1、n爆轰波的计算爆轰波的计算n爆炸效应分析爆炸效应分析热热能能n爆轰与爆燃的定性差别，表爆轰与爆燃的定性差别，表4.14.1nZNDZND模型模型1.11.1爆轰波的结构模型爆轰波的结构模型1.1.爆轰波计算爆轰波计算爆轰波的结构爆轰波的结构膨膨胀胀波波热热能能n 冲击波的冲击波的R RH H方程方程 理想气体动力学方程中连续、动量方程、能量方程，理理想气体动力学方程中连续、动量方程、能量方程，理想气体一维定常流方程得雨果尼特（想气体一维定常流方程得雨果尼特（HugoniotHugoniot）方程式：）方程式：)(212112vvpph特征：特征：爆炸前后比焓差与状态参数关系；爆炸前后比焓差与状
2、态参数关系；未考虑燃烧热。未考虑燃烧热。热热能能n爆轰波的爆轰波的R RH H方程方程 考虑燃烧热的情况，有：考虑燃烧热的情况，有：)(212112vvppqh热热能能n雨果尼特爆轰波的雨果尼特爆轰波的R RH H方程求解方程求解运用热量方程，对运用热量方程，对R RH H方程求解方程求解111112kkkk11211221vpqppvv热热能能n对对R RH H方程简化分析：方程简化分析：111112kkkk11211221vpqppvvq=0q=0时，变形；时，变形；q=Oq=O且且=1=1时，时，=1=1，初始；，初始；当当=1=1时，等压状态，比容增时，等压状态，比容增大，为正常燃烧；
3、大，为正常燃烧；=1=1，爆炸前后压差与燃烧放，爆炸前后压差与燃烧放热成正比，密闭空间爆燃。热成正比，密闭空间爆燃。热热能能n爆轰波的真实解与爆炸分区分析爆轰波的真实解与爆炸分区分析 R RH H方程要满足以下两式：方程要满足以下两式：111112kkkk11211pm 双曲线双曲线 过点（过点（）=（1 1，1 1）的直线的直线 热热能能11211221vpqppvv R-H曲线曲线（q1q2）区，（区，（11，1 1）011，1 q2）11211pm热热能能（11 1）气体受压的）气体受压的特征，产生压缩波，可发展为爆轰。特征，产生压缩波，可发展为爆轰。11211221vpqppvv R-
4、HR-H曲线曲线（q q1 1qq2 2）11211pm热热能能n爆轰波速度爆轰波速度 爆轰波后气体音速加上燃气相对固定空间速度。爆轰爆轰波后气体音速加上燃气相对固定空间速度。爆轰后的最终状态，取决于后的最终状态，取决于爆炸前后气体的性质爆炸前后气体的性质和和爆炸后的爆炸后的温度大小温度大小。22221MRTkvvu 热热能能2.2.可燃气体爆炸效应可燃气体爆炸效应n 研究表明，爆炸破坏作用主要是由研究表明，爆炸破坏作用主要是由冲击波产生冲击波产生。n 化学性爆炸、物理性爆炸都会形成冲击波。化学性爆炸、物理性爆炸都会形成冲击波。n 冲击波破坏作用可用峰值超压、持续时间和冲量冲击波破坏作用可用峰
5、值超压、持续时间和冲量 三个特征参数衡量。三个特征参数衡量。n 冲击波破坏伤害准则主要有冲击波破坏伤害准则主要有超压准则、冲量准则和超压准则、冲量准则和超压一冲量准则超压一冲量准则等，其中最常用的是等，其中最常用的是超压准则超压准则。热热能能n 冲击波破坏伤害作用冲击波破坏伤害作用 冲击波是一种介质状态冲击波是一种介质状态(压力、密度、温度等压力、密度、温度等)突突跃变化的强扰动传播，最常见的形式是空气冲击波，跃变化的强扰动传播，最常见的形式是空气冲击波，其传播速度大于声速。其传播速度大于声速。超出周围压力的最大压力称为峰值超压，超压意超出周围压力的最大压力称为峰值超压，超压意味着侧向超压，即
6、压力是在压力传感器与冲击波相味着侧向超压，即压力是在压力传感器与冲击波相垂直的条件下测量得到。垂直的条件下测量得到。冲击波超压峰值可达到数个甚至数十个大气压。冲击波超压峰值可达到数个甚至数十个大气压。冲击波超压对建筑物的破坏作用和对人员的伤害冲击波超压对建筑物的破坏作用和对人员的伤害作用与波阵面上超压与产生冲击波能量有关。作用与波阵面上超压与产生冲击波能量有关。在其他条件相同情况下，爆炸能量越大，冲击波在其他条件相同情况下，爆炸能量越大，冲击波强度越大，波阵面上的超压也越大。强度越大，波阵面上的超压也越大。冲击波是立体冲击波，它以爆炸点为中心，以球冲击波是立体冲击波，它以爆炸点为中心，以球面或
