防火防爆之第三章爆炸

1、第三章 爆炸1 爆炸基本概念及種類 爆炸機(jī)理 爆炸極限及其理論 爆炸溫度和爆炸壓力 氣體和粉塵爆炸 煤塵爆炸及預(yù)防2爆炸實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象3爆炸案例4山西大同居民樓爆炸事故 2007年1月15日8時57分，山西省大同市城區(qū)新開北路龍崗苑小區(qū)15號樓單元發(fā)生爆炸，導(dǎo)致其中的戶房屋塌落。 爆炸事故造成3人死亡、6人受傷。爆炸系人為故意引爆并導(dǎo)致房間內(nèi)的液化石油氣爆炸。 5發(fā)生爆炸的居民樓局部損毀嚴(yán)重 6救援人員正在爆炸現(xiàn)場搜尋施救 7大連一居民樓發(fā)生液化氣泄漏閃爆事故2006年11月17日凌晨3點(diǎn)58分，大連市甘井子區(qū)山日街60號居民樓一戶住宅發(fā)生液化氣泄漏閃爆事故，共造成9人死亡1人重傷，為居民家中民用

2、液化氣泄漏引起。 閃爆是指可燃?xì)怏w達(dá)到一定濃度后遇明火引發(fā)的爆炸。 8液化氣泄漏爆炸事故現(xiàn)場 9中石油吉林石化公司發(fā)生爆炸事故 2005年11月13日13時40分左右，地處吉林省吉林市的中石油吉林石化公司101廠一化工車間連續(xù)發(fā)生爆炸。據(jù)現(xiàn)場救援人員介紹，至少有60名傷員被送往吉化醫(yī)院救治。該廠苯胺裝置硝化單元發(fā)生著火爆炸是P-102塔發(fā)生堵塞，循環(huán)不暢，因處理不當(dāng)造成的。 10爆炸現(xiàn)場11施救現(xiàn)場12黃島油庫遭雷擊起火爆炸 1989年8月12日9時55分，黃島油庫遭雷擊起火爆炸。滅火戰(zhàn)斗中有27人受傷，14人失蹤，燒壞9輛消防車、1輛消防指揮車、3輛吉普車和面包車。出動直升飛機(jī)參加救護(hù)。 黨

3、中央、國務(wù)院向在這場斗爭中做出貢獻(xiàn)的同志表示親切的慰問，向犧牲的同志表示沉痛的哀悼，向傷亡同志的家屬表示慰問。 13強(qiáng)龍伏火 14最后激戰(zhàn) 15鐵嶺昌圖煙花爆竹爆炸事件2003年12月30日上午遼寧省鐵嶺市昌圖縣雙廟子鎮(zhèn)發(fā)生煙花爆竹爆炸事故。發(fā)生事故的是昌圖安全環(huán)保彩光聲響有限責(zé)任公司。這起特大爆炸事故已經(jīng)造成38人死亡，另有33人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失577萬元。16爆炸發(fā)生地-昌圖安全環(huán)保彩光聲響有限責(zé)任公司2000余平方米廠房變成一片廢墟。 17發(fā)生爆炸現(xiàn)場18山西原平軒崗煤電公司職工醫(yī)院爆炸2006年4月10日發(fā)生在軒崗公司職工醫(yī)院的爆炸事故，原因是由于王晉生等人非法購買、儲存的自制炸藥自

4、燃自爆而引起的。炸藥數(shù)量約為兩噸以上。造成30人死亡，40余人重傷。 犯罪嫌疑人王晉生和其司機(jī)王國華等人因涉嫌非法買賣、運(yùn)輸、儲存爆炸物等三項罪名被警方刑事拘留。 19爆炸現(xiàn)場20山西原平爆炸事故疑犯被刑拘 212006年7月6日早晨，西安市豐禾路一加氣站突然發(fā)生爆炸，火焰翻騰著沖出設(shè)備房的屋頂。事故中，一名加氣站員工不幸身亡。據(jù)調(diào)查，爆炸事故是因天然氣壓縮機(jī)汽缸沖頂，破損口瞬間壓力過大，進(jìn)而引發(fā)了天然氣自燃。爆炸案例229.11恐怖襲擊爆炸事故23 2007年6月19日，甘肅省酒泉市金塔縣雙城鎮(zhèn)一電焊工作業(yè)時，置于胸口衣兜里的手機(jī)電池突然爆炸，導(dǎo)致其肋骨斷裂并刺破心臟而死亡。 2007年6月

5、27日，廣州白云區(qū)打工仔蔡某在被窩里玩手機(jī)時，電池爆炸。同日，越秀區(qū)白領(lǐng)鄭小姐手機(jī)爆炸，鼻梁被電池碎片割傷，一道2厘米長的傷口縫了6針。 2008年6月17日，寧德市民林先生放在褲子口袋里的手機(jī)突然爆炸后燃燒，褲子燒損，左大腿內(nèi)側(cè)被燒傷。 2009年1月30日，廣州越秀區(qū)東華南路聯(lián)想電腦專賣店內(nèi)懷疑發(fā)生一起手機(jī)爆炸事件，一名20來歲的店員頸部大動脈破裂，當(dāng)場死亡。手機(jī)爆炸案例24(一)電池本身原因。由于電池內(nèi)部缺陷，電池本身在不充電、不放電的情況下爆炸;(二)電芯長期過充。鋰電池在特殊的溫度、濕度以及接觸不良等情況或環(huán)境下可能瞬間放電產(chǎn)生大量電流，引發(fā)自燃或爆炸;(三)短路。這種可能性較小。另

6、外消費(fèi)者將手機(jī)放在高溫或易燃物品旁，也可能引起爆炸。手機(jī)爆炸案例25 專家們建議,應(yīng)該盡量使用原廠的電池和充電器,不要使用破損的電池,在電池出現(xiàn)腫脹或充放電困難時,應(yīng)該盡快更換。一些不合格的“山寨機(jī)”充電器，當(dāng)與電源接通時，充電器的絕緣層會被電流擊穿，這會導(dǎo)致帶電部份外露，使用時有漏電、觸電的安全隱患。 正確的態(tài)度是對任何產(chǎn)品都保持警惕心態(tài)，例如不要讓手機(jī)長期靠近要害部位，打手機(jī)時盡量用耳機(jī)，電池充電時遠(yuǎn)離易燃物品，鋰電池不要長時間充電，也不要等到電池沒電再充電，鋰電池適合在含電和低溫狀態(tài)下儲藏等等，養(yǎng)成相對安全的使用習(xí)慣。 手機(jī)爆炸案例26日本里氏9級大地震并引發(fā)海嘯日本宮城縣石卷市一處海港

7、，海面漂浮著大量建筑物碎片。 27日本里氏9級大地震并引發(fā)海嘯28日本里氏9級大地震并引發(fā)海嘯29日本里氏9級大地震并引發(fā)海嘯30日本里氏9級大地震并引發(fā)海嘯日本宮城縣石卷市一處海港，海面漂浮著大量建筑物碎片。 31日本里氏9級大地震在地震中受災(zāi)嚴(yán)重的日本宮城縣氣仙沼市街景32日本里氏9級大地震茨城縣日立市拍攝的在地震中損毀的汽車 33日本里氏9級大地震仙臺飛機(jī)場 34日本里氏9級大地震海嘯35日本里氏9級大地震36日本里氏9級大地震海嘯37日本里氏9級大地震38日本里氏9級大地震位于千葉縣市原市的一處煉油廠，滅火行動仍在持續(xù)。39日本里氏9級大地震日本東北部福島第一核電站發(fā)生爆炸1號機(jī)組冒出

