火災(zāi)爆炸基礎(chǔ)知識(shí)

化工安全技術(shù)之火災(zāi)爆炸基礎(chǔ)知識(shí)

目錄

CONTENTS一燃燒的基本概念二爆炸的基本概念一燃燒的基本概念燃燒是可燃物質(zhì)（氣體、液體和固體）與助燃物（氧或氧化劑）發(fā)生的伴有放熱和發(fā)光的一種激烈的化學(xué)反應(yīng)。燃燒它具有發(fā)光、發(fā)熱、生成新物質(zhì)三個(gè)特征。最常見(jiàn)、最普通的燃燒現(xiàn)象是可燃物在空氣或氧氣中燃燒。燃燒的基本概念1.燃燒的定義思考：（1）鐵與稀硝酸反應(yīng)，是不是燃燒？（2）電燈在照明時(shí)是否是燃燒？（3）氫氣在氯氣中反應(yīng)，是不是燃燒？燃燒的基本概念燃燒必須同時(shí)具備下述三個(gè)條件：可燃性物質(zhì)，助燃性物質(zhì)、點(diǎn)火源。每一個(gè)條件要有一定的量，相互作用，燃燒方可產(chǎn)生。燃燒的基本概念2.燃燒發(fā)生的必要條件可燃物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同，其受熱后所發(fā)生的燃燒過(guò)程也不同。除了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的可燃?xì)馔猓蠖鄶?shù)可燃物質(zhì)的燃燒并非物質(zhì)本身在燃燒，而是物質(zhì)受熱分解出的氣體或液體蒸汽在氣相中的燃燒。燃燒的基本概念3.燃燒過(guò)程、形成燃燒的基本概念4.燃燒過(guò)程、形成燃燒的基本概念4.燃燒過(guò)程、形成氣態(tài)可燃物：

——通常為擴(kuò)散燃燒，即可燃物與氧氣邊混合邊燃燒。

可燃?xì)怏w燃燒所需的熱量只用于本身的氧化分解，在火源作用下被加熱到著火點(diǎn)（燃點(diǎn)）就能氧化分解燃燒，是最容易燃燒的。燃燒的基本概念4.燃燒過(guò)程、形成液態(tài)可燃物：——通常為先蒸發(fā)為可燃蒸氣，可燃蒸氣再與氧化劑發(fā)生燃燒。

可燃液體首先蒸發(fā)成蒸氣，其蒸氣進(jìn)行氧化分解后達(dá)到自燃點(diǎn)而燃燒。燃燒的基本概念4.燃燒過(guò)程、形成固態(tài)可燃物：

簡(jiǎn)單固體物質(zhì)：受熱后首先熔化，蒸發(fā)成蒸氣進(jìn)行燃燒，沒(méi)有分解過(guò)程。如硫、磷等；

復(fù)雜物質(zhì)：受熱后受限分解為氣態(tài)或液態(tài)產(chǎn)物，其蒸氣進(jìn)行氧化分解燃燒；如塑料等；有的可燃固體，不能分解為氣態(tài)物質(zhì)，在燃燒時(shí)呈炙熱狀態(tài)，沒(méi)有火焰，如焦炭等燃燒的基本概念5.閃燃、陰燃、爆燃、自燃的概念（1）閃燃

——可燃液體揮發(fā)的蒸氣與空氣混合達(dá)到一定濃度遇明火發(fā)生一閃即逝的燃燒，或者將可燃固體加熱到一定溫度后，遇明火會(huì)發(fā)生一閃即滅的燃燒現(xiàn)象。閃燃往往是持續(xù)燃燒的先兆。由于可燃液體在閃點(diǎn)溫度下，蒸發(fā)速度還不太快，蒸發(fā)出來(lái)的氣體僅能維持一剎那的燃燒，而來(lái)不及補(bǔ)充新的蒸氣以維持穩(wěn)定的燃燒，因而一下就滅了。燃燒的基本概念5.閃燃、陰燃、爆燃、自燃的概念（2）陰燃——沒(méi)有火焰和可見(jiàn)光的緩慢燃燒。很多固體物質(zhì)，如紙張、鋸末、纖維織物、纖維素板、膠乳橡膠以及某些多孔熱固性塑料等，都有可能發(fā)生陰燃，特別是當(dāng)它們堆積起來(lái)的時(shí)候。陰燃通常產(chǎn)生煙和溫度上升等現(xiàn)象，能分解出可燃?xì)?，在一定條件下可以轉(zhuǎn)換成有焰燃燒。陰燃發(fā)生的條件：(1)內(nèi)部條件：可燃物必須是受熱分解后能產(chǎn)生剛性結(jié)構(gòu)的多孔碳的固體物質(zhì)。(2)外部條件：有一個(gè)適合供熱強(qiáng)度的熱源。燃燒與爆炸的基礎(chǔ)知識(shí)（3）爆燃

——伴隨爆炸的燃燒波。爆燃產(chǎn)生的三個(gè)必要條件（即爆燃三要素）（1）有燃料和助燃空氣的積存；（2）是燃料和空氣混合物達(dá)到了爆燃的濃度；（3）有足夠的點(diǎn)火能源。燃燒的基本概念（4）自燃