7、半球面向外扩展传播。随着半径增大，波阵面面或半球面向外扩展传播。随着半径增大，波阵面表面积增大，超压逐渐减弱。表面积增大，超压逐渐减弱。热热能能热热能能热热能能2.12.1可燃气体爆炸效应可燃气体爆炸效应热热能能2.1.1 TNT2.1.1 TNT当量模型评估当量模型评估爆炸效应爆炸效应热热能能热热能能热热能能热热能能热热能能2.1.2 TNO2.1.2 TNO模型评估模型评估爆炸效应爆炸效应热热能能热热能能2.2 2.2 压力冲量准则（压力冲量准则（P-I P-I 准则）准则）7070年代，美国海军武器实验室（年代，美国海军武器实验室（NOLNOL）和弹道研究实验室）和弹道研究实验室（BRL
8、BRL）经过大量的实验和理论研究，提出了压力冲量准则）经过大量的实验和理论研究，提出了压力冲量准则破坏模型，也称为压力冲量准则。将爆炸波的冲量定义：破坏模型，也称为压力冲量准则。将爆炸波的冲量定义：tdttPI0)(热热能能ttttdttPttdttPP00)()(2)(02 把爆炸波到达作用面的时间设为零，积分上限定义把爆炸波到达作用面的时间设为零，积分上限定义为大于作用面允许的临界压力的作用时间为大于作用面允许的临界压力的作用时间；P P（t t）是是作用于目标的动态压力；作用于目标的动态压力；PcrPcr和和IcrIcr两个参数来代表对目两个参数来代表对目标产生某种破坏效应的理想化静态载
9、荷，用积分式计算标产生某种破坏效应的理想化静态载荷，用积分式计算修正压力修正压力.热热能能DNIPP Pcrcr和和I Icrcr均未知的情况下，这个模型可以用来评价爆炸波均未知的情况下，这个模型可以用来评价爆炸波破坏的相对潜力。此时令破坏的相对潜力。此时令P Pcrcr=0=0，I Icrcr=0=0 因此，爆炸破坏模型可用下式表示：因此，爆炸破坏模型可用下式表示：constIIPPcrcr)(DNDN表示某种等级破坏的准则数。表示某种等级破坏的准则数。热热能能31*61.1esERR7.1*52.0RPsssRRI2*095.0可燃气体爆炸对比距离与离爆心距离和爆炸总能量有关系可燃气体爆炸
10、对比距离与离爆心距离和爆炸总能量有关系 对可燃工质蒸汽与空气的爆炸超压峰值按对可燃工质蒸汽与空气的爆炸超压峰值按LeeLee公式计算：公式计算：R R*为爆炸破坏作用对比距离；为爆炸破坏作用对比距离；R RS S为离爆心距离（为离爆心距离（m m）；）；P PS S为爆炸波阵面上的超压（为爆炸波阵面上的超压（10105 5PaPa）；）；EeEe为爆炸总为爆炸总能量（能量（kJkJ）。）。热热能能)(crscrsIIPPDNPaPcr3106.8sPaIcr3.224 我国将若干爆炸实验数据综合处理得到的砖木结构模型我国将若干爆炸实验数据综合处理得到的砖木结构模型房屋的破坏参数见表房屋的破坏参
11、数见表热热能能破坏等级 Pa2s伤害半径范围内环境危害极限值五级（塌毁）门窗摧毁，砖墙严重开裂（50mm以上），倾斜很大，甚至部分倒塌，钢筋混凝土屋顶严重开裂，瓦屋面塌下。人有1%几率死于肺害伤，耳膜破裂几率大于50%，爆炸飞片严重伤害大于50%。四级（严重）门窗大部分破坏，砖墙有较大裂缝（550mm）和倾斜（10100mm），钢筋混凝土屋顶裂缝，瓦屋面掀起，并大部分破坏；对建筑物造成可修复伤害，耳膜破裂几率大于1%，爆炸飞片严重伤害大于1%。三级（中等）玻璃破坏，门窗部分破坏，砖墙出现小裂缝（5mm以内）和稍有倾斜，瓦屋面局部掀起；爆炸飞片轻微伤害。二级（轻微）玻璃部分破坏。710610.3
12、710684.261039.75102.8 热热能能 n 破裂原因破裂原因缺陷（焊接，腐蚀）；缺陷（焊接，腐蚀）；超压（超量，外部撞击）超压（超量，外部撞击）n 爆破能量（物理）；爆破能量（物理）；n 破裂冲击波超压。破裂冲击波超压。自阅问题自阅问题高压容器及管路系统高压容器及管路系统热热能能主要内容主要内容一、一、安全阀安全阀n 结构原理结构原理n 计算选择及安装计算选择及安装n 排放系统及回流排放系统及回流二、管路安全装置二、管路安全装置n 水封及低压安全阀水封及低压安全阀n 超压安全切断阀超压安全切断阀三、自动降温装置三、自动降温装置n 消防水量及消防泵消防水量及消防泵n 储罐固定冷却储
13、罐固定冷却热热能能 1.1.设置原因设置原因 特殊情况，燃气高压容器或有额定压力要求管特殊情况，燃气高压容器或有额定压力要求管路，出现超压可能。路，出现超压可能。n 城市管网调压器失灵，导致串压；城市管网调压器失灵，导致串压；n 用户调压箱失灵，出现泄漏危险；用户调压箱失灵，出现泄漏危险；n 燃气储存系统泄漏，导致爆炸。燃气储存系统泄漏，导致爆炸。一、燃气安全阀一、燃气安全阀热热能能 2 2 安全阀构造安全阀构造 1.1.上壳体上壳体2.2.上承上承3.3.弹簧弹簧4.4.螺钉螺钉5.5.皮膜皮膜6.6.下壳体下壳体7.7.螺螺钉钉8.8.上阀盘上阀盘9.9.下阀盘下阀盘10.O10.O型圈型
