第10章 爆炸火災(zāi)調(diào)查

第10章

爆炸火災(zāi)調(diào)查河南理工大學(xué)1河南理工大學(xué)裴蓓化學(xué)品倉庫爆炸新能源公司車間爆炸?；奋囕v爆炸燃?xì)夤艿辣–ONTENTS本章內(nèi)容第一節(jié)爆炸的分類可燃?xì)怏w爆炸調(diào)查粉塵爆炸調(diào)查3第二節(jié)第三節(jié)固體物質(zhì)爆炸調(diào)查第四節(jié)容器爆炸火災(zāi)調(diào)查第五節(jié)第一節(jié)爆炸的分類（一）按發(fā)生爆炸的原因和性質(zhì)1、物理爆炸：容器內(nèi)的氣體壓力升高超過容器所能承受的壓力，造成容器破裂。2、化學(xué)爆炸：物質(zhì)發(fā)生快速放熱化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣體，并急劇膨脹作功而形成的爆炸現(xiàn)象。（1）簡單的分解爆炸：能量由自身提供。（2）復(fù)雜分解爆炸：氧由本身分解提供，大多數(shù)炸藥屬于這一類。4第一節(jié)爆炸的分類5（二）按燃燒傳播速度分類爆燃：是一種在空氣中以亞音速傳播的燃燒反應(yīng)，反應(yīng)傳播速度一般為每秒數(shù)十米至百米，壓力上升速率相對較慢。爆轟：氣體爆炸的最高形式，它以超音速傳播，跨過波陣面，壓力和密度都是突變的。烴類氣體與空氣混合物的爆轟速度大多在1800m／s量級，爆轟壓力在1.5MPa量級。（三）按爆炸發(fā)生的場合分類

開敞空間爆炸

密閉空間爆炸：當(dāng)長徑比L/D<5的密閉空間的可燃?xì)怏w混合物被引燃后可形成爆燃傳播；當(dāng)長徑比L/D≧5，且內(nèi)部有設(shè)備等障礙物時，可形成爆炸向爆轟的轉(zhuǎn)變。

（四）按現(xiàn)場特征分類

固體爆炸、氣體爆炸、粉塵爆炸、容器爆炸第一節(jié)爆炸的分類Part可燃?xì)怏w爆炸調(diào)查2.1

常見可燃?xì)饧氨ㄌ匦?.2可燃?xì)怏w泄漏的原因2.3燃?xì)獗ìF(xiàn)場特點(diǎn)2.4燃?xì)獗ɑ馂?zāi)原因調(diào)查的主要內(nèi)容第二節(jié)2.1常見可燃?xì)饧氨ㄌ匦裕ㄒ唬┏Ｒ姷娜細(xì)夥N類

