某厂的热水锅炉发生爆炸事故,锅炉房“屋”顶被整个掀掉,爆炸威力之大令人毛骨悚然.
据该厂调查报告称,导致事故的直接原因是锅炉工违反操作规程,因为锅炉点火加热前没加入“生”水.点火后又擅离职守,结果酿成严重的爆炸事故.
那么,锅炉爆炸的深层物理原因是什么呢?
原来,罪魁祸首就是锅炉内的凉开水.在日常在气压(1atm)下,经煮沸过的水,溶于其中的空气全部跑掉,水中缺乏再次沸腾的空气泡.当再次点火加热锅炉时,水温有时上升到超过100℃也不沸腾,成为过热水.过热水是水的一种不稳定状态.
在低温过热水内部,虽然由于分子热运动的不规则性,有些地点的分子具有足够能量,可以彼此推开而在液体内形成极小的气泡,但这种气泡线度很小,仅为分子间距离的几倍.因为凹液面上的饱和蒸气压较小,所以这种极小气泡内饱和蒸汽压一般不大于泡外压强,气泡不可能胀大.当过热水温度远远高于100℃时(如达到130℃以上时),泡内饱和蒸气压迅速达到外界大气压的数值,于是气泡体积急剧胀大、上升和破裂,同时过热水温度迅速降到沸点,释放大量的能量,这就是暴沸现象,伴随而来锅炉内压强猛然剧增,从而引起锅炉爆炸.
由上面分析可知,过热水暴沸现象的发生是很危险的,所以,锅炉在加热前,操作规程要求,一定要加入适量的溶有空气的新鲜水,以避免造成严重事故.
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