14、圈11.11.阀杆阀杆12.O12.O型圈型圈13.13.阀套阀套14.14.分隔板分隔板15.15.套筒套筒16.16.纸垫纸垫17.17.垫片垫片18.18.膜盘膜盘19.19.下弹簧座下弹簧座20.20.螺母螺母21.21.调压调压螺栓螺栓22.22.螺母螺母 热热能能 3 3 安全阀工作原理安全阀工作原理 利用介质本身压力放散一定数量气体介质，防止系统内利用介质本身压力放散一定数量气体介质，防止系统内压力超过预定安全值。当压力恢复正常后，阀门自行关闭压力超过预定安全值。当压力恢复正常后，阀门自行关闭并阻止气体介质继续放散。并阻止气体介质继续放散。n 防止超压安全装置，具有防止超压安全装
15、置，具有泄压排放功能泄压排放功能；n 常闭常闭（弹簧或重块）阀门；（弹簧或重块）阀门；n 安装在安装在高压设备高压设备，如储气罐、压缩机排气管、，如储气罐、压缩机排气管、高压管道、锅炉等。高压管道、锅炉等。n 常用常用弹簧式安全阀弹簧式安全阀（微调性但排量小）（微调性但排量小）热热能能 排放压力排放压力n按保护装置按保护装置设计压力设计压力1.21.2倍计倍计。3 3 安全阀排放压力及排放面积安全阀排放压力及排放面积 热热能能 排放面积排放面积n 排放排放面积保证排放量面积保证排放量，控制压力持续升高。，控制压力持续升高。TMPrCAF82.016热热能能n数量选择数量选择 4 4 安全阀数量
16、选择安全阀数量选择 储罐全面积储罐全面积/m2/m2 口径口径/mm/mm备注（应安装的设备）备注（应安装的设备）小于小于25254040操作压力大于操作压力大于0.07MPa0.07MPa容器；容器；压缩机或泵出口；压缩机或泵出口；受热膨胀超压设备受热膨胀超压设备25-4025-40505040-10040-1008080热热能能n安全阀安装要求安全阀安装要求直接相连，垂直安装；直接相连，垂直安装；保证畅通、稳固可靠；保证畅通、稳固可靠；防止腐蚀，安全排放；防止腐蚀，安全排放；定期检查，保障安全。定期检查，保障安全。5 5 安全阀安装要求安全阀安装要求 热热能能n排放系统说明排放系统说明有毒
17、排入封闭系统；有毒排入封闭系统；可燃液体排入储罐；可燃液体排入储罐；可燃气体，引入火炬或安全地点；可燃气体，引入火炬或安全地点；储罐上排放管，高出相邻最高储罐平台储罐上排放管，高出相邻最高储罐平台3m3m以上。以上。5 5 安全阀排放系统安全阀排放系统 热热能能n安全阀的排放系统原理安全阀的排放系统原理安全排气原理图（图安全排气原理图（图7.27.37.47.57.27.37.47.5）热热能能 LPG工艺可配备，当泵或管路系统超压时，工艺可配备，当泵或管路系统超压时，常闭回流阀打开，形成内部回流，保证安全。常闭回流阀打开，形成内部回流，保证安全。6 6 安全回流阀安全回流阀 工作温度：在工作
18、温度：在-40-40-8080的的LPGLPG的液相出的液相出口管上，当进口压差口管上，当进口压差大于大于0.5MPa0.5MPa时时LPGLPG能能自动回流。自动回流。热热能能 1.1.设置原因设置原因 低压管路设置泄压保护，防止超压进入低压管路，低压管路设置泄压保护，防止超压进入低压管路，保护低压用户使用安全。保护低压用户使用安全。低压水封；低压水封；低压安全阀；低压安全阀；超压切断；超压切断；二、管路安全装置二、管路安全装置热热能能 2.2.常用设备常用设备 低压水封；低压水封；低压安全阀；低压安全阀；超压切断；超压切断；热热能能 .水封水封热热能能n构造及工作原理构造及工作原理 超压安
19、全保护装置，具有超压安全保护装置，具有泄泄压排放功能压排放功能；水柱高度为水柱高度为设计压力设计压力1.21.2倍倍；补水及防冻问题；补水及防冻问题；适用适用系统系统？热热能能n低压安全阀低压安全阀 常闭阀常闭阀；装于箱式调压器后装于箱式调压器后；设备管路超压设备管路超压自启全自启全量排放量排放；泄压关闭。；泄压关闭。放散能力放散能力与调压器直与调压器直通时通过能力相适应。通时通过能力相适应。.低压安全阀低压安全阀热热能能n常开阀常开阀 调压器下游压力升高至设定值，调压器下游压力升高至设定值，利用燃气压力利用燃气压力紧急切断截断气流。紧急切断截断气流。n置于调压器置于调压器上游管线上游管线。n
