气体爆炸原理与防治技术
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前言

可燃气体作为生产生活中重要的化工原料和动力燃料,在石油化工、航天航空、燃烧器等行业应用广泛。近年来随着国家产业升级政策引导和清洁燃料需求引领,气体原料和燃料使用量逐年增大,例如西气东输工程、跨国燃气输送管线、煤制气工程、页岩气开发等项目得到快速发展,可燃气体在国家化学工业、动力工程领域所占比重越来越大。同时我们也需要看到,大量使用的可燃气体在发展国民经济和方便人民生活的同时,也难免带给人们灾难。可燃气体在加工、储存、输送和使用过程中,由于意外泄放或操作不当,极易引起燃料泄漏,引发火灾或爆炸事故。从安全科学与事故防治角度出发,针对可燃气体的爆炸特点,预防或弱化爆炸破坏效应、研究和分析气体爆炸致灾理论和防治技术成为目前安全工程领域亟待解决的问题。

气体爆炸是一个历史悠久又活力十足的研究领域,是燃烧学的重要组成部分。燃烧学理论和应用研究大多都是以气体燃烧为对象,在基础理论和工程实践方面虽然取得了大量的成果和实例,但是在作用机理和实际应用方面仍然有许多问题需要解决。气体的燃烧和爆炸有着复杂的理化过程,在物理化学、流体力学、传热学等多学科的长期探索和积累下,人们对有关气体燃烧和爆炸的发生发展规律和作用机理都有了一定的认识和理解,但是在复杂燃烧和高速燃烧等领域还不完善,例如湍流燃烧、爆轰推进等燃烧问题还需要进一步研究。另外,有关气体泄漏爆炸的致灾机理和防治技术方面,无论是理论研究还是工程应用还都存在较多的疑问和难题。对于应急救援过程而言,气体泄漏以及由此引发的燃烧爆炸事故仍然是最棘手和最危险的处置现场。如何合理有效地处置气体泄漏爆炸事故也是应急救援领域急需解决的问题。

近些年由于国民安全需求的提升和国家对公共安全的投入,安全工程和应急救援领域有关气体爆炸原理和防治技术方面的研究得到了长足的发展。《气体爆炸原理与防治技术》针对气体爆炸防治方面存在的问题,结合个人研究内容和近年来领域内的最新研究成果,从可燃气体爆炸原理、防治技术和现场处置策略等方面进行了系统阐述。全书一共八章,分别从气体爆炸现象与防治技术概述、气体爆炸理论基础、气体燃烧和爆炸形式、气体爆炸特性、气体燃爆致灾模式与危害特性、气体爆炸预防与控制、气体泄漏与燃爆事故应急处置以及气体泄漏与爆炸事故处置典型案例等方面,按照从理论分析到实践应用的顺序,为安全工程、应急管理和事故救援人员提供理论指导和技术支持。

本书较为系统地论述了气体爆炸的物理化学基础理论、基本模式、特征参数,全面分析了可燃气体泄漏爆炸事故致灾模式和危害特性,并针对性地提出了灾害预防与控制技术措施和抢险救援现场处置方法。理论部分力求深入浅出,实践部分尽量简单实用,为读者开展理论学习和实践操作提供必要的基础和线索。本书适用于安全科学和应急救援专业理论和实践教学课程,可以作为安全管理人员和一线抢险救援工作者的实践指导参考书,亦可用于中高级指挥员抢险救援指挥决策参考。

在本书撰写过程中参考了相关文献,引用了一些已有的相关资料,在此对所有作者表示衷心的感谢。

由于本书涉及基础理论和应用实践等诸多内容,加之作者知识水平和工作经验有限,书中难免存在不妥之处,敬请广大读者批评指正。

编著者  

2018年6月