常見的燃?xì)庵饕校禾烊粴?、人工煤氣、液化石油氣和生物質(zhì)氣等。

（二）燃?xì)獗ㄌ匦?、爆炸極限：可燃?xì)怏w、蒸汽或粉塵與空氣混合遇點(diǎn)火源能發(fā)生爆炸的最低、最高濃度。

可燃?xì)怏w、蒸汽：體積百分比，m3/m3,

可燃粉塵：單位體積的重量，g/m3

，

2、最小點(diǎn)火能量

影響因素：氣體溫度、濃度、壓力和惰性氣體含量。3、爆炸危險性受到氣體的比重和擴(kuò)散性、化學(xué)性質(zhì)活潑性、帶電性以及受熱膨脹性等影響。2.2可燃?xì)怏w泄漏的原因（一）管道燃?xì)庑孤┑脑蚋g嚴(yán)重穿孔安裝質(zhì)量問題安全防護(hù)裝置失效導(dǎo)致燃?xì)庑孤﹥?nèi)壓上升引起破壞違章操作設(shè)施老化或維護(hù)不及時其他原因2.2可燃?xì)怏w泄漏的原因（二）家用燃?xì)馄骶呷細(xì)庑孤┑脑?.燃?xì)夤艿琅c計量表（如煤氣表）、管道開關(guān)與膠管連接不牢漏氣、膠管與爐具連接不牢或者膠管老化引起漏氣、膠管損壞漏氣。2.閥門泄漏。由于閥芯銹蝕、密封材料老化、閥門安裝膠帶密封不合格、長期開關(guān)磨損致使球閥閥心松動導(dǎo)致漏氣。3.燃?xì)饣鹧嬗捎谧匀灰蛩叵鐣r或者由于用戶沒有關(guān)好燃具閥門時，會造成燃?xì)庑孤?.燃?xì)獗硇孤Ｈ細(xì)獗碇虚g軸密封件腐蝕、老化導(dǎo)致燃?xì)獗硖幝狻?.燃?xì)鉅t具開關(guān)失靈，管道閥門關(guān)閉不嚴(yán)，閥桿、絲扣失靈等本身質(zhì)量問題而漏氣。6．擅自安裝、拆改、移動燃?xì)庠O(shè)施留下安全隱患。7.使用不當(dāng)違章操作引起燃?xì)庑孤?.2可燃?xì)怏w泄漏的原因（三）瓶裝液化氣泄漏的原因1.儲存液化石油器的設(shè)備質(zhì)量低劣、鋼瓶超期服役或缺乏必要的安全裝置（液面計、安全閥、壓力計、放空管等）。2．儲罐安全附件失效。3.鋼瓶受嚴(yán)重腐蝕，導(dǎo)致瓶體破損漏氣。4.從業(yè)人員違章操作。5.用戶的錯誤操作行為，疏于監(jiān)護(hù)。1、沒有明顯的炸點(diǎn)；對炸點(diǎn)無明顯的破壞，難以查明。半徑圓周上物體無論倒向或背向圓心，圓心處都是炸點(diǎn)。

2、擊碎力小、拋出物大、數(shù)量少；

3、沖擊波作用弱、燃燒波致傷多；只產(chǎn)生推移性破壞使墻外移、開裂，門窗變形等，但可燃?xì)怏w彌漫廣，燃燒面積大。2.3燃?xì)獗ìF(xiàn)場特點(diǎn)4、煙痕一般不明顯因?yàn)橐话銤舛群艿?，空氣充足，能充分燃燒，但含碳量高的氣體發(fā)生爆炸時，會產(chǎn)生煙痕。5、易引起燃燒在泄露處形成穩(wěn)定燃燒，泄露液體表面燃燒，或易引起火場內(nèi)可燃物多處燃燒起火。

6、破壞部位與燃?xì)夥N類有關(guān)2.3燃?xì)獗ìF(xiàn)場特點(diǎn)2.4燃?xì)獗ɑ馂?zāi)原因調(diào)查的主要內(nèi)容（一）燃?xì)獗ɑ馂?zāi)原因認(rèn)定要點(diǎn)1.燃?xì)獾膩碓?。重點(diǎn)查明具體泄漏和泄漏原因。2.點(diǎn)火源。一般在爆炸范圍內(nèi)存在的所有火源加以排除，用“排除法”確認(rèn)。3.注意獲取氣體形成爆炸濃度范圍的客觀條件和人為因素。4.注意燃?xì)庑孤c(diǎn)與火源位置關(guān)系。一些現(xiàn)場泄漏點(diǎn)、火源、爆炸點(diǎn)不在同一地點(diǎn)，甚至泄漏點(diǎn)與點(diǎn)火源的間隔達(dá)幾百米，這種情況注意查明氣流流入火源點(diǎn)的途徑和條件。5.查明氣體的種類、性質(zhì)及各種參數(shù)以及弱小火源的點(diǎn)火能量和產(chǎn)生過程。2.4燃?xì)獗ɑ馂?zāi)原因調(diào)查的主要內(nèi)容（二）燃?xì)庑孤┍ìF(xiàn)場勘驗(yàn)的主要內(nèi)容