20、同时有同时有超低压保护功能超低压保护功能，即在超低压，即在超低压时切断，以避免由于管道断裂或脱落时切断，以避免由于管道断裂或脱落时造成燃气大量泄漏。时造成燃气大量泄漏。n一般一般需采取人工复位需采取人工复位，不能自启。，不能自启。.超压安全切断阀超压安全切断阀热热能能 1.1.设置原因设置原因n 温升引起超压（温升引起超压（LPGLPG罐）；罐）；n 发生意外火灾，泄压排放物成为爆炸源；发生意外火灾，泄压排放物成为爆炸源；n 通过温度感应控制罐内温度。通过温度感应控制罐内温度。三、自动降温装置三、自动降温装置热热能能 2.2.自动降温装置自动降温装置n消防水量确定；消防水量确定；n消防管路及设
21、施；消防管路及设施；n固定冷却装置固定冷却装置 热热能能8.10 8.10 消防给水、排水和灭火器材消防给水、排水和灭火器材8.10.18.10.1 LPG LPG供应基地、气化站和混气站在同一时供应基地、气化站和混气站在同一时间内的间内的火灾次数可按一次考虑火灾次数可按一次考虑，其，其消防用水量消防用水量应按站内各建、构筑物中应按站内各建、构筑物中一一次最大小时消防用次最大小时消防用水量水量者确定。者确定。城镇燃气设计规范城镇燃气设计规范GB50028-2006GB50028-2006热热能能8.10.2 8.10.2 LPGLPG储罐区储罐区消防用水量消防用水量应按其储罐应按其储罐固定喷水
22、冷固定喷水冷却装置和水枪用水量之和计算却装置和水枪用水量之和计算，应符合：，应符合：1.1.储罐储罐总容积超过总容积超过50m50m3 3或单罐容积超过或单罐容积超过20m20m3 3的的LPGLPG储罐储罐或储罐区和设置在储罐室内的小型储罐应或储罐区和设置在储罐室内的小型储罐应设置固定设置固定喷水冷却装置。喷水冷却装置。其用水量应按储罐的保护面积与冷其用水量应按储罐的保护面积与冷却水供水强度的乘积计算。着火储罐的保护面积按却水供水强度的乘积计算。着火储罐的保护面积按其全表面积计算；距着火储罐直径（卧式储罐按其其全表面积计算；距着火储罐直径（卧式储罐按其直径和长度之和的一半）直径和长度之和的一
23、半）1.5 1.5 倍范围内的储罐按其倍范围内的储罐按其全表面积一半计算：全表面积一半计算：冷却水供水强度不应小于冷却水供水强度不应小于0.15L/s.m0.15L/s.m2 2。城镇燃气设计规范城镇燃气设计规范GB50028-2006GB50028-2006热热能能 2.2.水枪用水量不应小于水枪用水量不应小于表表8.10.28.10.2 的规定。的规定。3.3.地下液化石油气储罐可不设置固定喷水冷却装地下液化石油气储罐可不设置固定喷水冷却装置，其消防用水量按水枪用水量确定。置，其消防用水量按水枪用水量确定。表表8.10.2 8.10.2 水枪用水量水枪用水量总容积（总容积（m m3 3）5
24、005002500 25002500 2500单罐容积（单罐容积（m m3 3）100 400 400100 400 400水枪用水量水枪用水量（L/SL/S）20 30 4520 30 45注：注：1 1 水枪用水量应按本表储罐总容积或单罐总容积较大者确定。水枪用水量应按本表储罐总容积或单罐总容积较大者确定。2 2 储罐总容积小于储罐总容积小于50m3 50m3 且单罐容积小于且单罐容积小于20m3 20m3 的储罐或储罐区，可的储罐或储罐区，可单独设置固定喷水冷却装置或移动式水枪其消防用水量应按水枪用水单独设置固定喷水冷却装置或移动式水枪其消防用水量应按水枪用水量计算。量计算。城镇燃气设计
25、规范城镇燃气设计规范GB50028-2006GB50028-2006热热能能8.10.3 8.10.3 LPGLPG供应基地、气化站和混气站的供应基地、气化站和混气站的消防给水系消防给水系统应包括统应包括：消防水池（或其他水源）、消防水泵房、：消防水池（或其他水源）、消防水泵房、给水管网、地上式消火栓和储罐固定喷水冷却装置给水管网、地上式消火栓和储罐固定喷水冷却装置等。消防给水管网等。消防给水管网应布置成环状应布置成环状，向环状管网供水，向环状管网供水的干管不应少于两根。当其中一根发生故障时，其的干管不应少于两根。当其中一根发生故障时，其余干管仍能供给消防总用水量。余干管仍能供给消防总用水量。