8、白煙。40日本里氏9級大地震41日本里氏9級大地震42日本里氏9級大地震43日本里氏9級大地震441、爆炸的基本概念 爆炸是指物質(zhì)在瞬間從一種狀態(tài)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)，以機(jī)械功的形式釋放出大量氣體和能量，同時產(chǎn)生巨大聲響的現(xiàn)象。 爆炸時物質(zhì)發(fā)生急劇的物理、化學(xué)變化，能量在瞬間迅速釋放或急劇轉(zhuǎn)化成機(jī)械功或其他能量，使周圍的物體遭受猛烈的沖擊和破壞。第一節(jié) 爆炸及其分類爆炸的主要特征是壓力的急劇升高451、爆炸的基本概念 “瞬間”是指極短的時間，通常是在1s之內(nèi)完成。如乙炔罐內(nèi)的乙炔和氧氣混合發(fā)生爆炸，大約在0.01s內(nèi)完成，釋放出大量的熱能，熱能加熱空氣，使得壓力急劇升高，對外做機(jī)械功。 常見的事故性

9、爆炸有瓦斯爆炸、鍋爐壓力容器爆炸、糧食粉塵爆炸、輪胎爆炸等。462、爆炸的分類爆炸分類按爆炸前后物質(zhì)發(fā)生的變化按爆炸瞬時燃燒速度按爆炸反應(yīng)相物理性爆炸化學(xué)性爆炸核爆炸輕爆爆炸爆轟氣相爆炸液相爆炸固相爆炸472、爆炸的分類按爆炸前后發(fā)生的變化分類 (1)物理性爆炸 是指體系中物質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)(溫度、壓力、體積)發(fā)生突變，而造成物理能量迅速釋放并以機(jī)械功、光和熱等能量形式表現(xiàn)出來的爆炸現(xiàn)象。物理性爆炸的顯著特點(diǎn)是爆炸發(fā)生前后，爆炸物質(zhì)的性質(zhì)及化學(xué)成分均不變化，不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。一般表現(xiàn)為氣體或蒸氣膨脹力的瞬時表現(xiàn)。 日?？梢姷降挠校浩【破康谋?、鍋爐爆炸、車輪爆胎爆炸、壓力容器爆炸等。48 (2)化學(xué)

10、爆炸 是指體系中物質(zhì)以極快的速度發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生高溫、高壓氣體，并急劇膨脹作功而形成的爆炸現(xiàn)象。 如乙炔的爆炸，產(chǎn)生大量的二氧化碳和水，并有熱量產(chǎn)生?；瘜W(xué)性爆炸特點(diǎn)是反應(yīng)速度快，放出大量的熱，同時產(chǎn)生具有強(qiáng)大威力的沖擊波。如：炸藥的爆炸、可燃?xì)怏w和空氣混合物的爆炸、鞭炮煙花的爆炸、打火機(jī)的受熱爆炸、汽車油箱的爆炸2、爆炸的分類49 1kg梯恩梯(TNT)炸藥爆炸只需十萬分之幾秒，爆炸的傳播速度(爆速)約7000m/s，放出熱量(爆熱)約42005000kJ/kg，生成氣體產(chǎn)物，比容在標(biāo)準(zhǔn)狀況下約740l/kg，爆炸瞬間放出的熱量使氣體產(chǎn)物的溫度可高達(dá)3000，氣體產(chǎn)物的壓力按理論計算約等于2

11、000MPa。爆炸產(chǎn)生的氣體形成強(qiáng)大的沖擊波，沖擊波對建筑物有巨大的破壞。炸藥的爆炸-三硝基甲苯50化學(xué)性爆炸的分類: 1) 簡單分解爆炸，這種爆炸的熱量由爆炸物質(zhì)本身分解時產(chǎn)生，不一定發(fā)生燃燒反應(yīng)。如乙炔在壓力下的分解爆炸。這類爆炸在物質(zhì)受到震動時就會發(fā)生，是很危險的 2) 復(fù)雜分解爆炸，爆炸發(fā)生時伴隨著燃燒，而所需的氧又由自身分解產(chǎn)生。如炸藥的爆炸。 3) 爆炸性混合物的爆炸，即所有可燃?xì)怏w、蒸氣、粉塵和霧滴與空氣所形成的混合物的爆炸，如氫氣、天然氣、石油、煤粉等與空氣混合的爆炸均屬這種類型。 在化學(xué)性爆炸中，著重討論可燃物質(zhì)與空氣混合形成爆炸性混合物的燃燒和防爆措施。 51(3) 核爆炸

12、 某些物質(zhì)的原子核發(fā)生裂變反應(yīng)或聚變反應(yīng)，瞬間放出巨大能量而形成的爆炸現(xiàn)象。如原子彈、氫彈的爆炸就屬于核爆炸。原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時，即當(dāng)重核裂變和輕核聚變時將放出巨大的能量。物質(zhì)所具有的原子能要比化學(xué)能大幾百萬倍到千萬倍以上，因此爆炸威力很大。2、爆炸的分類5253原子彈54氫彈55按瞬時燃燒速度分類 輕爆(deflagration)：通常指燃燒速度為每秒數(shù)米的過程；爆炸（explosion ） ：通常指燃燒速度為每秒數(shù)10米至數(shù)百米的過程；有震耳的響聲。可燃混合氣體的爆炸及工業(yè)爆破等。56按瞬時燃燒速度分類 爆轟（detonation ）：通常指每秒數(shù)1000米至7000米的過程。產(chǎn)生極高的

13、壓力和超音速的沖擊波。于是形成的沖擊波由它本身的能量所支持，迅速傳播并能遠(yuǎn)離爆轟的發(fā)源地而獨(dú)立存在，同時可引起該處的其他爆炸性氣體混合物或炸藥發(fā)生爆炸，從而發(fā)生一種“殉爆”現(xiàn)象。 混合氣體百分比爆轟速度m/s混合氣體百分比爆轟速度m/s一氧化碳-氧66.71264笨-氧11.82206乙烯-氧9.11734乙炔-氧402716甲烷-氧33.32146氫-氧66.7282157按參加爆炸反應(yīng)物的相的狀態(tài) 氣相爆炸：在氣體（主要是空氣）中發(fā)生的爆炸。包括可燃性氣體和助燃性氣體混合物的爆炸；氣體的分解爆炸；液體被噴成霧狀物引起的爆炸；飛揚(yáng)懸浮于空氣中的可燃粉塵引起的爆炸等。液相爆炸：液相和氣相間急劇

14、發(fā)生相變化時的現(xiàn)象。包括聚合爆炸、蒸發(fā)爆炸以及由不同液體混合所引起的爆炸。例如，硝酸和油脂，液氧和煤粉等混合時引起的爆炸；熔融的礦渣與水接觸或鋼水包與水接觸時，由于過熱發(fā)生快速蒸發(fā)引起的蒸汽爆炸等。固相爆炸：某些固體物質(zhì)發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)形成的爆炸。包括爆炸性化合物及其他爆炸性物質(zhì)的爆炸(如乙炔銅的爆炸)；導(dǎo)線因電流過載，由于過熱，金屬迅速氣化而引起的爆炸等。581、爆炸機(jī)理 爆炸是大量的能量在極短時間內(nèi)迅速釋放出或急劇轉(zhuǎn)化成機(jī)械功的一種現(xiàn)象。本質(zhì)是“氣體壓力的急劇升高”。 第二節(jié) 爆炸機(jī)理59一般說來，爆炸具有以下特點(diǎn)：爆炸過程進(jìn)行得很快，0.1到0.00001s；爆炸點(diǎn)附近壓力急劇升高，多數(shù)

