煤尘爆炸危害有哪些
煤尘爆炸危害极大:
这类事故死亡人多,破坏性严重。煤尘爆炸之所以危害极大,是因为爆炸后产生的气体温度高、压力强、破坏性大,它的温度达1600—1900℃,压力约10个大气压。爆炸波的传播速度最高可达2340米/秒。煤尘容易随着风流扩散于输煤廊中,一旦爆炸,往往波及范围较大。爆炸波还可将煤廊积尘扬起,造成连续性爆炸,离开爆源越远其破坏力越大。煤尘爆炸时产生大量一氧化碳,空气中含量可达2—3%,这是扩大人员死亡的主要原因
约145千克TNT炸药的威力。据统计,一罐家用液化气爆炸就相当于约145千克TNT炸药的威力,用手雷威力来对比,1个家用煤气罐爆炸的威力相当于3000颗手雷。而一千克TNT炸药差不多能炸毁一栋两层的平房。
如果有人问,到底是1公斤木柴厉害,还是1公斤炸药厉害。绝大多数人都会想都不想地说:当然是一公斤炸药厉害,而且还不是厉害一点点。
但如果有人问你,是1公斤木柴所含的热量高还是1公斤炸药所含的热量高,就要好好想一想了。
事实上,1公斤木柴所蕴含的热量远远比1公斤炸药要高,而且是高出几倍。
炸药所包含能量并不大,不如木材和煤炭,更不如汽油和天然气。
那么为啥炸药比这些常规能源更令人恐怖,常人唯恐避之不及呢?
这里面的道理其实并不复杂,且听时空通讯从炸药的来历,通过常识解开炸药的威力之谜。
火药最开始“制药”用的,因此炸药就沿用了“药”称。中国的火药之所以叫火“药”,是因为最早是用于“药”。
火药不是用来服用,而是用来“制药”,古代所谓“制药”有一种方法就是炼丹。
炼丹就是把一些物质放在炉子里烧烤炼制,然后做出一个个色彩各异的药丸,给人服用,据说可以使人长寿健体。
中国有一种哲学叫以毒攻毒,炼丹上就是使用一些毒物,如硫磺、砒霜、铅汞等,称为“金石药”。
炼丹术士们认为用更猛烈的火来炙烤这些“金石药”,然后用木炭焙炒,就可以“伏火”,也就是减弱毒性,人服用后就能长生不老。
在长久的实践中,他们发现将硝石混入硫磺能得到猛烈地火焰,后来又发现了碳末能够助燃,这样中国式的火药配方就成形了:硝、硫磺、木炭,可以形成三味真火。
众所周知,许多皇帝贵族们都是因为吃了这些“仙丹灵药”更早“升天”的。久而久之,这些道士们炼丹之术因害人匪浅而渐渐式微,他们流落江湖,没别的本事,当然还是用这些法子骗人。
这些火药虽然没令人长生不老,却被军方获得后派上了大用场,做成火器可以催人早日“升天”。
于是火药开始用于战争。中国火药就堂而皇之的成为了“四大发明”之一。
火药用于战争始于唐朝,发展于宋朝,巅峰于明朝。
火药也被称为“黑色炸药”。
黄色炸药出现后,火药开始渐渐退出了战争主流舞台。黄色炸药开始也不是炸药,而是染料。
这种染料叫“苦味酸”,1771年就发明出来了,可是作为炸药使用却足足等了100多年。
苦味酸是由英国人P·沃尔夫合成出来的,是一种黄色结晶体,作为黄色染料使用,没人想到它有惊天动地的威力。
历史都是由许多偶然催生出转折的,这个苦味酸也就这么凑巧。1885年,有一桶存放很久的苦味酸因桶盖锈蚀,一群工人左撬右撬就是打不开,他们找来了铁锤,开始大力猛砸。
他们用自己的生命开启了一个新时代:这只装满了苦味酸的铁桶猛烈的爆炸了,威力惊人,炸毁了厂房,炸死炸伤了很多人。
事情很快被军方知道,他们敏锐的感觉到了这种染料非等闲之物,研究的结果是发明出了先进的炮弹和子弹,使武器性能上升了一个层次,从此改变了战争的方式。
这种炸药就是著名的“黄色炸药”。黄色炸药的威力比黑色炸药强大100多倍,从此世界列强纷纷更新换代,用黄色炸药替代了黑色炸药,火药渐渐退出了主流战争舞台。