26、城镇燃气设计规范城镇燃气设计规范GB50028-2006GB50028-2006热热能能8.10.4 8.10.4 消防水池的容量应按消防水池的容量应按火灾连续时间火灾连续时间6h6h 所需最所需最大消防用水量计算确定。但大消防用水量计算确定。但储罐总容积小于或等于储罐总容积小于或等于220m220m3 3，且单罐容积小于或等于，且单罐容积小于或等于50m50m3 3 的储罐或储罐区的储罐或储罐区，其消防水池的容量其消防水池的容量可按火灾连续时间可按火灾连续时间3h3h所需最大消所需最大消防用水量计算防用水量计算确定。当火灾情况下能保证连续向确定。当火灾情况下能保证连续向消消防防水池水池补水时
27、补水时，其容量，其容量可减去可减去火灾连续时间内的火灾连续时间内的补补水量水量。城镇燃气设计规范城镇燃气设计规范GB50028-2006GB50028-2006热热能能8.10.58.10.5 消防水泵房的设计应符合现行国家标准消防水泵房的设计应符合现行国家标准建建筑设计防火规范筑设计防火规范GB50016-2006GB50016-2006 的有关规定。的有关规定。8.10.6 8.10.6 液化石油气储罐固定喷水冷却装置宜采用喷液化石油气储罐固定喷水冷却装置宜采用喷雾头液化石油气储罐固定喷水冷却装置的设计和雾头液化石油气储罐固定喷水冷却装置的设计和喷雾头的布置应符合现行国家标准喷雾头的布置应
28、符合现行国家标准水喷雾灭火水喷雾灭火系统设计规范系统设计规范GB50219GB50219 的规定。的规定。城镇燃气设计规范城镇燃气设计规范GB50028-2006GB50028-2006热热能能8.10.78.10.7 储罐储罐固定喷水冷却装置的供水压力不应小于固定喷水冷却装置的供水压力不应小于0.2MPa0.2MPa。水枪的供水压力水枪的供水压力：对：对球形储罐不应小于球形储罐不应小于0.35MPa0.35MPa，对，对卧式储罐不应小于卧式储罐不应小于0.25MPa0.25MPa。8.10.8 8.10.8 液化石油气供应基地、气化站和混气站生产液化石油气供应基地、气化站和混气站生产区的排水
29、系统应采取防止液化石油气排入其他地区的排水系统应采取防止液化石油气排入其他地下管道或低洼部位的措施。下管道或低洼部位的措施。城镇燃气设计规范城镇燃气设计规范GB50028-2006GB50028-2006热热能能8.10.9 8.10.9 LPGLPG站内站内干粉灭火器的配置干粉灭火器的配置除按现行国家标准除按现行国家标准建筑灭火器配置设计规范建筑灭火器配置设计规范GBJ140GBJ140执行外，尚应符执行外，尚应符合表合表8.10.9 8.10.9 的规定。的规定。表表8.10.9 8.10.9 干粉灭火器的配置数量干粉灭火器的配置数量 场场 所所 配置数量配置数量铁路槽车装卸栈桥铁路槽车装
30、卸栈桥 按栈桥车位数，每车位设置按栈桥车位数，每车位设置8kg28kg2具，具，每个设置点不宜超过每个设置点不宜超过5 5 具具储罐区、地下储罐组储罐区、地下储罐组 按储罐台数，每台设置按储罐台数，每台设置8kg8kg和和35kg35kg各各1 1具，具，每个设置点不宜超过每个设置点不宜超过5 5 具具储罐室储罐室 按储罐台数，每台设置按储罐台数，每台设置8kg28kg2具具城镇燃气设计规范城镇燃气设计规范GB50028-2006GB50028-2006热热能能表表8.10.9 8.10.9 干粉灭火器的配置数量干粉灭火器的配置数量 场场 所所 配置数量配置数量汽车槽车装卸台（柱）汽车槽车装卸
31、台（柱）不应少于不应少于2 2 具具 按建筑面积，每按建筑面积，每50m2 50m2 设置设置8kg1 8kg1 具，且每个房具，且每个房 间不应少于间不应少于2 2 具，每个设置点不宜超过具，每个设置点不宜超过5 5 具具城镇燃气设计规范城镇燃气设计规范GB50028-2006GB50028-2006其他建筑（变配电室、仪表室等）其他建筑（变配电室、仪表室等）按建筑面积，每按建筑面积，每80m2 80m2 设置设置8kg1 8kg1 具，且具，且 每个房间不应少于每个房间不应少于2 2 具具罐瓶间及附属瓶库、压缩机罐瓶间及附属瓶库、压缩机室、烃泵房、汽车槽车库、室、烃泵房、汽车槽车库、气化间