15、爆炸伴有溫度升高，105Pa到1010Pa；發(fā)出或大或小的響聲；周圍介質(zhì)發(fā)生震動或鄰近的物質(zhì)遭到破壞。爆炸的特征60爆炸的基本特征爆炸現(xiàn)象的特征可以從內(nèi)部和外部兩方面說明：內(nèi)部特征是：大量氣體和能量在有限的體積內(nèi)突然釋放或急劇轉(zhuǎn)化，造成高溫高壓等非同尋常狀態(tài)對鄰近介質(zhì)形成急劇的壓力突躍和隨后的復(fù)雜運(yùn)動，顯示出不同尋常的移動或機(jī)械破壞效應(yīng)。外部特征是：爆炸將能量以一定的方式轉(zhuǎn)變?yōu)樵镔|(zhì)或產(chǎn)物的壓縮能，隨后物質(zhì)由壓縮態(tài)膨脹，在膨脹過程中做機(jī)械功，進(jìn)而引起附件介質(zhì)的變形、破壞和移動，同時由于介質(zhì)受振動而發(fā)生一定的聲響效應(yīng)。61爆炸發(fā)生的條件發(fā)生爆炸同時具備下面5個條件：1、可燃物；2、助燃物；3、可

16、燃物與助燃物均勻混合；4、混合物處于相對封閉空間內(nèi)；5、足夠能量的點(diǎn)火源。62爆炸的破壞作用爆炸的破壞作用可包括以下5個方面： (1)爆炸火球?qū)ξ矬w的直接作用 炸藥爆炸產(chǎn)生的高溫、高壓、高能量密度的氣體產(chǎn)物最初呈一個熾熱的火球，其迅速膨脹對周圍的物體有燃燒和猛烈沖擊作用，可以燒穿鋼甲、炸碎彈體、炸壞建筑或設(shè)備，也可以使鄰近炸藥產(chǎn)生殉爆或引起火災(zāi)。63爆炸的破壞作用 (2)空氣沖擊波的作用 高溫、高壓、高能量密度的氣體產(chǎn)物壓縮周圍靜止空氣，形成沖擊波，炸藥爆炸形成的空氣沖擊波可以使人體內(nèi)臟器官受到損傷，使建筑物遭到破壞，引起鄰近炸藥的殉爆。 空氣沖擊波在傳播過程中，不斷把能量傳遞給周圍介質(zhì)和遇到

17、的障礙物，其自身能量不斷減少，強(qiáng)度不斷衰減。隨著沖擊波遠(yuǎn)離爆源，其壓力和速度逐漸減小，最后衰減成對人員和建筑物不再構(gòu)成危險的音波，以至最后完全消失。 64爆炸的破壞作用 (3)固體飛散物的作用 由于爆炸而拋擲起來的石塊、破片、碎磚瓦等固體飛散物，可以擊傷人員和砸壞建筑物。 (4)地震波的作用 爆炸引起的地震效應(yīng)以地層波的形式向周圍傳播，使鄰近建筑物遭到破壞。(5)有毒有害氣體的作用 在爆炸反應(yīng)中會生成一定量的CO、NO、H2S、SO2等有毒氣體。特別是在有限空間中發(fā)生的爆炸，有毒氣體會導(dǎo)致人員中毒或死亡。65第三節(jié) 爆炸極限及其理論1、爆炸極限概念（1）爆炸極限的具體定義 可燃?xì)怏w(或蒸氣、粉

18、塵)與空氣的混合物，并不是在任何濃度下，遇到火源都能爆炸，而必須在一定的濃度范圍內(nèi)，遇火源才能發(fā)生爆炸。這個遇火源能發(fā)生爆炸的可燃?xì)鉂舛确秶Q為爆炸極限(包括爆炸下限和爆炸上限)。一般用可燃?xì)庠诳諝庵械捏w積百分比來表示662、爆炸濃度上限、下限概念 當(dāng)可燃?xì)鉂舛鹊偷侥骋粷舛纫韵聲r，火球溫度降到可燃?xì)馊键c(diǎn)以下，火焰就不能傳播下去，這個濃度稱為爆炸濃度下限。若可燃?xì)鉂舛缺壤碚摶旌媳雀?，空?氧氣)量不足，燃燒不完全，燃燒速度也漸慢，致使熱量不足，火球溫度下降。以當(dāng)高達(dá)某一濃度時便沒有火焰?zhèn)鞑?，這個濃度稱為爆炸濃度上限。67 爆炸的上限與下限之差，再除以下限取值，則表示其危險程度：H值越大，表示危

19、險性越高。 確定出爆炸極限就能正確確定工藝過程的火災(zāi)危險程度，便于制定各項預(yù)防燃燒爆炸的措施。683、爆炸極限的實(shí)用意義 首先，根據(jù)某些可燃?xì)怏w、液體蒸氣的爆炸極限，可以知道它們的危險程度。爆炸極限的范圍越大，其危險性也就越大。693、爆炸極限的實(shí)用意義在認(rèn)識爆炸極限規(guī)律之后，就可以做到以下幾個方面： 判斷可燃物質(zhì)的爆炸危險程度，從而盡可能用爆炸危險性小的物質(zhì)代替爆炸危險性大的物質(zhì)。 爆炸極限可作為評定和劃分可燃物質(zhì)的評定標(biāo)準(zhǔn)，如可燃?xì)怏w按爆炸下限（ 10%或 10% ）分為一、二級。 根據(jù)爆炸極限選擇電機(jī)和電器。例如生成或儲存爆炸下限 10% 的可燃?xì)怏w場所可選用任一防爆型電氣設(shè)備；爆炸下限

20、 10% 的可燃?xì)怏w場所則應(yīng)選用隔爆型電氣設(shè)備。確定建筑物的耐火等級、層數(shù)和面積等。70 可燃?xì)怏w(蒸氣)的爆炸極限不是一個固定的常數(shù)，而是受許多因素的影響而變化的。1）初始溫度2）初始壓力3）氧氣含量4) 惰性介質(zhì)5）容器6）外熱源種類、強(qiáng)度4、可燃?xì)怏w爆炸極限的影響因素714、可燃?xì)怏w爆炸極限的影響因素(1) 初始溫度 可燃性混合氣的初始溫度升高，使爆極限范圍增大，即爆炸下限降低，上限增高。這是因?yàn)闇囟壬撸瑫狗磻?yīng)物分子的活性增大，因而反應(yīng)速度加快，反應(yīng)時間縮短，導(dǎo)致反應(yīng)放熱速率增加，散熱減少，使爆炸反應(yīng)容易發(fā)生。727374（2）初始壓力 初始壓力對爆炸極限有影響，在高壓下影響比較明顯