1、尋找泄漏點(diǎn)（1）爆炸后可燃?xì)怏w仍然在氣源處燃燒，即可發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)；（2）若容器在泄漏氣體爆炸后又發(fā)生爆炸，泄漏點(diǎn)已破壞，可查明設(shè)備的設(shè)計、生產(chǎn)、按裝、使用、質(zhì)量等情況進(jìn)行綜合分析判斷。2、查明泄漏原因（1）材料強(qiáng)度降低（2）外部載荷突變（3）內(nèi)部壓力突然上升（4）閥門操作錯誤導(dǎo)致泄漏（5）忘蓋孔蓋造成泄漏（6）帶壓檢修泵、閥等造成泄漏（7）接縫、轉(zhuǎn)軸微小泄漏（8）液化石油氣灶具故障泄漏2.4燃?xì)獗ɑ馂?zāi)原因調(diào)查的主要內(nèi)容（二）燃?xì)庑孤┍ìF(xiàn)場勘驗(yàn)的主要內(nèi)容3、火源的尋找、檢驗(yàn)和分析（1）持續(xù)性火源（2）臨時性火源（3）絕熱壓縮高溫（4）低自燃點(diǎn)物質(zhì)泄漏（5）金屬碎片撞擊火花（6）靜電火花多個火源同時存在，離泄漏點(diǎn)近的火源有引起爆炸的可能性。2.4燃?xì)獗ɑ馂?zāi)原因調(diào)查的主要內(nèi)容（二）燃?xì)庑孤┍ìF(xiàn)場勘驗(yàn)的主要內(nèi)容4.獲取氣體形成爆炸濃度極限和接觸火源的根據(jù)5.爆炸中心部位的分析

爆炸中心部位常以引爆火源來確定。若現(xiàn)場同時存在幾個火源，或者火源不明顯，可根據(jù)現(xiàn)場拋出物的分布情況，周圍物體傾倒、位移、變形、碎裂、分散等破壞情況綜合分析認(rèn)定引爆點(diǎn)。6.提取痕跡物證，做必要的技術(shù)鑒定。7.按時間順序查明爆炸過程（含引爆方法）和具體原因。2.4燃?xì)獗ɑ馂?zāi)原因調(diào)查的主要內(nèi)容（二）燃?xì)庑孤┍ìF(xiàn)場勘驗(yàn)的主要內(nèi)容（三）泄漏氣體爆炸事故調(diào)查訪問1.發(fā)生火災(zāi)時的現(xiàn)象及過程。2.泄漏氣體的種類、數(shù)量及泄漏設(shè)備。3.泄漏的原因及泄漏后采取的措施。4.爆炸前的生產(chǎn)儲存、存儲、輸送情況。5.設(shè)備設(shè)計、施工、使用、檢修情況。6.附近都有哪幾種火源，各在什么位置，火源的使用時間等。7.查設(shè)備運(yùn)行記錄、如溫度、壓力等數(shù)值。8.送氣的時間和爆炸的時間。9.以往發(fā)生泄漏的部位、處理過程和措施。2.4燃?xì)獗ɑ馂?zāi)原因調(diào)查的主要內(nèi)容Part粉塵爆炸調(diào)查3.1