32、、混气间、调压计量气化间、混气间、调压计量间、瓶装供应站、配送站、间、瓶装供应站、配送站、供应点瓶库和瓶组间等爆炸供应点瓶库和瓶组间等爆炸危险性建筑危险性建筑热热能能主要内容主要内容一、一、静电的产生静电的产生n 接触起电接触起电n 静电放电静电放电二、静电的防护方法二、静电的防护方法n 静电接地静电接地n 静电中和静电中和n 降低工艺过程速度降低工艺过程速度热热能能 1.1.产生原因（接触起电）产生原因（接触起电）n构成物质分子由构成物质分子由电子（电子（-）和质子（）和质子（+）原子组成。正常下原子组成。正常下表现出表现出不带电现象不带电现象。n 不同物体（固不同物体（固-固，固固，固-液
33、）接触表面存在电离层，当接触液）接触表面存在电离层，当接触面面分离时分离时，一物体，一物体e越过界面进入另一物体，在各自越过界面进入另一物体，在各自表面产表面产生了过剩电荷即静电荷生了过剩电荷即静电荷。一、静电的产生一、静电的产生热热能能n 静电压高时，两个物体分离或接触时出现电火花，这就是静电压高时，两个物体分离或接触时出现电火花，这就是静电放电的现象静电放电的现象。n产生静电原因：产生静电原因：摩擦、压电效应、感应起电、吸附带电摩擦、压电效应、感应起电、吸附带电等。等。n导体很难产生电荷的原因导体很难产生电荷的原因?热热能能 2.2.静电放电静电放电n静电放电，是导致爆炸灾害的直接重要原因
34、之一，若放电静电放电，是导致爆炸灾害的直接重要原因之一，若放电能量大于最小点火能量，则会点燃可燃气体混合物。能量大于最小点火能量，则会点燃可燃气体混合物。热热能能 1.1.防护方法防护方法二、静电的防护二、静电的防护s静电防护静电防护s方法方法将设备金属件和导电将设备金属件和导电的非金属件接地；的非金属件接地；增加电介质表面的电增加电介质表面的电导率导率设备上安装静电中和器设备上安装静电中和器隔离转移放电位置。隔离转移放电位置。防止静电积累防止静电积累合适预防措施合适预防措施 静电接地静电接地 提供静电荷泄漏通道，加速静电泄漏确保物体静电安全。提供静电荷泄漏通道，加速静电泄漏确保物体静电安全。
35、接地电阻大小取决于收集电荷速率和安全要求。接地电阻大小取决于收集电荷速率和安全要求。fQVRmaxR R：接地电阻，：接地电阻，；V Vmaxmax：最大安全电位，：最大安全电位，V V；Q Qf f：最大起电速率，：最大起电速率，A A。最大。最大为为1010-4-4A A，一般，一般1010-6-6A A。设备的某部分用金属与设备的某部分用金属与大地做良好的连接，称大地做良好的连接，称为接地。埋入地中并直为接地。埋入地中并直接与大地接触的金属导接与大地接触的金属导体，称为接地体（接地体，称为接地体（接地极）极）保护接地保护接地 实际上防止静电接地装置常与保护接地装置接实际上防止静电接地装置
36、常与保护接地装置接在一起；防静电接地电阻一般规定不大于在一起；防静电接地电阻一般规定不大于100 。配管跨接、固定移动设备、管沟管路、地上管配管跨接、固定移动设备、管沟管路、地上管路接地做法见图路接地做法见图8 8.5 5、8 8.6 6、8 8.7 7、8 8.8 8。热热能能各种设备接地各种设备接地热热能能热热能能 静电中和静电中和 图图8.108.10。降低工艺速度降低工艺速度 图图8.118.11。城镇燃气设计规范城镇燃气设计规范GB50028-2006GB50028-200610.8.6 10.8.6 燃气管道及设备的防雷、防静电设计应符合下燃气管道及设备的防雷、防静电设计应符合下列
37、要求：列要求：1 1 进出建筑物的燃气管道的进出口处，室外的屋面管、进出建筑物的燃气管道的进出口处，室外的屋面管、立管、放散管、引入管和燃气设备等处均应有可靠的立管、放散管、引入管和燃气设备等处均应有可靠的防雷、防静电接地设施；防雷、防静电接地设施；2 2 防雷接地设施的设计应符合现行国家标准防雷接地设施的设计应符合现行国家标准建筑物建筑物防雷设计规范防雷设计规范GB50057GB50057 的规定；的规定；3 3 防静电接地设施的设计应符合国家现行标准防静电接地设施的设计应符合国家现行标准化工化工企业静电接地设计技术规程企业静电接地设计技术规程HGJ28HGJ28 的规定。的规定。热热能能主
38、要内容主要内容一、一、紧急切断系统紧急切断系统二、二、安全切断系统安全切断系统三三、熄火保护系统熄火保护系统四四、建筑物燃气安全系统建筑物燃气安全系统热热能能n 原理原理 在发生事故时，为防止事故蔓延和扩大，需立即紧急关闭在发生事故时，为防止事故蔓延和扩大，需立即紧急关闭阀门，以迅速切断气源，阀门，以迅速切断气源，杜绝事故的继续发展杜绝事故的继续发展。一般紧急切断阀的控制均一般紧急切断阀的控制均远离罐区，便于操作远离罐区，便于操作。n 种类种类 油压式、气压式、电动式及手动式油压式、气压式、电动式及手动式。一、一、紧急切断系统紧急切断系统热热能能油压式：u 利用油压开启利用油压开启 油泵把油泵