21、，但情況比較復(fù)雜，必須實(shí)測。 一般來說，壓力增高，爆炸極限范圍擴(kuò)大。因?yàn)閴毫υ龈?，使分子間距縮小，碰撞幾率增高，使燒燃反應(yīng)更為容易。 從實(shí)驗(yàn)得知：壓力增高時，爆炸下限降低不太明顯，上限增高較多。757677（3）氧含量 混合氣中氧含量增加，一般對爆炸下限影響不大，因?yàn)樵谙孪逎舛葧r氧氣對可燃?xì)馐沁^量的。由于在上限濃度時氧含量相對不足，所以增加氧含量會使上限顯著增高。 例如甲烷在空氣中的爆炸極限范圍為5.0-15.0，而在純氧氣中，爆炸極限范因?yàn)?.0-61.0。78（4）惰性氣體含量及雜質(zhì) 若在可燃混合氣中加入惰性氣體，將使其爆炸范圍縮小，當(dāng)惰性氣體含量逐漸增多達(dá)到一定濃度時，可使混合氣不爆炸。

22、這是因?yàn)榧尤攵栊詺怏w后，其分子會使可燃?xì)夥肿优c氧分子隔離，在二者間形成一道屏障。當(dāng)活化分子撞擊惰性氣體分子時，則會減少或失去活化能，因而使反應(yīng)鏈中斷。若某處已經(jīng)著火，則放出的熱量會被惰性氣體吸收，熱量不能積聚，對燃燒起到抑制的作用。7980（5）容器的尺寸及材質(zhì) 若容器材質(zhì)的傳熱性能好，尺寸又小到一定程度，則由于器壁的熱損失較大，要達(dá)到能使可燃?xì)馊紵淖畹蜏囟?，就需增加反?yīng)的發(fā)熱量，導(dǎo)致爆炸范圍縮小。 容器大小對爆炸極限的影響也可從器壁效應(yīng)得到解釋。隨著管徑的減小，自由基與管壁碰撞的幾率相應(yīng)增大，當(dāng)管徑減小到一定程度時，則因自由基(與器壁相撞)銷毀速度大于自由基產(chǎn)生速度，而使燃燒，爆炸不能進(jìn)行

23、。 有時容器材質(zhì)對爆炸極限也有影響。某些材料對可燃?xì)獗ㄓ写呋饔茫承┎牧嫌锈g化作用。例如氫和氟在玻璃容器中混合、甚至在液態(tài)空氣的低溫下于黑暗中也能爆炸；而在銀制容器中，常溫下才能反應(yīng)。8182（6）點(diǎn)火源 增高點(diǎn)火源的能量，增大火源的表面積和延長火源與混合物的接觸時間都會使可燃?xì)獗ǚ秶龃蟆?以甲烷與空氣的混合氣為例：當(dāng)電火花能量為1mJ時，其爆炸極限范圍為6-15，當(dāng)點(diǎn)火火花能量為10mJ時，其炸爆范圍為4.9-15，當(dāng)點(diǎn)火能量高到一定程度時，爆炸極限就趨近于一個穩(wěn)定值。所以，一般情況下，測定混合氣爆炸極限時應(yīng)采用較高的點(diǎn)火能量。83（7）其它因素 除以上影響因素外，光對爆炸極限也有影

24、響。 眾所周知，在黑暗中氫與氯反應(yīng)十分緩慢，但在強(qiáng)光下則會導(dǎo)致爆炸。又如甲烷和氯氣混合，在黑暗中長時間內(nèi)不發(fā)生反應(yīng)，但在日光照射下，便會引起激烈的反應(yīng)，如果兩種氣體的比例適當(dāng)則會發(fā)生爆炸。84討論可燃?xì)怏w(蒸氣)的爆炸極限的影響因素有兩方面的意義： 1) 對測試結(jié)果進(jìn)行分析。由于測試條件不同，所得到的爆炸極限的數(shù)據(jù)也有差異，在引用數(shù)據(jù)時應(yīng)注明來源。 2) 一般表中所列爆炸極限都是在標(biāo)準(zhǔn)條件下測得的數(shù)據(jù)，在實(shí)際工作中使用這些數(shù)據(jù)時應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)過程或貯存的實(shí)際條件進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?、可燃?xì)怏w爆炸極限的影響因素851、爆炸反應(yīng)當(dāng)量濃度的計算 爆炸性混合物中的可燃物質(zhì)和氧化物質(zhì)的濃度比例為恰好能發(fā)生完全

25、的化合反應(yīng)時（化學(xué)當(dāng)量比濃度），爆炸所析出的熱量最多，所產(chǎn)生的壓力也最大。 實(shí)際的反應(yīng)當(dāng)量濃度稍高于計算的反應(yīng)當(dāng)量濃度，這是因?yàn)楸ㄐ曰旌衔锿ǔ：须s質(zhì)。 5、爆炸極限的計算86可燃?xì)怏w或蒸氣的完全反應(yīng)濃度的計算87（1）、經(jīng)驗(yàn)公式法 2、爆炸上限和爆炸下限的計算 根據(jù)完全燃燒反應(yīng)所需的氧原子數(shù)估算有機(jī)物的爆炸下限和上限，其經(jīng)驗(yàn)公式如下: 88經(jīng)驗(yàn)公式法計算實(shí)例89（2）理論混合比Lx0計算法 90（2）理論混合比Lx0計算法實(shí)例 91 上式可用來計算烷烴以及其它有機(jī)可燃?xì)怏w的爆炸極限，經(jīng)驗(yàn)證明，按此式計算值與實(shí)驗(yàn)值比，誤差不超過10。 但它不適用于乙炔以及含氫、硫、氯等無機(jī)氣體的混合氣。（2

26、）理論混合比Lx0應(yīng)用 92 對于多種可燃性氣體組成的可燃性混合氣，在已知各單獨(dú)組分氣體的爆炸極限的條件下，可按理查特里(Lechteilier)法則近似地計算混合氣體的爆炸極限。 此公式運(yùn)用的條件是： 1)各單獨(dú)組分間不相互發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 2)燃燒時無催化作用。（3）多種可燃?xì)饨M成的混合氣體的爆炸極限939495 通常用上式求得的爆炸下限值比較接近實(shí)際，而爆炸上限則有時偏差較大。但用它來求爆炸上限值的大致趨向也是方便的。 另外此公式用于煤氣、水煤氣，天然氣等碳?xì)浠瘜W(xué)物類混合氣爆炸極限的計算比較準(zhǔn)確，而對氫與乙烯，氫與硫化氫，甲烷與硫化氫等混合氣及一些含二硫化碳的混合氣體，則誤差較大。理查特里(

27、Lechteilier)法特點(diǎn)96（4）北川徹三法 此法是日本北川徹三教授提出用來計算可燃?xì)獗ㄉ舷薜?。他認(rèn)為，在各有機(jī)同系物中，可燃?xì)夥肿又刑荚跀?shù)與可燃?xì)獗ㄉ舷匏匦璧难踉訑?shù)2n0 之間存在著直線關(guān)系。各類有機(jī)同系物可由求n0，求出n0 后可按下式求L上。979899(5)含惰性氣體的多種可燃?xì)饣旌衔锉O限計算 利用常見的雙組分混合氣體(一種可燃?xì)怏w與一種惰性氣體)爆炸極限的測試曲線圖。 在計算方法上，需“借用”了數(shù)學(xué)消元法的思路，將一種惰性氣體與一種可燃?xì)怏w配對視為一種“新”的可燃?xì)?，然后用理查特里公式即可算出混合氣的爆炸極限。100101102第四節(jié) 爆炸破壞力計算 物質(zhì)的爆炸溫

