专治“爆脾气”的箱子教你保命一招

科普中国网 2017-04-01 作者:肖邦

  中国航天人在今年3月成功研制出了首台爆炸性大气试验箱,专治各种“爆脾气”。在此之前,我国仅在国防军工领域有相关的标准,而可以广泛应用于各个行业的专用试验箱技术,一直被国外垄断,这次成功研制出的首台爆炸性大气试验箱堪称一大突破。

  何谓爆炸性大气试验箱?

  爆炸性大气试验箱,是一种专门模拟爆炸性气体环境的特种设备,也是一个特殊的实验室。通过这样一个密封的环境,可以自由模拟航天、航空、矿井等不同情况下的爆炸性大气,有点类似于风洞之类的装置。这次航天人研制出的爆炸性大气试验箱的尊容如下:

  箱子密闭时

  箱子开启时

  工作原理

  将需要测试的各种电子元件、设备放入爆炸性大气试验箱,密闭好容器,导入燃料和空气,汽化和混合,在容器内部模拟出爆炸性大气环境,并设定各种实验参数(例如温度、气压等)之后,通过测试各种电子元件、设备在这种环境下的工作状况,看是否会出现爆炸的现象。如果试验箱内不发生爆炸,就说明电子元器件是安全的;如果发生了爆炸,则需要对电子元器件进行重新设计,直到能安全通过试验。

  这个箱子听上去很牛,那么问题来了:

  1.什么是爆炸性大气?

  按照GJB150.13A-2009的定义,爆炸性大气与在海平面或海平面以上使用的飞行器,汽车和舰船用的燃料有关。使用比例适当的均一燃料和空气混合,就形成了爆炸性大气,燃料一般选用正己烷,原因是它在可燃性大气中的引燃特性相当于或敏感于辛烷值为100/130的航空汽油。

  2.爆炸性大气为什么会爆炸?

  燃料和空气必须在一定的浓度范围内均匀混合后,遇着火源才会发生爆炸,这个浓度范围称为爆炸极限,爆炸极限分为爆炸下限和爆炸上限,低于爆炸下限时不爆炸也不燃烧,高于爆炸极限是不爆炸但能燃烧。对于CO,其爆炸极限为12.5%~74.2%;对于CH4,其爆炸极限为5.0%~15.4%;对于正己烷,其爆炸极限为1.1%~7.5%。

  3.为什么需要做爆炸性大气试验?

  众所周知,在火箭、飞机、矿井、厨房煤气管道中,都可能有爆炸性气体存在,为了确保电子元器件等产品在爆炸性气体环境中工作时不会引燃爆炸性气体,也不会对产品所在的火箭、飞机、矿井等造成致命性破坏,需要把产品放在爆炸性大气试验箱中进行试验,完善产品设计。

  4.什么情况下试验箱内最容易爆炸?

  一般对于电子元器件来说,开机(加电)和关机(断电)的瞬间是电流最不稳定的时刻,会产生强大的瞬态电流,容易形成电火花,并发生爆炸。

  看完以上4条,机智如你就能get到一个新的保命技能:

  如果家里燃气泄漏了,正确的第一反应不是开灯检查、开抽油烟机和排气扇、或者打手机报修,而是应该打开门窗自然通风换气,并关闭燃气阀门,再进行下一步的行动。

  这么做的原因是避免在开关电器和打手机时可能产生的电火花,再由电火花引燃空气和燃气的混合物,引发爆燃或爆炸。既然没有谁希望自家厨房变成一个爆炸性大气试验箱来做试验,所以如果当你碰上燃气意外泄漏时,一定要注意安全并正确处理。

 

本文由中华医学会主任、研究员唐芹进行科学性把关

责任编辑:王超

科普中国APP 科普中国微信 科普中国微博
科普中国网
是中国科协为深入推进科普信息化建设而塑造的全新品牌,旨在以科普内容建设为重点,充分依托现有的传播渠道和平台,使科普信息化建设与传统科普深度融合,以公众关注度作为项目精准评估的标准,提升国家科普公共服务水平。

猜你喜欢