现代炸药的发明,开启了世界的新格局。苦味酸的反应方程式为:2C6H3N3O7→3H2O↑+3N2↑+11CO↑+C
这种淡黄色鲜艳结晶体就是威力巨大的“黄色炸药”,其爆热值达到约4300KJ/kg,爆轰体积约690L/kg,爆速达到7350m/s
黑火药的反应方程式为:2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑
爆炸热值约800KJ/kg,爆轰体积约280L/kg,爆速约500m/s,综合比较,比苦味酸威力差100倍以上。
后来,英国化学家E·霍华德又发明了雷汞,是一种起爆药,用于炮弹和子弹的击发以及炸药起爆,制造出了雷管,开枪开炮再也不要用火点了,使得英国军事火器如虎添翼。
加上英国科学技术发明创造的突飞猛进,第一次机器工业革命的成功,英国迅速成为世界上最强大的资本主义帝国,其殖民统治遍布全世界。
英国殖民统治鼎盛时,领土跨越全球七大洲,面积等于本土的111倍,号称日不落帝国。那时的美国、澳大利亚、加拿大等都是英国属地。
世界格局似乎被炸药的出现进行了重新的组合。
这以后,世界开始了研究炸药的狂热,各种炸药不断的涌现。T·J·佩卢兹率先发现棉花浸泡硝酸后可发生爆炸;C·F·舍恩拜发明出硝化纤维;E·郐尔茨用硝化纤维制成枪、炮弹的发射药;A·索布雷发明了硝化甘油等等。
需要特别指出的是,现在影响巨大的科学界大奖诺贝尔奖,就是由研究炸药的瑞典化学家A·B·诺贝尔用自己的财富设立的。
诺贝尔改造了硝化甘油,使之从一个难以控制的危险炸药成为稳定安全的炸药。而诺贝尔自己却因实验室爆炸多次受伤,弟弟被炸死,父亲被炸成重伤。
后来诺贝尔又发明了胶质达纳炸药和首个双基炸药,在炸药发明方面贡献突出,被誉为“现代炸药之父”。
诺贝尔临终前,用自己一生的财富设立了诺贝尔科学奖,为推动世界科学的进步作出了重大贡献。
在炸药发展史上,还有两种重要的炸药。
一种叫梯恩梯(TNT),1863年由德国化学家J·威尔勃兰德发明,这种炸药被子弹击中都不会爆炸,且威力巨大,是当时最安全综合性能最好的炸药,迅速取代了苦味酸成为最常用的炸药,一度被誉为“炸药之王”。
1899年又出现了黑索今,也是德国人发明。这款炸药是当时威力最大的炸药,比TNT强大很多,被称为“旋风炸药”,取代了TNT“炸药之王”的宝座。
后来又出现了许多新的炸药种类,如特屈儿(TETRYL)、太恩(PETN)、奥克托今(HMX)等等,这些现代炸药比过去的常规炸药威力又强大了许多。
炸药既然如此厉害,是因为蕴含了比常规能源更巨大的能量吗?实际上并非如此。
炸药里面蕴含的能量并不大,比起一些其他的能源来说,炸药蕴含的热值是很低的。
不同的燃料热值指标为:
木柴12500KJ/kg;煤炭29260KJ/kg;柴油46000KJ/kg;汽油43000KJ/kg;天然气52000KJ/kg。
各种炸药的热值为:
苦味酸和TNT差不多,在4200~4300KJ/kg;黑索今为5500KJ/kg。最厉害的是一种叫太恩的炸药,这种炸药源于俄国,发明人不详,其热值达到6000KJ/kg。
将炸药的热值和前面的普通燃料对比,就会发现,炸药所蕴含的热量远远不如普通燃料,甚至不如古老的民间燃料~木柴。
就是最厉害的炸药太恩,热值也不到木柴的一半。
就是说,燃烧同质量的木柴比燃烧同质量的炸药得到的热量,木柴要比炸药高出一倍以上,而煤炭要高出炸药5倍之多,与其他的能源就更不可比了。
那么,炸药为啥那么可怕,是现代战争的利器,而木柴顶多算得上刀耕火种时代的打猎器械?