28、度和爆炸壓力是衡量爆炸破壞力的兩個重要參數(shù)。103第四節(jié) 爆炸破壞力計算一、爆炸溫度的計算 1、根據(jù)反應(yīng)熱計算爆炸溫度列出燃燒的反應(yīng)方程式，確定爆炸后各產(chǎn)物的數(shù)量。假定爆炸過程容積不變，查表確定各產(chǎn)物的定容熱容，認(rèn)為跟溫度成線性關(guān)系假定絕熱，全部燃燒熱用于提高燃燒產(chǎn)物的溫度，即燃燒熱（產(chǎn)物數(shù)量熱容 溫度）Q = （m C T）104爆炸溫度計算算例105爆炸溫度計算算例1062、根據(jù)燃燒反應(yīng)方程式與氣體的內(nèi)能計算爆炸溫度 基于能量守恒，爆炸前系統(tǒng)內(nèi)能之和等于爆炸后系統(tǒng)內(nèi)能之和。計算：Q = u1、查燃燒前各物質(zhì)內(nèi)能，查表得燃燒熱2、試給一個爆炸溫度，查各產(chǎn)物內(nèi)能3、依據(jù)能量守恒：燃燒后各產(chǎn)物內(nèi)

29、能 燃燒前各物質(zhì)內(nèi)能 + 燃燒熱4、重復(fù)2，3，試湊法得爆炸溫度107 可燃?xì)怏w或蒸氣的爆炸溫度可利用能量守恒的規(guī)律估算，即根據(jù)爆炸后各生成物內(nèi)能之和與爆炸前各種物質(zhì)內(nèi)能及物質(zhì)的燃燒熱的總和相等的規(guī)律進(jìn)行計算。用公式表達(dá)為：u2=Q十u1式中，u2燃燒后產(chǎn)物的內(nèi)能之總和； u1燃燒前物質(zhì)的內(nèi)能之總和； Q燃燒物質(zhì)的燃燒熱之總和。Q = u108爆炸溫度計算算例109110 可燃性混合物爆炸時產(chǎn)生的壓力稱為爆炸壓力，它是度量可燃性混合物將爆炸產(chǎn)生熱量用于做功的能力。如果爆炸時產(chǎn)生的爆炸壓力大于窗口所能承受的壓力極限，那么此容器就會破裂。 可燃物爆炸后壓力與初始壓力、初始溫度、濃度、組分及容器的形

30、狀、大小等因素有關(guān)。二、爆炸壓力的計算111 二、爆炸壓力的計算p、T、n爆炸后的最大壓力、最高溫度和氣體摩爾數(shù)p0，T0、m爆炸前的最大壓力、最高溫度和氣體摩爾數(shù) 爆炸產(chǎn)生的最大壓力可按壓力與溫度及摩爾數(shù)成正比的規(guī)律確定：爆炸壓力計算式為：112爆炸壓力計算算例113三 、爆炸力的計算 發(fā)生化學(xué)爆炸常常是容器內(nèi)部或在某一局限的空間。這種化學(xué)反應(yīng)所放出的能量可根據(jù)參與反應(yīng)的可燃?xì)怏w量和這種氣體的燃燒熱(高熱值)直接計算而得。LVH427式中 L化學(xué)爆炸時的爆炸力，千克力m； V參與反應(yīng)的高熱氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)，m3 ； H可燃?xì)怏w的高燃燒值，千克m3 ； 427熱功當(dāng)量，1千卡熱相當(dāng)于42

31、7千克力m。 1千克力等于9.8N。114不過，在一般情況下，參與反應(yīng)的可燃?xì)怏w是難以弄清楚的。所以只能進(jìn)行估算，即估算混入多少可燃?xì)怏w或混入的氧氣(空氣)可與多少可燃?xì)怏w進(jìn)行反應(yīng)?；蛘吒鶕?jù)容器的壓力及容積計算氧氣與可燃?xì)怏w適當(dāng)?shù)谋壤龝r最大可能參與反應(yīng)的氣量。發(fā)生在容器外空間的化學(xué)爆炸，雖然容器內(nèi)部的可燃性氣體已經(jīng)全部逸出，但一般不全部參與反應(yīng)，因?yàn)閲姵龅臍怏w呈球狀進(jìn)入空間大氣，只是外圍的一部分可燃?xì)怏w與空氣混合形成爆炸性氣體。115例如：1kg汽油蒸氣與空氣混合并達(dá)到爆炸極限，遇火花在1秒鐘內(nèi)發(fā)生爆炸，試求爆炸所作的功。 1kW102公斤力米秒，1kg汽油蒸氣的燃燒熱為10300千卡，因此，

32、（42710300）（1102）4.31104kW，就是說爆炸將會產(chǎn)生43100kW的功率。這個功率足以破壞容器。產(chǎn)生如此大的功率主要因?yàn)槭窃?秒鐘之內(nèi)發(fā)生爆炸的結(jié)果。假若在十分之一秒內(nèi)發(fā)生爆炸，則功率又大10倍，將達(dá)到431000kW。相反，如果作用在十分鐘內(nèi)發(fā)生，功率則降為72kW。 因此，爆炸之所以有這么大的摧毀力，主要因?yàn)楸ǚ磻?yīng)是在瞬間(110、1100s)發(fā)生的。 116第五節(jié) 氣體和粉塵爆炸一、氣體爆炸 凡是常溫、常壓下以氣體狀態(tài)存在，在受熱、受壓、撞擊或遇火花等外界能力作用下具有燃燒或爆炸性能的氣體稱為可燃性氣體。如礦井瓦斯。117第五節(jié) 氣體和粉塵爆炸一、氣體爆炸 1、氣體爆

33、炸的危險性產(chǎn)生火球可燃?xì)怏w的燃燒反應(yīng)118第五節(jié) 氣體和粉塵爆炸一、氣體爆炸 2、氣體爆炸的機(jī)理熱點(diǎn)火機(jī)理：氣體混合物爆炸是由加熱和溫度升高，引發(fā)自動著火或自動點(diǎn)燃，進(jìn)而發(fā)展為爆炸。鏈?zhǔn)椒磻?yīng)機(jī)理：可燃?xì)怏w混合物積累了活化中間產(chǎn)物，游離基與原始混合氣體發(fā)生一系列鏈?zhǔn)椒磻?yīng)生成最終產(chǎn)物，釋放出燃燒反應(yīng)熱。119第五節(jié) 氣體和粉塵爆炸一、氣體爆炸 3、氣體爆炸特性 （1）氣體混合物爆炸 可燃?xì)怏w（或可燃液體蒸氣）空氣的混合物遇到點(diǎn)火源，發(fā)生氣體混合物爆炸。描述氣體混合物爆炸特性的參數(shù)有兩組：一是氣體點(diǎn)火特性表征參數(shù)，包括閃點(diǎn)、引燃溫度、最小點(diǎn)燃能量、爆炸極限、最大試驗(yàn)安全間隙；另一組是氣體爆炸效應(yīng)表征

