救援机构。

尽管发生瓦斯爆炸的可能性非常低,但非常重要的是,首先要确保你的家尽可能的安全,然后,意识到任何警告信号,如果你怀疑有问题,迅速采取行动。

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