39、把油压油压送到紧急切断阀上部油缸中，送到紧急切断阀上部油缸中，把油缸把油缸中活塞压下中活塞压下，通过活塞杆，通过活塞杆带动阀心下降带动阀心下降，使，使阀门开阀门开启启，LPG流出流出；u事故泄油事故泄油 当发生事故时当发生事故时，油缸中油放出（手摇油泵或高，油缸中油放出（手摇油泵或高温易融合金融化），温易融合金融化），活塞活塞在弹簧力的作用下在弹簧力的作用下向上移向上移动动，带动阀心，带动阀心向上关闭阀门向上关闭阀门。热热能能热热能能气压式：u 利用压缩空气开启利用压缩空气开启 压缩空气紧急切断阀使阀开启；压缩空气紧急切断阀使阀开启；u事故泄压事故泄压 发生时放掉压缩空气即关闭阀门。工作原理与
40、油发生时放掉压缩空气即关闭阀门。工作原理与油压式基本相同。压式基本相同。热热能能电动式：当通电时，当通电时，电磁阀电磁阀吸引使阀门开启，断电时阀门自动关闭。吸引使阀门开启，断电时阀门自动关闭。热热能能二、二、安全切断系统安全切断系统用气设备供气管路用气设备供气管路热热能能1.1.非工作状态的切断非工作状态的切断n采用两个不同批次的采用两个不同批次的阀门串联（失效概率）阀门串联（失效概率）n在两个切断阀之间在两个切断阀之间加装放散阀加装放散阀，可减少漏入燃烧室内，可减少漏入燃烧室内燃气量燃气量n检查阀位状态：检查阀位状态：阀位验证法和压力验证法阀位验证法和压力验证法u在特大型燃烧系统中，必须安装
41、在特大型燃烧系统中，必须安装阀位验证系统阀位验证系统热热能能压力压证法如何工作？压力压证法如何工作？u压力验证系统压力验证系统测试严密性测试严密性检查阀门开关状态检查阀门开关状态安全切断旁通压力开关压力开关放散阀放散阀安全切断热热能能2.2.低压关断装置低压关断装置n压力低于设定值，压力低于设定值，切断燃烧器前气路切断燃烧器前气路。u压缩机进口低压断流开关；压缩机进口低压断流开关；u燃烧器前低压关断阀。燃烧器前低压关断阀。热热能能3.3.止回阀止回阀n防止介质倒流防止介质倒流u安装于高压燃烧器管路，阻止空气流入输配管内；安装于高压燃烧器管路，阻止空气流入输配管内；uLPGLPG储罐、容器的入口
42、；储罐、容器的入口；u压缩机出口。压缩机出口。热热能能热热能能热热能能4.4.过流阀过流阀 也称也称快速阀快速阀。一般安装在。一般安装在LPGLPG储罐的液相管和出口或储罐的液相管和出口或槽车的气液相出口上。槽车的气液相出口上。正常状态下正常状态下，管道通过规定流量，过流阀开启；，管道通过规定流量，过流阀开启；发生事故，发生事故，出现大量泄流，出口速度增加，达到规定出现大量泄流，出口速度增加，达到规定流量的流量的1.5-2.01.5-2.0倍时，作用在阀瓣上的力大于正常状态下弹倍时，作用在阀瓣上的力大于正常状态下弹簧的反力，阀座压缩弹簧使阀口关闭，切断泄流。簧的反力，阀座压缩弹簧使阀口关闭，切
43、断泄流。事故排除，事故排除，自动恢复初始状态。自动恢复初始状态。热热能能n安装熄火保护系统的必要性安装熄火保护系统的必要性u 点火失败后，造成气体泄漏聚集，二次点火隐患；点火失败后，造成气体泄漏聚集，二次点火隐患；u 燃烧过程中出现熄火，造成燃烧室燃烧爆炸。燃烧过程中出现熄火，造成燃烧室燃烧爆炸。三、熄火保护系统三、熄火保护系统热热能能n熄火保护系统应符合的要求熄火保护系统应符合的要求u 保证正常点火程序；保证正常点火程序；u 小火点燃之前，确保燃气不流向主燃烧器；小火点燃之前，确保燃气不流向主燃烧器；u 主燃器点燃之前，确保燃气不以满负荷流向主燃器；主燃器点燃之前，确保燃气不以满负荷流向主燃
44、器；u 组装正确，就能实现其功能；组装正确，就能实现其功能；u 火焰熄灭，中断管路；解除故障，手动复位。火焰熄灭，中断管路；解除故障，手动复位。u 火焰监测器只检测小火为主火点火的部分进行检测；火焰监测器只检测小火为主火点火的部分进行检测；u 应具有安全启动检查程序；应具有安全启动检查程序；u 便于维修；便于维修；u 动作时间：最短动作时间：最短1-2s1-2s；最长不超过；最长不超过60s60s。热热能能n熄火保护装置简介熄火保护装置简介u国内外熄火安全保护装置三种形式国内外熄火安全保护装置三种形式:热敏式、热电式及热敏式、热电式及离子感应离子感应(焰焰)式式。u我国我国9898年以前主要前