原来,不同的能源,能量释放的方式不同,才产生了不同效应。通俗的说,就是木柴、煤炭、燃油、天然气等常规能源释放能量的方式是缓慢的,温和的;而炸药释放是快速的、瞬间的、爆发式的。
我们知道,1公斤木柴或者煤炭,燃烧起来是缓慢的,虽然它们最终燃烧完全后所发出的总热量比炸药要高出很多倍,但这种缓慢的释放,就显示不出瞬时的威力;汽油、天然气比木柴和煤炭燃烧快,就厉害多了。
而炸药是在10万分之一秒,将自己蕴含的能量全部释放,地球环境无论是在空气中还是水中,都无法瞬时化解这种能量,只能以爆轰的方式扩散。
炸药威力大小是以其爆容、爆温、爆速、爆压来衡量的。爆容是炸药爆炸瞬间气体膨胀的体积。当炸药爆炸时,体积在瞬时增加上千倍,如TNT爆炸时,1公斤可以产生700多升气体,相当原来体积的1180倍;而1公斤黑索今可产生气体900多升,是原来体积的1500多倍。
爆温是爆炸会瞬间释放温度。如TNT可达2927℃,黑索今可达3127℃,苦味酸可达3540℃,太恩可达3627℃。
爆速是爆轰波在炸药中稳定传播的速度。TNT爆速约7000m/s,苦味酸为7300m/s,黑索今、太恩约8700m/s。
爆压就是炸药爆炸时爆轰波阵面上的压力。是炸药爆炸产生大量气体短时间来不及扩散,以爆炸为中心形成10~30万个大气压,以超声速向周边扩张。
因此,炸药就是以这种瞬时释放能量的特性,以爆容、爆温、爆速、爆压综合形成的爆轰方式,对周边产生高温、高压、冲击波等迅速而极大的破坏,显示出巨大威力。
这就是炸药虽然所含热量不高,但却能够惊天动地的原因。
这个世界有无数的奥秘,让我们一起去探索。
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煤矿井下煤尘爆炸的基本条件是:
煤尘具有爆炸危害性;可燃挥发性指数<10%基本属于无爆炸危害性的煤尘,可燃挥发性指数>10%基本属于爆炸危害性煤尘;挥发分含量越高,煤尘的爆炸危害性越强。除少数无烟煤外,其余各类煤均性属于爆炸性煤尘。大宁煤矿的煤尘不具有爆炸性。
有一定浓度的浮游煤尘。煤尘爆炸的下限为30-40g/m³,上限为1000-2000 g/m³,爆炸威力最强时的浓度范围为300-400 g/m³,当煤尘浓度为10 g/ ³时视线障碍,矿灯照明已难分辨1 m以外手指,3-5 g/m³感到呼吸难受。
有足够能量的引火源温度为700℃-800℃时,引爆能量为4.5-40 Mj,其火源主要有放炮火焰、电气设备电火花、架空线、电缆产生的电弧、井下火灾、瓦斯爆炸或燃烧及机械强烈磨擦。
有一定浓度的氧.当氧气浓度低于17%时煤尘不再爆炸,一般情况下超过18%可满足爆炸要求。
煤尘爆炸的形式:纯煤尘爆炸和瓦斯与煤尘爆炸。在瓦斯 爆炸冲击波作用下使沉积的煤尘飞扬起来,然后被爆炸后引燃的可燃物点燃,可引起煤尘爆炸,即为二次爆炸,其破坏力更大。
爆炸时会产生强烈的白光。爆炸中心产生的高温超过5000万摄氏度。这个温度不是用温度计测量的,而是科学家用光谱仪测量爆炸高温产生的红外线辐射所获得的数据。爆炸产生的高温在地面直径1公里范围内超过4000℃,人体将直接成为焦炭标本。广岛原子弹投放点附近的墙上和地上都有许多人影。这些是爆炸核心半径200米范围内人类直接气化形成的原子阴影。在这个范围内,无论你是日本人还是外国人,你都会死。瞬间气化是无痛的,这是最“快乐”的死亡方式。
要看你那瓶煤气里面的气的体积是多少立方的.