——可燃物質(zhì)在沒(méi)有火焰等火源的作用下，因受熱或自身發(fā)熱并蓄熱所產(chǎn)生的自行燃燒現(xiàn)象。根據(jù)熱源的不同，分為自熱自燃和受熱自燃兩種。根據(jù)發(fā)生的機(jī)理，自燃大致可以分成以下七種類型氧化發(fā)熱自燃。如褐煤、黃磷等；分解放熱自燃。如硝化棉、硝化甘油等；聚合放熱自燃。如乙酸乙烯酯、丙烯腈等；吸附放熱自燃。如活性炭粉、木粉等發(fā)酵放熱自燃。如稻草、樹葉、鋸末等?；钚晕镔|(zhì)遇水自燃。如堿金屬、保險(xiǎn)粉等。物質(zhì)混合接觸自燃。如強(qiáng)氧化劑與強(qiáng)還原劑混合，產(chǎn)生具有分解爆炸特性或強(qiáng)氧化性的不穩(wěn)定物，都能爆炸。燃燒的基本概念燃燒的基本概念6.閃點(diǎn)、燃點(diǎn)、自燃點(diǎn)的定義（1）

閃點(diǎn)

——在規(guī)定的條件下，加熱試樣，當(dāng)試樣達(dá)到某溫度時(shí)，試樣的蒸汽和周圍空氣的混合氣，一旦與火焰接觸，即發(fā)生閃燃現(xiàn)象，發(fā)生閃燃時(shí)試樣的最低溫度，稱為閃點(diǎn)。閃點(diǎn)越低，發(fā)生火災(zāi)和爆炸的危險(xiǎn)性越大。按照《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50160-2008）可燃液體的分類如下：甲類液體：閃點(diǎn)＜28℃的液體（液化烴除外）乙類液體：28℃≤閃點(diǎn)＜60℃的液體丙類液體：閃點(diǎn)≥60℃的液體。燃燒的基本概念6.閃點(diǎn)、燃點(diǎn)、自燃點(diǎn)的定義（2）燃點(diǎn)——將物質(zhì)在空氣中加熱時(shí)，開始并繼續(xù)燃燒的最低溫度叫做燃點(diǎn)（著火點(diǎn)）。燃點(diǎn)對(duì)可燃固體和閃點(diǎn)較高的液體具有重要意義，在控制燃燒時(shí)，需將可燃物的溫度降至其燃點(diǎn)以下。如：紙130℃，木材295℃等。在不同大氣壓下燃點(diǎn)也會(huì)有所變化，一般氣壓越低，燃點(diǎn)越高，如柴油機(jī)。柴油機(jī)正是通過(guò)將空氣壓縮，降低柴油的燃點(diǎn)，達(dá)到燃燒的目的。燃燒的基本概念6.閃點(diǎn)、燃點(diǎn)、自燃點(diǎn)的定義（3）自燃點(diǎn)——在規(guī)定條件下，可燃物質(zhì)發(fā)生自燃的最低溫度。如：黃磷30℃，煤320℃。液體和固體可燃物受熱分解并析出來(lái)的可燃?xì)怏w揮發(fā)物越多，其自燃點(diǎn)越低。固體可燃物粉碎得越細(xì)，其自燃點(diǎn)越低。自燃點(diǎn)越低，發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)性越大。二爆炸的基本概念爆炸的基本概念1.爆炸定義——是物質(zhì)的一種非常急劇的物理、化學(xué)變化。也是大量能量在短時(shí)間內(nèi)迅速釋放或急劇轉(zhuǎn)化成機(jī)械功的現(xiàn)象。它通常借助于氣體的膨脹來(lái)實(shí)現(xiàn)。2.爆炸的4個(gè)特征爆炸過(guò)程進(jìn)行得很快；爆炸點(diǎn)附近壓力急劇升高；發(fā)出或大或小的響聲；周圍介質(zhì)發(fā)生震動(dòng)或鄰近物質(zhì)遭到破壞。3.爆炸過(guò)程第一階段：

物質(zhì)的能量以一定形式（定容、絕熱）轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)壓縮能；第二階段：

強(qiáng)壓縮能急劇絕熱膨脹對(duì)外做功，引起被作用介質(zhì)的變形、移動(dòng)和破壞。爆炸的基本概念4.爆炸分類

一般分為物理爆炸、化學(xué)爆炸和原子爆炸。物理爆炸：物質(zhì)狀態(tài)參數(shù)迅速發(fā)生變化，在瞬間放出大量能量并對(duì)外做功的現(xiàn)象。如種氣體或液化氣體鋼瓶、鍋爐和壓力容器超壓爆炸等。化學(xué)爆炸：物質(zhì)由一種化學(xué)結(jié)構(gòu)迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N化學(xué)結(jié)構(gòu)，在瞬間放出大量能量并對(duì)外做功的現(xiàn)象。如可燃?xì)怏w、蒸氣或粉塵與空氣形成的爆炸性混合物質(zhì)的爆炸。原子爆炸（核爆炸）：

核爆炸的能量相當(dāng)于數(shù)萬(wàn)噸到數(shù)千萬(wàn)噸TNT（黑色炸藥）的爆炸的能量，可形成數(shù)百萬(wàn)到數(shù)千萬(wàn)度的高溫，爆炸中心產(chǎn)生數(shù)百萬(wàn)兆帕的的高壓。爆炸的基本概念5.爆炸極限爆炸極限定義：

——可燃物質(zhì)（可燃?xì)怏w，蒸氣或粉塵）與空氣（氧氣）的混合物，遇著火源能夠發(fā)生爆炸的濃度范圍，簡(jiǎn)稱爆炸極限。

爆炸的基本概念5.爆炸極限CO空氣混合物<12.5%不燃不爆=12.5%輕度燃爆燃爆逐漸增強(qiáng)=30%左右燃爆最強(qiáng)烈燃爆逐漸減弱=80%輕度燃爆>80%不燃不爆爆炸的基本概念爆炸下限：可燃性混合物能發(fā)生爆炸的最低濃度.爆炸下限越小，發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)性就越大COH2C2H2NH312.5%4%2.2%15%爆炸的基本概念爆炸上限：可燃混合物發(fā)生爆炸的最高濃度。爆炸上限越高，發(fā)