45、两种；年以前主要前两种；2001.2.12001.2.1对嵌入式燃气灶强对嵌入式燃气灶强制安装熄火安全保护装置制安装熄火安全保护装置。u在采用方式上，在采用方式上，国外灶具普遍采用热电式安全保护装置国外灶具普遍采用热电式安全保护装置，而离子感应而离子感应(焰焰)式目前还只见于国内一些大厂。式目前还只见于国内一些大厂。热热能能u热控式热控式-双金属片式双金属片式(又称热敏式又称热敏式)利用燃气在燃烧时产生的热能。由特制成形利用燃气在燃烧时产生的热能。由特制成形双金属片双金属片和燃气阀和燃气阀组成。组成。热热能能l利用不同膨胀系数的双金属片受热弯曲特性，安装在火利用不同膨胀系数的双金属片受热弯曲特
46、性，安装在火焰能接触附近。在灶旋塞阀内安装燃气阀，在双金属片焰能接触附近。在灶旋塞阀内安装燃气阀，在双金属片与燃气阀间用传动机构连接；与燃气阀间用传动机构连接；l工作时，按压灶旋塞阀，其顶杆将燃气阀顶开（阀杆被工作时，按压灶旋塞阀，其顶杆将燃气阀顶开（阀杆被内部磁铁吸合），燃烧器点火燃烧。双金属片受热膨胀内部磁铁吸合），燃烧器点火燃烧。双金属片受热膨胀弯曲，通过传动机构将阀杆与磁铁拉脱并将阀杆定位开弯曲，通过传动机构将阀杆与磁铁拉脱并将阀杆定位开阀状态，保证燃气灶的正常燃烧；阀状态，保证燃气灶的正常燃烧；l当意外熄火时，双金属片因无火焰加热冷却复位，燃气当意外熄火时，双金属片因无火焰加热冷却复
47、位，燃气阀在弹簧力作用下将燃气通路关闭，阻止燃气外泄；阀在弹簧力作用下将燃气通路关闭，阻止燃气外泄；双金属片式保护控制过程双金属片式保护控制过程热热能能l优点：结构简单，成本低。优点：结构简单，成本低。l缺点：安装困难，对双金属片安装位置及旋塞阀和缺点：安装困难，对双金属片安装位置及旋塞阀和燃气阀配合要求高，且热惰性大，开阀及闭阀时间燃气阀配合要求高，且热惰性大，开阀及闭阀时间较长，使用寿命短。较长，使用寿命短。热热能能u热电式热电式同样也是利用了燃气燃烧时产生的热能。同样也是利用了燃气燃烧时产生的热能。热电式熄火安全保护装置由热电式熄火安全保护装置由热电偶和电磁阀热电偶和电磁阀组成。组成。热
48、热能能l原理：当热电偶被火焰加热后产生一个热电势，热电势在原理：当热电偶被火焰加热后产生一个热电势，热电势在通过和相连接电磁阀的回路时产生电流，电流激励电磁阀通过和相连接电磁阀的回路时产生电流，电流激励电磁阀磁体产生磁性，从而完成电磁阀的开阀动作。磁体产生磁性，从而完成电磁阀的开阀动作。l工作时，按压旋塞阀，阀内顶杆将电磁阀顶开，燃烧器时工作时，按压旋塞阀，阀内顶杆将电磁阀顶开，燃烧器时点火。因热电偶惯性作用，点燃后还需要按压住旋塞阀点火。因热电偶惯性作用，点燃后还需要按压住旋塞阀（约（约3-5S3-5S）使电磁阀开阀状态，待被加热热电偶所产生热）使电磁阀开阀状态，待被加热热电偶所产生热电动势
49、能维持电磁阀的吸合状态时才能松开旋塞阀；电动势能维持电磁阀的吸合状态时才能松开旋塞阀；l发生意外熄火现象时，热电偶因无火焰加热而冷却，热电发生意外熄火现象时，热电偶因无火焰加热而冷却，热电势也随之下降至消失，电磁阀失去磁性在弹簧力作用下复势也随之下降至消失，电磁阀失去磁性在弹簧力作用下复位，燃气通路关闭。位，燃气通路关闭。热电式保护控制过程热电式保护控制过程热热能能l优点：结构简单，安装方便，成本低目前已被广泛应用；优点：结构简单，安装方便，成本低目前已被广泛应用；l但以热电偶作为热传感器，热惰性大、反应速度慢但以热电偶作为热传感器，热惰性大、反应速度慢(开、开、闭电磁阀时间较长闭电磁阀时间较
50、长)，使用寿命短，且旋塞阀与电磁阀的，使用寿命短，且旋塞阀与电磁阀的配合安装精度要求较高。配合安装精度要求较高。热热能能u离子感应离子感应(焰焰)式式 利用燃气燃烧火焰利用燃气燃烧火焰带有带有离子并具有单向离子并具有单向导电特性导电特性。由电子器件构成所由电子器件构成所需的需的电路配合执行元电路配合执行元件件(电磁阀电磁阀)及感应元及感应元件件(火焰探测针火焰探测针)组成组成 热热能能 工作时，由单片机先输出控制信号触发点火控制工作时，由单片机先输出控制信号触发点火控制电路、火焰检测反馈电路及回火检测反馈电路工作，电路、火焰检测反馈电路及回火检测反馈电路工作，0.5S0.5S后单片机输出控制信