34、參數(shù)，包括燃燒溫度、爆炸指數(shù)等。120第五節(jié) 氣體和粉塵爆炸一、氣體爆炸 3、氣體爆炸特性 閃燃與閃點(diǎn) 自燃與自燃溫度 最小點(diǎn)火能量 最小點(diǎn)燃電流及最小點(diǎn)燃電流比 在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下，采用直流24V和95mH電感電路火花試驗(yàn)裝置進(jìn)行點(diǎn)燃試驗(yàn)時，在最晚點(diǎn)燃的濃度下，點(diǎn)燃可燃?xì)怏w空氣混合物所需的最小電流稱為最小點(diǎn)燃電流。可燃?xì)怏w空氣混合物最小點(diǎn)燃電流與甲烷空氣混合物最小點(diǎn)燃電流之比稱為最小點(diǎn)燃電流比。121第五節(jié) 氣體和粉塵爆炸一、氣體爆炸 3、氣體爆炸特性 爆炸極限 最大試驗(yàn)安全間隙 在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)裝置及測試條件下，點(diǎn)燃?xì)んw內(nèi)所有濃度范圍的被試驗(yàn)氣體（蒸氣）空氣混合物后，通過25mm長法蘭接合面均不能

35、點(diǎn)燃?xì)ね獗ㄐ詺怏w混合物的外殼空腔與殼內(nèi)兩部分之間的最大間隙，稱為最大試驗(yàn)安全間隙，這個值是確定防爆電氣設(shè)備和設(shè)備隔爆外殼的重要依據(jù)。122法蘭法蘭是使管子與管子相互連接的零件，連接于管端。 123 （2）氣體的分解爆炸 分解爆炸性氣體及臨界壓力 能夠發(fā)生分解爆炸的氣體，在溫度、壓力等作用下的分解反應(yīng)，會釋放相當(dāng)數(shù)量的熱量，從而給燃爆提供了所需的能量。生產(chǎn)中常見的分解爆炸的氣體有：乙炔、乙烯、環(huán)氧乙烷C2H4O等。 以乙炔分解爆炸為例，乙炔受熱或受壓，先發(fā)生聚合加成反應(yīng)，后發(fā)生分解爆炸。 溫度在200300時，乙炔分子開始發(fā)生聚合反應(yīng)，形成較復(fù)雜的化合物，如苯C6H6、苯乙烯C8H8等，同時放

36、出熱量：3C2H2C6H6630J/mol，放出的熱量使乙炔溫度升高，加速了聚合反應(yīng)，從而放出更多熱量，當(dāng)溫度達(dá)到700，壓力超過0.15MPa時，未聚合的乙炔分子就發(fā)生爆炸性分解。124 由元素生成乙炔時需要消耗大量的熱，當(dāng)乙炔分解時即放出生成時所吸收的全部熱量： C2H22CH2266.04J/mol 分解時的生成物是細(xì)粒固體碳和氫氣，假如分解是在密閉容器（如乙炔儲罐）中進(jìn)行的，則由于溫度升高，壓力急劇增大1013倍，從而引起容器爆炸。 要想防止分解爆炸，在乙炔的聚合反應(yīng)時，要及時導(dǎo)出大量的熱。125增加壓力也能促使和加速乙炔的聚合及分解反應(yīng)。溫度和壓力對乙炔的聚合與爆炸分解的影響如圖31

37、所示。壓力越高，爆炸分解所需要的溫度越低；溫度越高，在較低的壓力下就能發(fā)生爆炸分解。在高壓下容易引起分解爆炸的氣體，當(dāng)壓力降至某數(shù)值時，就不在發(fā)生分解爆炸，此壓力稱之為分解爆炸的臨界壓力。乙炔分解爆炸的臨界壓力是0.14Mpa，二氧化氮為0.25Mpa, 一氧化氮為0.15Mpa, 乙烯在0下的分解爆炸臨界壓力為4Mpa溫度壓力/千帕0200650100500550600爆炸分解區(qū)聚合反應(yīng)區(qū)圖31126乙烯分解爆炸：C2H4C+CH4+127.4kJ/mol環(huán)氧乙烷分解爆炸：C2H4OCH4+CO+134.4kJ/mol127簡單分解爆炸（物質(zhì)） 這類物質(zhì)在爆炸時分解為元素，并在分解過程中釋放

38、出熱量。如乙炔銀、乙炔銅、碘化氮、迭氮鉛等。Ag2C22Ag2C QPbN6 Pb3N2 Q簡單分解的爆炸性物質(zhì)很不穩(wěn)定，受摩擦、撞擊，甚至輕微震動都可能發(fā)生爆炸，其危險性很大。復(fù)雜分解爆炸（物質(zhì)） 這類物質(zhì)包括各種含氧炸藥和煙花爆竹等。其危險性比簡單分解的爆炸物稍低。含氧炸藥在發(fā)生爆炸時伴有燃燒反應(yīng)，燃燒所需的氧由物質(zhì)本身分解供給。TNT、硝化棉均屬此類。硝化甘油的分解爆炸反應(yīng)式如下：4C3H5(ONO2)312CO2+10H2O+O2+6N2+Q每公斤硝化甘油爆炸就能產(chǎn)生715L氣體1284、常見爆炸類型（1）混合氣體爆炸 混合氣體爆炸指在可燃性氣體中,除了氫氣、天然氣、乙炔、液化石油氣等

39、外，還包括由汽油、苯、甲苯、醇類、醚類等可燃性液體蒸發(fā)出的蒸氣；在氧化性氣體中，除了有空氣、氧氣外，還包括氧化亞氮、氧化氮、二氧化氮、氯氣、氟等，兩類氣體混合后發(fā)生的爆炸。在密封的容器內(nèi)發(fā)生爆炸時，生成氣體的壓力可達(dá)到最初壓力的710倍。（2）氣體分解爆炸氣體分子分解過程中(即使是單一成分的氣體），有時會發(fā)熱而發(fā)生分解爆炸。例如，壓縮純凈的乙炔氣，若有火源，則分解成氫氣和二氧化碳，同時也會發(fā)熱而發(fā)生爆炸。1294、常見爆炸類型（3）粉塵爆炸 粉塵爆炸指可燃物固體的微細(xì)粉塵分散在空氣等氧化劑氣體中，當(dāng)達(dá)到一定濃度時，被著火源點(diǎn)著引起的爆炸。相對而言，粉塵爆炸的燃燒速度和壓力上升速度沒有混合氣體爆

40、炸時的速度那么快。鎂、鋁、硅化鈣、硅、煤粉、面粉、木粉、塑料粉、硫磺粉等粉塵都會發(fā)生爆炸。（4）危險性混合物質(zhì)的爆炸 危險性混合物質(zhì)的爆炸指兩種或兩種以上物質(zhì)混合或接觸時(如氧化性物質(zhì)與還原性物質(zhì)相互混合后)，由于受到?jīng)_擊或加熱，或是混合物相互進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而發(fā)生的爆炸。如黑色炸藥(硝酸鉀、硫磺、木炭粉)，液氧炸藥(液氧、炭粉)，照相用閃光劑(硝酸鉀、鎂粉)等物質(zhì)。1304、常見爆炸類型（5）爆炸性化合物的爆炸 爆炸性化合物爆炸指化學(xué)合成炸藥在制造、加上或使用過程中發(fā)生的爆炸。此外，也有在反應(yīng)過程中生成敏感的副產(chǎn)品，蓄積在反應(yīng)釜內(nèi)而引起爆炸的。例如，在氧化反應(yīng)釜內(nèi)殘留過氧化物蓄積時就是這樣。（6