可燃性粉塵分類3.2粉塵爆炸發(fā)生的條件及爆炸特性3.3現(xiàn)場破壞過程和特征3.4粉塵爆炸火災(zāi)原因調(diào)查的主要內(nèi)容第三節(jié)3.1可燃性粉塵分類可燃粉塵是指在大氣條件下能與氣態(tài)氧化劑（主要是空氣）發(fā)生劇烈氧化反應(yīng)的粉塵、纖維和飛絮。常見爆炸性粉塵種類1.可燃粉塵。2.氧化物，如空氣中的氧氣等。3.擴(kuò)散分布。4.引火源。引發(fā)粉塵爆炸一般需要較多能量，粉塵最小點(diǎn)火能大致是10-100mJ，比可燃?xì)怏w的最小點(diǎn)火能大102-103倍。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，除了尚未明確引火源的事故外，機(jī)械火花、高溫?zé)岜砻?、明火是引起爆炸最多的點(diǎn)燃源。5.空間的相對密閉性。3.2粉塵爆炸發(fā)生的條件及爆炸特性1、與氣體爆炸區(qū)別：1）具有隱蔽性2）點(diǎn)火起始能量大，為氣體百倍3）對于粉塵爆炸，爆炸極限難以嚴(yán)格確定4）爆炸能量大、產(chǎn)生二次爆炸5）燃燒不完全，毒性氣體多6）感應(yīng)期長，可達(dá)數(shù)十秒，為氣體數(shù)十倍7）火場溫度高，持續(xù)時間長2、引起粉塵爆炸極限變化的因素（1）粒徑（2）揮發(fā)成份（3）水分（4）灰分（5）點(diǎn)火源（二）粉塵爆炸的特點(diǎn)及影響因素（一）粉塵爆炸事故模式3.4現(xiàn)場破壞過程和特征粉塵層先被引燃→粉塵云直接被引燃→粉塵受潮自熱引發(fā)爆炸→粉塵反應(yīng)產(chǎn)生易燃?xì)怏w，氣體爆炸后引發(fā)粉塵爆炸第一次車間爆燃作業(yè)人員向?yàn)V筒除塵器濾芯潑水，濾筒除塵器發(fā)生第二次爆燃。（二）現(xiàn)場破壞特征3.4現(xiàn)場破壞過程和特征1.炸點(diǎn)不明顯。2.擊碎力小，拋出物大。3.沖擊波作用弱、燃燒波至傷多。4.煙痕較為明顯。5.二次爆炸對初次引爆點(diǎn)的查找存在干擾。6.典型粉塵爆炸產(chǎn)物可燃粉塵的爆炸產(chǎn)物主要取決于粉塵物化性質(zhì)，糧食類粉塵爆炸產(chǎn)物主要為CO2、H2、CO、H2O以及C，金屬類粉塵的爆炸產(chǎn)物主要是金屬氧化物。（一）爆炸中心和引火源的確定3.5粉塵爆炸火災(zāi)原因調(diào)查的主要內(nèi)容1.爆炸中心的確定。

物體距離爆炸中心越遠(yuǎn)，受力就越小，在遠(yuǎn)離爆炸中心處形成的類球形痕跡。工業(yè)場所常見的爆炸中心：粉塵生產(chǎn)和儲存區(qū)域除塵系統(tǒng)爆炸后墻壁、門、窗位移平面圖（一）爆炸中心和引火源的確定3.5粉塵爆炸火災(zāi)原因調(diào)查的主要內(nèi)容2.引火源的確定1）粉塵自燃。一般發(fā)生在除塵系統(tǒng)的集塵桶、除塵管道彎道處、粉塵廢渣存儲點(diǎn)等粉塵較多且容易受潮的地方。2）靜電放電。3）電火花。4）明火。5）熱表面。6）機(jī)械火花。（二）現(xiàn)場物證提取3.5粉塵爆炸火災(zāi)原因調(diào)查的主要內(nèi)容1.粉塵物證提取。需要提取爆炸中心區(qū)域內(nèi)、與爆炸區(qū)域具有相同功能且未發(fā)生爆炸的區(qū)域、除塵器料筒、除塵器管道等地點(diǎn)。2.引火源物證查找。查驗(yàn)除塵系統(tǒng)的集塵桶、除塵管道彎道處、粉塵廢渣儲存點(diǎn)等粉塵較多且容易受潮的位置是否具有自然痕跡并提取粉塵樣品。對電氣設(shè)備、電機(jī)接線盒和配電柜等進(jìn)行勘驗(yàn)，是否存在過度磨損、研磨裝置是否進(jìn)入雜質(zhì)、工人是否違規(guī)使用發(fā)火工具。對于除塵系統(tǒng)未能安裝火花探測和熄除裝置的事故企業(yè)，著重勘驗(yàn)除塵管道和集塵桶內(nèi)是否存在高溫?zé)犷w粒熔珠、鐵屑氧化物等。（三）粉塵爆炸原因分析3.5粉塵爆炸火災(zāi)原因調(diào)查的主要內(nèi)容1.判明爆炸的種類。

重點(diǎn)提取爆炸區(qū)域的未發(fā)生反應(yīng)的粉塵，以防止反應(yīng)后的氧化物質(zhì)對粉塵爆炸性質(zhì)的影響。2.時間軸分析。

