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金属容器在火灾中爆炸的危险性分析

  
评论: 更新日期:2010年12月28日

    二、内装液态介质金属容器的爆炸危险性   

    如果金属容器内介质为液态或液化气体,往往在火灾状况下会因为温度、压力等特定条件的变化而使介质发生相变引起爆炸,主要包括介质升温被汽化、失去蒸气压平衡或接触高温物质3种情况。   

    (1)液态介质受热超过临界温度发生爆炸

    在密闭的金属容器中,液态介质都处于其临界温度之下,因为超过这一温度,任何压力都不能将气体液化。同样,如果液态介质在火灾中受热辐射作用温度逐渐上升超过了其固有的临界温度,必然要吸收蒸发潜热向气态转变,这个转变过程会使其内部压力急剧升高。待液体完全汽化后,其压力一般将上升至几百个大气压以上,从而使容器因超压而爆破。一些盛低沸点液体与液化气体的金属容器在火灾中发生爆炸都是因此所致。   

    (2)液态介质失去蒸气压平衡发生爆炸   

    这种情况又叫平衡破坏型蒸气爆炸,一般是容器内温度高于液态沸点时,由于受该温度下蒸气压的作用,气液两相保持平衡。如果容器受冲击或因其他原因出现裂缝,就会破坏这种平衡,高压蒸气会大量喷出,过热液体也会因为失去蒸气压平衡而呈现不稳定的暴沸状态,伴有大量气泡生成,液气体积急剧膨胀,对容器壁产生的液击现象,使之受到的压力不断增大(一般可达初始蒸气压力的2-4倍),进而导致裂缝扩大、容器爆裂,蒸气和暴沸的液体随之大量喷出。高温、高压液体及气体储罐在火场中可能先破裂,既而介质发生蒸气爆炸。

    (3)液态介质接触高温物质发生爆炸

    部分液态介质如低沸点液体(少量)接触相对较多的高温物质后,会急剧升温至沸点以上而迅速汽化,这时会发生另一类型的爆炸,为接触型蒸气爆炸,如将水喷人热油中就会发生此类爆炸。着火的原油罐发生沸溢与喷溅现象也是这个道理,含有水分、黏度大、沸点在。100℃以上的原油或重油发生喷溅后,燃烧状态急剧变化,巨大的火柱会从油罐中冲出,与准温态燃烧相比,火焰高度会增大数倍甚至几十倍。所以在火灾扑救中,冷却水进入高温介质容器或燃烧时间较长的原油罐内同样有发生蒸气爆炸的危险。低沸点液体与高温物质之间互溶性越强、温度相差越大,爆炸就越猛烈。

    在火灾的特定环境中,无论金属容器内盛的气态还是液态介质都可能因方强热辐射的作用而产生异常变化,这些变化最可能直接导致物理性爆炸,致使容器破裂、碎片飞散以及介质喷溅,如果介质是易燃、可燃物质,还会因为气体喷出产生静电放电现象或由于金属碎片撞击作用而导致释放能量更大的化学性爆炸与燃烧。据介绍,钢桶、钢罐的一般抗烧能力约在8分钟左右,因此,在火场上处置火灾事故时一定要抓住有利时机,果断采取降温、转移、遮盖和在冷却的前提下保持稳定燃烧等措施,防止容器破裂与蒸气爆炸的发生,。并注意观察金属容器出现的各类征兆,如变形、密封失效、发出异常声响等。对盛有可燃介质的容器,如果冷却不及时或现场人员、装备、供水强度等条件无力对其实行冷却处理,则应从人员安全角度考虑,及时撤出危险区域。

    此外,在扑救熔融状态的高温液体物质时,也应注意防止发生接触型蒸气爆炸事故。

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