41、）蒸氣爆炸 蒸氣爆炸指液體(包括液化氣體)處于過熱狀態(tài)時，瞬間急劇蒸發(fā)汽化引起的爆炸。蒸氣爆炸是所有液體都可能發(fā)生的現(xiàn)象，它不需要火源引爆。不論是水，還是有機(jī)液體或液化碳酸氣，都可產(chǎn)生蒸氣爆炸。如鍋爐的爆炸（7）霧滴爆炸可燃性液體的霧滴空氣混合物在有限空間中的爆炸1315、燃燒和化學(xué)性爆炸的關(guān)系相同點(diǎn)(2) 爆炸(化學(xué)性爆炸)與燃燒的本質(zhì)是相同的（除簡單分解反應(yīng)部分)，都能發(fā)光、發(fā)熱并發(fā)出聲音。(3) 爆炸和燃燒都可以用連鎖反應(yīng)理論來解釋，因此，同一種物質(zhì)在一種條件下可以發(fā)生燃燒，在另一種條件下可能產(chǎn)生爆炸。如汽油在敞口容器里可以燃燒，在閉口容器里可發(fā)生爆炸。(1) 都發(fā)生氧化反應(yīng)（除簡單分解

42、反應(yīng)），兩者都需具備可燃物、氧化劑和火源三個基本條件。1325、燃燒和化學(xué)性爆炸的關(guān)系不同點(diǎn) （1）爆炸的最主要特征是壓力的急劇上升，并不一定著火(發(fā)光、放熱)；而燃燒一定有發(fā)光放熱現(xiàn)象，但與壓力無特別關(guān)系。 （2）一般燃料的燃燒需要外界供給氧，沒有氧，燃燒反應(yīng)就不能進(jìn)行，如煤炭在空氣中燃燒；某些含氧的化合物(如一硝基甲苯等)或混合物，在缺氧的情況下雖然也能燃燒，但由于其含氧不足，隔絕空氣后燃燒就不完全或熄滅。而炸藥的化學(xué)組成或混合組分中含有較豐富的氧元素或氧化劑，發(fā)生爆炸變化時無需外界的氧參與反應(yīng)，所以，它是能夠發(fā)生自身燃燒反應(yīng)的物質(zhì)。化學(xué)爆炸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是瞬間的劇烈燃燒反應(yīng)。133（3）燃

43、燒的傳播是依靠傳熱進(jìn)行的，因而燃燒的傳播速度慢，一般是每秒幾毫米到幾百米；而爆炸的傳播是依靠沖擊波進(jìn)行的，傳播速度快，一般是每秒幾百米到幾千米。但是，對于可燃性氣體、蒸氣或粉塵與空氣形成的爆炸性混合物，其燃燒與爆炸幾乎是不可分的，往往是被點(diǎn)火后首先燃燒，然后由于溫度和壓力的升高，使燃速迅速加快，因而連續(xù)產(chǎn)生無數(shù)個壓縮波。這些壓縮波在傳播過程中迭加成沖擊波，使尚未來得及燃燒的其余部分發(fā)生爆炸。瓦斯爆炸就是這種類型。5、燃燒和化學(xué)性爆炸的關(guān)系不同點(diǎn)134為什么汽油、煤氣有時發(fā)生燃燒，有時爆炸？135 汽油、煤氣等可燃物的燃燒與爆炸的本質(zhì)部是氧化反應(yīng)，區(qū)別在于速度和氣體壓力不同。對于汽油、煤氣等同一

44、種可燃物來說，由于燃燒條件不同，有時是平穩(wěn)燃燒，有時則可能發(fā)生爆炸。 如果我們點(diǎn)燃盛裝在敞口容器中的汽油。實(shí)際上是汽油表面的蒸氣在燃燒，可以看作是一種擴(kuò)散燃燒，不會形成爆炸，因?yàn)椋?）反應(yīng)速度慢，（2）反應(yīng)產(chǎn)生的氣體和熱量都散失到空間中了。 如果容器中的汽油沒有被點(diǎn)燃而任其蒸發(fā)到受限空間，與空氣形成預(yù)混氣。遇明火則可能爆炸。這是因?yàn)椋?）反應(yīng)速度快，（2）在受限空間中氣體形成高溫高壓會膨脹做功。 煤氣發(fā)生燃燒或爆炸的情形與汽油蒸氣類似。為什么汽油、煤氣有時發(fā)生燃燒，有時爆炸？136瓦斯爆炸三要素137面粉爆炸實(shí)驗(yàn)粉塵爆炸138粉塵爆炸1、分類 按存在粉塵爆炸危險性的行業(yè)分類（1) 金屬粉塵：如

45、鎂、鈦、鋁粉等；（2) 煤炭粉塵：如煤塵、活性炭；（3) 林產(chǎn)品粉塵：如紙粉，木粉；（4) 合成材料粉塵：如塑料、染料粉塵、化纖原料粉塵。（5) 糧食粉塵：如面粉、淀粉等。（6) 農(nóng)副產(chǎn)品粉塵：如棉花、煙草、糖粉塵等；（7) 飼料粉塵：如血粉、魚粉等。1392、粉塵爆炸機(jī)理 懸浮在空氣中的粉塵與空氣組成混合物，和氣體或蒸汽混合物一樣，具有爆炸下限和爆炸上限。粉塵混合物的爆炸反應(yīng)也是一種連鎖反應(yīng)，在火源作用下，產(chǎn)生原始小火球，隨著熱和活性中心的發(fā)展和傳播，火球不斷擴(kuò)大而形成爆炸。粉塵爆炸140粉塵爆炸3、粉塵爆炸形成過程1.粒子表面接受熱能，表面溫度上升2.粒子表面的分子熱分解或干餾氣體釋放并包

46、裹在粒子周圍1414.火焰產(chǎn)生的熱量，加速粉粒的分解，放出可燃?xì)怏w與空氣混合著火，并激烈反應(yīng)、傳播，產(chǎn)生光、聲和沖擊波，形成爆炸。3. 該氣體與空氣混合成為爆炸性混合氣體，著火產(chǎn) 生火焰粉塵爆炸1424、粉塵爆炸特點(diǎn)(1)粉塵混合物爆炸時，燃燒不完全，如煤粉爆炸時，燃燒的基本上是分解出的氣體產(chǎn)物，而灰渣來不及燃燒。(2)有產(chǎn)生二次爆炸可能性。(3)爆炸的感應(yīng)期較長，爆炸前要經(jīng)過塵粒表面的分解或蒸發(fā)階段，有時要經(jīng)過從表面向中心延燒的過程 ,因而感應(yīng)期較長，可達(dá)數(shù)10s，為氣體的數(shù)10倍。(4)粉塵點(diǎn)火的起始能量大，達(dá)10J數(shù)量級，為氣體的近百倍。(5)粉塵爆炸會產(chǎn)生有毒氣體，如CO或自身(如塑料

47、)分解有毒氣體。粉塵爆炸1435、評價粉塵燃爆危險性的主要指標(biāo)a）粉塵自燃點(diǎn)b）粉塵爆炸極限(g/m3) 通常是爆炸下限(爆炸上限濃度很難測得確定值)。c）粉塵最小著火能d）粉塵爆炸壓力粉塵爆炸144（1）粉塵的化學(xué)組分及性質(zhì) 這是引起粉塵爆炸的內(nèi)因。粉塵的化學(xué)結(jié)構(gòu)及反應(yīng)特性對能否引起粉塵爆炸具有決定性作用。 此外，燃燒熱大的粉塵，爆炸性強(qiáng)。 粉塵中含有揮發(fā)分越多，越易爆炸。 粉塵中含有的灰分越多，則爆炸性減少。粉塵爆炸6、影響粉塵爆炸的因素 粉塵爆炸危險性主要隨粉塵的種類、粒度、粒度分布、氧含量和水分等因素而變化。145（2）粉塵的粒度及粒度分布 粉塵粒度越細(xì)越易飛揚(yáng)，且粒度細(xì)的粉塵比表面積