可采用時間順序確定爆炸發(fā)生的經(jīng)過，結(jié)合調(diào)查詢問、視頻監(jiān)控、現(xiàn)場燃燒痕跡、煙痕和物品破壞情況、拋出物等判定爆炸發(fā)生的過程和原因。3.殘留物和高溫作用痕跡分析。

為此要分析爆炸殘留物至爆炸中心之間的距離及破壞程度、高溫作用痕跡的作用范圍等，對現(xiàn)場進(jìn)行重建和梳理。Part固體物質(zhì)爆炸調(diào)查4.1

炸藥分類4.2現(xiàn)場破壞特征4.3固體物質(zhì)爆炸原因調(diào)查的主要內(nèi)容第四節(jié)4.1炸藥分類（二）按照炸藥的用途起爆藥，亦稱初始炸藥，主要用于激發(fā)猛炸藥的爆炸，一般感度高，爆速增長期短，如雷汞、疊氮化鉛、斯蒂芬酸鉛、二硝基重氮酚等。猛炸藥與起爆藥相比，具有更高的爆速和破壞力，如TNT、黑索金、硝銨類混合炸藥等，國外也稱次發(fā)炸藥。火藥，是指不需要外界氧的參與，能夠迅速有規(guī)律的燃燒，生成大量高溫氣體的物質(zhì)。如黑火藥、硝化棉等。煙火劑是由氧化劑和可燃劑及少量黏合劑混合而成，反應(yīng)過程中有特殊的聲、光、煙等效果。如照明劑、燃燒劑、曳光劑等。4.1炸藥分類（一）按炸藥組成單質(zhì)炸藥為單一成分的爆炸物質(zhì)，多數(shù)都是內(nèi)部含有氧的有機(jī)化合物，如TNT、黑索金、雷汞等。混合炸藥是由兩種或兩種以上獨(dú)立的化學(xué)成分構(gòu)成的爆炸物質(zhì)，如硝銨類混合炸藥、氯酸鹽混合炸藥等。煙火劑是由氧化劑和可燃劑及少量黏合劑混合而成，反應(yīng)過程中有特殊的聲、光、煙等效果。如照明劑、燃燒劑、曳光劑等。4.2現(xiàn)場破壞特征1、炸點(diǎn)明顯炸點(diǎn)是放置固體爆炸性物質(zhì)的具體位置。由于固體爆炸時能量高度集中，易形成炸坑、炸洞等。有無炸點(diǎn)是確定是否為固體爆炸事故的重要依據(jù)。

2、拋出物細(xì)碎、量多、密集拋出物是指炸點(diǎn)及其周圍的物體被擊碎而拋出的碎片。地面爆炸3、沖擊波強(qiáng)大、傳播方向均勻、衰減快易破壞建筑物、物體，傷害人體。4、部分爆炸炸點(diǎn)和拋出物表面有明顯的煙痕

4.2現(xiàn)場破壞特征炸藥名稱煙的顏色煙痕的顏色氣味梯恩梯黑色炭黑色苦味苦味酸黑色黑色苦味硝銨炸藥灰白色灰色澀味黑索金淺黃色灰黑色酸味黑火藥灰白色灰白色硫化氫味黑索金黑火藥TNT苦味酸硝銨炸藥5、有的爆炸能留下燃燒痕跡低爆速炸藥爆炸，易引起燃燒；如黑火藥和硝化棉等；中爆速炸藥，不易引起燃燒；如硝酸銨炸藥等，高爆速炸藥，易引起炸點(diǎn)處可燃物局部燃燒。如黑索金、梯恩梯等.4.2現(xiàn)場破壞特征4.3固體物質(zhì)爆炸原因調(diào)查的主要內(nèi)容1、對炸點(diǎn)的勘查炸點(diǎn)的位置、形狀、大小炸點(diǎn)和拋出物的氣味

2、對拋出物的的檢驗(yàn)