一般一满瓶是20立方-25立方.
也就是25公斤的样子。
在算算 一立方毫米的一氧化碳 与火 发生的化学反映.
好象是1300J 的热量.
由此可的出
1满罐煤气 在不算大气阻力的情况下 能够波及到200米左右的地方(也就是说在200米左右的地方有爆炸气流的感觉) 爆炸中心大约17米的样子为毁灭型爆炸
在大气阻力的情况下
爆中应该为12.7米
波及范围159.6米
【2】煤矿爆炸一般是瓦斯浓度过高遇到了火源发生的,比如工作面的风量减少了(其他风门的开启,或者风机的关闭或减速了),煤里面释放的瓦斯涌出到工作面空气中的浓度就高了,遇到火源、电源开关产生的火花等,就会发生爆炸。如果空气中煤尘多,瓦斯爆炸会引起威力更大的煤尘爆炸。
湖南一餐馆爆炸致34伤,煤气罐爆炸的威力非常大,因为煤气罐爆炸有两次伤害,第一次是煤气罐罐体破裂发生物理爆炸,物理爆炸的威力相当于地雷爆炸,当煤气罐破裂后汽油迅速变成气态的,气态汽油与空气混合后遇到明火就会发生第二次爆炸也就是化学爆炸,化学爆炸整个气体空间都会爆炸燃烧,然后造成巨大的冲击波。也就是说一罐煤气爆炸的威力相当于150公斤TNT炸药的威力,换做是手雷的话可以抵3000颗手雷了,因此在中东有人把煤气罐做成了武器。
11月18日在湖南汨罗市新市镇发生了一起煤气罐爆炸的事故,这一起爆炸事故造成了34人的伤亡,一人重伤,并没有人员死亡,目前所有受伤人员都已经送到医院救治了。发生爆炸的是一家土菜馆,当时是上午12点40分左右,正是午饭时间,因此饭馆比较多人。在饭馆的监控视频里我们可以看到在餐厅的前台旁边的一个门口处突然冒出来一股白烟,然后在那个门口附近站着的一名男子和一名坐着的女子迅速的走开了。在白烟泄出后不久就发生了爆炸,把前去查看煤气罐的人烧伤了,现场人员也都被爆炸的冲击波给炸伤或者烧伤了。
其实像这类爆炸并不少见,基本上每年都会发生好几起,煤气罐爆炸的原因其实无非也就那几点。
1、钢瓶超量灌满每个煤气罐都有它规定的容积,如果说煤气罐里面的气体超过了它容积的85%,那么这个重量就非常容易引发爆炸。
2、钢瓶倒放很多人在家里煤气罐用没的时候就会把煤气罐放倒放在地上,这样剩余的一些煤气也可以烧完,其实这样也是非常危险的,很容易引发爆炸的。
3、煤气管老化有一些煤气管用了很久都没有换,这样就容易造成煤气泄漏,当煤气泄漏到一定量的时候,遇到明火就会爆炸。