48、大，表面活性大，爆炸性強(qiáng)。粉塵爆炸146（3）含氧量 粉塵和空氣混合物中，氣相中氧含量的多少對其爆炸特性影響很大。粉塵爆炸體系是一個缺氧的體系，所以氣相中氧含量增加，粉塵的爆炸下限濃度降低，上限濃度增高，爆炸范圍擴(kuò)大。在純氧中的爆炸下限濃度只為在空氣中爆炸下限的1/3-1/4，而能發(fā)生爆炸的最大顆粒尺寸則加大到空氣中相應(yīng)值的5倍。 粉塵爆炸147（4）含水量 粉塵中含水量越大，粉塵爆炸的危險性越小。水分的影響可從以下幾點(diǎn)解釋：a.水分使粉塵的凝聚增強(qiáng)，使粉塵總濃度值降低。b.水分蒸發(fā)吸收熱能，降低熱量積聚,降低升溫速度。c.水蒸氣的產(chǎn)生導(dǎo)致氧含量降低。d.含水量增高會使最小起爆能增高。粉塵爆炸

49、148粉塵爆炸149(5)可燃?xì)夂?可燃?xì)獾拇嬖谑狗蹓m爆炸濃度下限降低，最小點(diǎn)燃能量也降低，增加了粉塵爆炸的危險。粉塵爆炸150粉塵爆炸（6）粒子的形狀與表面狀態(tài) 即使平均粒徑相同的粉塵，其形狀和表面狀態(tài)不同時，爆炸危險性也不一樣。偏平狀粒子爆炸危險性最大，針狀粒子次之，球形粒子最小。粒子表面新鮮，暴露時間短，則爆炸危險性高。1516.粉塵的爆炸下限、爆炸壓力、自燃點(diǎn)粉塵爆炸1527、生產(chǎn)場所粉塵爆炸的危險性評價了解該生產(chǎn)場所存在可燃性粉塵的爆炸極限濃度(主要是爆炸下限)，這是判斷是否能產(chǎn)生粉塵爆炸的主要依據(jù)。了解粉塵的粒度、比重、自燃溫度、導(dǎo)電性等物理性質(zhì)，這些物理性質(zhì)直接與燃爆危險性有關(guān)

50、。了解在正常生產(chǎn)狀態(tài)下，可燃粉塵產(chǎn)生與釋放的情況。如粉塵釋放的具體部位、釋放量、釋放速度、方向及其在空間可能分布的范圍。粉塵爆炸153了解生產(chǎn)場所的通風(fēng)情況。了解生產(chǎn)場所的其他情況： （1)現(xiàn)場有無點(diǎn)火源； （2)有無易積存粉塵的部位； （3)有無報警或指示信號裝置等。粉塵爆炸154煤塵爆炸原理煤塵爆炸與預(yù)防155煤塵爆炸與預(yù)防 煤塵爆炸同瓦斯爆炸一樣都屬于礦井中的重大災(zāi)害事故。我國歷史上最嚴(yán)重的一次煤塵爆炸發(fā)生在1942年日本侵略者統(tǒng)治下的本溪煤礦，死亡1549人，殘246人，死亡的人員中大多為CO中毒，事故發(fā)生前，巷道內(nèi)沉積了大量煤塵，是由于電火花點(diǎn)燃局部聚積的瓦斯而引起的重大煤塵爆炸事故

51、。156一、煤塵爆炸的機(jī)理及特征1、煤塵爆炸的機(jī)理 煤塵爆炸是在高溫或一定點(diǎn)火能的熱源作用下，空氣中氧氣與煤塵急劇氧化的反應(yīng)過程，是一種非常復(fù)雜的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。一般煤塵爆炸機(jī)理及過程主要表現(xiàn)在以下方面： (1)煤本身是可燃物質(zhì)，當(dāng)它以粉末狀態(tài)存在時，總表面積顯著增加，吸氧和被氧化的能力大大增強(qiáng)，一旦遇見火源，氧化過程迅速展開； (2)當(dāng)溫度達(dá)到300400時，煤的干餾現(xiàn)象急劇增強(qiáng)，放出大量的可燃性氣體。 (3)形成的可燃?xì)怏w與空氣混合在高溫作用下吸收能量，在塵粒周圍形成活化中心，當(dāng)活化中心的能量達(dá)到一定程度后，鏈反應(yīng)過程開始，游離基迅速增加，發(fā)生了塵粒的閃燃； (4)閃燃所形成的熱量傳遞給周圍的塵

52、粒，并使之參與鏈反應(yīng)，導(dǎo)致燃燒過程急劇地循環(huán)進(jìn)行。 1572煤塵爆炸的特征 (1)形成高溫、高壓、沖擊波； (2)煤塵爆炸具有連續(xù)性； (3)煤塵爆炸的感應(yīng)期，即煤塵受熱分解產(chǎn)生足夠數(shù)量的可燃?xì)怏w形成爆炸所需的時間； (4)揮發(fā)分減少或形成“粘焦”；(5)產(chǎn)生大量的CO。二、煤塵爆炸的條件 煤塵爆炸必須同時具備三個條件：煤塵本身具有爆炸性；煤塵必須懸浮于空氣中并達(dá)到一定濃度；存在能引燃煤塵爆炸的高溫?zé)嵩础?我國煤塵爆炸的引燃溫度在6101050之間，一般為700800。煤塵爆炸的最小點(diǎn)火能為4.540mJ。158三、影響煤塵爆炸的因素 1、煤的揮發(fā)分 煤塵的可燃揮發(fā)分含量越高，爆炸性越強(qiáng)。判定

53、煤塵爆炸性的指標(biāo)叫揮發(fā)分指數(shù)(v),也稱煤塵爆炸指數(shù)。計算方法是：v=揮發(fā)份/可燃物質(zhì)。過去根據(jù)其爆炸指數(shù)來判斷煤塵有無爆炸性，認(rèn)為煤塵V10，即有爆炸危險，否則不會爆炸。但試驗(yàn)證明，有些V10的煤塵也會爆炸。所以煤礦安全規(guī)程規(guī)定，必須通過煤塵爆炸性試驗(yàn)來確定煤塵有無爆炸危險。 2、煤的灰分和水分 煤內(nèi)的灰分是不燃性物質(zhì)，能吸收能量，阻擋熱輻射，破壞鏈反應(yīng)，降低煤塵的爆炸性。煤塵中的水分有吸熱、粘結(jié)煤塵的作用。但當(dāng)其中水分含量少時，水能在高溫下分解成氫和氧，反而使煤塵更易氧化。只有當(dāng)煤塵中水分含量足夠大(捏團(tuán)不散)時，才能阻止爆炸。159三、影響煤塵爆炸的因素 3、煤塵粒度 粒度對爆炸性的影響極大。1mm以下的煤塵粒子都可能參與爆炸，而且爆炸的危險性隨粒度的減小而迅速增加。 褐煤粉的爆炸下限濃度為49-68g/m3 有煙煤粉的爆炸下限濃度為41-57g/m3 貧煤粉的爆炸下限濃度為34-45g/m3 4、空氣中的瓦斯?jié)舛?瓦