（1）炸點(diǎn)的物質(zhì)（塵土、磚瓦碎塊等）（2）炸點(diǎn)周圍的物質(zhì)（3）爆炸物品的包裝物和捆綁物等（4）尸體→判斷藥量和破壞程度→判斷炸藥種類4.3固體物質(zhì)爆炸原因調(diào)查的主要內(nèi)容3、對現(xiàn)場炸藥殘留物采取送檢（1）爆炸物品原形物；（2）爆炸物品分解產(chǎn)物；（3）爆炸物品包裝物；（4）引爆器具殘留物。4、破壞傷亡情況（1）建筑物的倒塌、斷裂、變形；（2）傷亡人員的位置、姿態(tài)、朝向、損傷。5、固體爆炸現(xiàn)場訪問的主要內(nèi)容

1）了解爆炸現(xiàn)象；聲、光、火焰、煙、氣味、震動等。

2）爆炸發(fā)生的詳細(xì)經(jīng)過；

3）現(xiàn)場爆炸前后的變化情況；

4）事主及相關(guān)人員使用、接觸爆炸物品情況；

5）事主的經(jīng)濟(jì)、政治、社會關(guān)系、生活等情況；4.3固體物質(zhì)爆炸原因調(diào)查的主要內(nèi)容Part容器爆炸火災(zāi)調(diào)查5.1

壓力容器分類5.2容器爆炸的原因5.3容器爆炸現(xiàn)場特點(diǎn)5.4容器爆炸現(xiàn)場特點(diǎn)第五節(jié)按壓力大小分級可分為4個壓力等級：低壓（0.1MPa≤P〈1.6MPa）、中壓（1.6MPa≤P〈10MPa）、高壓（10MPa≤P〈100MPa）、超高壓（P≥100MPa）。根據(jù)形狀，壓力容器主要為圓柱形，也有球形或其他形狀。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式，可分為多層式壓力容器，繞板式壓力容器、型槽繞帶式壓力容器、熱套式壓力容器、鍛焊式壓力容器和厚板卷焊式壓力容器等。根據(jù)材質(zhì)，大多數(shù)壓力容器由鋼制成，也有的用鋁、鈦等有色金屬和玻璃鋼、預(yù)應(yīng)力混凝土等非金屬材料制成。5.1壓力容器分類（1）氣體體積膨脹，容器內(nèi)溫度升高導(dǎo)致壓力增大。

P2=T2P1/T1（2）液體體積膨脹，因過量充裝，溫度上升時充滿整個容器，導(dǎo)致內(nèi)部壓力急劇增大。（3）液體蒸氣壓上升，因溫度升高導(dǎo)致蒸氣壓上升。（4）物態(tài)變化，如液體發(fā)生臨界相變，壓力突然上升幾百倍，有時上千倍。（5）化學(xué)反應(yīng)，如物料快速燃燒、氣體突然分解、單體聚合反應(yīng)等。（6）其他原因容器質(zhì)量差外來因素操作失誤5.2容器爆炸的原因1、爆炸容器顯而易見2、拋出物塊大量少距離不等一般不會發(fā)生粉碎性破壞，多數(shù)炸成較大塊，有的裂成幾個口，有時整個容器位移。3、沖擊波有方向性4、一般沒有煙痕（特殊情況如乙炔爆炸有煙痕）5、一般無燃燒現(xiàn)象5.3容器爆炸現(xiàn)場特點(diǎn)1、檢查容器本身的破壞情況（1）查明容器爆破點(diǎn)的位置，多處于強(qiáng)度薄弱的部位，如局部腐蝕處、金屬疲勞區(qū)等；（2）觀察檢驗(yàn)破裂斷面，包括顏色、光澤、裂縫、花紋等特征，取斷面材料作化學(xué)分析、力學(xué)檢驗(yàn)等。（3）破壞形狀，測量裂口長寬、周長、壁厚等。（4）檢查碎片和拋出物，包括形狀、數(shù)量、重量、距離、飛行方向等。（5）收集內(nèi)容物的殘留物，尋找內(nèi)容物、噴濺物，記錄形態(tài)、顏色、種類、數(shù)量等，包裝送檢。5.4容