2019一級(jí)消防工程師技術(shù)實(shí)務(wù)基礎(chǔ)講義：爆炸

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爆炸學(xué)習(xí)要求：

了解爆炸的定義和分類，

理解爆炸濃度極限與溫度極限的概念與應(yīng)用，

掌握常見爆炸危險(xiǎn)源的特征及爆炸形成機(jī)理。

3.1 爆炸的概念及分類

一、爆炸

爆炸物質(zhì)由一種狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)變成另一種狀態(tài)，并在瞬間放出大量能量，同時(shí)產(chǎn)生具有聲響的現(xiàn)象叫做爆炸。爆炸也可視為氣體或蒸汽在瞬間劇烈膨脹的現(xiàn)象。

二、爆炸的分類

1)物理爆炸：物質(zhì)因狀態(tài)或壓力發(fā)生突變而形成的爆炸叫物理爆炸，爆炸前后物質(zhì)的化學(xué)成分不改變，可直接或間接產(chǎn)生火災(zāi)。

2)化學(xué)爆炸：化學(xué)爆炸是指由于物質(zhì)急劇氧化或分解產(chǎn)生溫度、壓力增加或兩者同時(shí)增加而形成的爆炸現(xiàn)象，能直接造成火災(zāi)。

3)核爆炸：由于原子核裂變或聚變反應(yīng)，釋放出核能所形成的爆炸，稱為核爆炸。

2)化學(xué)爆炸

①炸藥爆炸：炸藥是為了完成可控制爆炸而特別設(shè)計(jì)制造的物質(zhì)，絕大多數(shù)炸藥不需外界供氧，但需要外界點(diǎn)火源引起。

炸藥爆炸屬于凝聚體系爆炸，化學(xué)反應(yīng)速度極快。

爆炸產(chǎn)物的直接作用、沖擊波、外殼破片。

②可燃?xì)怏w爆炸：指物質(zhì)以氣體、蒸氣狀態(tài)所發(fā)生的爆炸。氣體爆炸由于受體積能量密度的制約，爆炸威力相對(duì)較小。

混合氣體爆炸：指可燃?xì)?或液體蒸汽)和助燃性氣體的混合物在點(diǎn)火源作用下發(fā)生的

爆炸可燃?xì)馀c空氣組成的混合氣體遇火源能發(fā)生爆炸的濃度范圍稱為爆炸極限。

氣體單分解爆炸：指單一氣體在一定壓力作用下發(fā)生分解反應(yīng)并產(chǎn)生大量反應(yīng)熱，使氣態(tài)物膨脹而引起的爆炸。

氣體單分解爆炸的發(fā)生需要滿足一定的壓力和分解熱的要求。能使單一氣體發(fā)生爆炸的最低壓力值稱為臨界壓力。

③可燃粉塵爆炸：懸浮于空氣中的可燃粉塵觸及火源時(shí)發(fā)生的爆炸現(xiàn)象。

粉塵爆炸的條件：

粉塵具有爆炸性;

懸浮在空氣中并與空氣混合并達(dá)到爆炸濃度;

足以引起爆炸的引火源。

粉塵爆炸的過程：

干餾或氣化--與空氣混合--熱量傳遞附近的粉塵。

粉塵爆炸的特點(diǎn)：

連續(xù)性爆炸是粉塵爆炸的最大特點(diǎn);

粉塵爆炸所需的最小點(diǎn)火能量較高;

與可燃?xì)怏w爆炸相比，粉塵爆炸壓力上升較緩慢，較高壓力持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，釋放的能量大，破壞力強(qiáng)。

影響粉塵爆炸的因素

顆粒的尺寸：比表面積;

粉塵濃度：爆炸極限;

空氣的含水量：最小點(diǎn)火能量;

含氧量：爆炸極限;

可燃?xì)怏w含量。

3.2 爆炸極限

一、氣體和液體蒸汽的爆炸極限

1)氣體和液體的爆炸極限通常用體積百分比%表示;

2)影響爆炸極限的因素：

火源能量的影響：火源能量越大，爆炸極限范圍越寬;

初始?jí)毫Φ挠绊懀撼跏級(jí)毫υ黾樱ǚ秶龃?干燥的 CO 除外);

初始溫度的影響：初始溫度越高，爆炸極限范圍越寬;

惰性氣體的影響：加入惰性氣體，爆炸極限范圍變窄。

二、可燃粉塵的爆炸極限

粉塵的爆炸極限通常用單位體積中粉塵的質(zhì)量(g/m³)表示。通常只考慮粉塵的爆炸下限。

三、爆炸混合物濃度與危險(xiǎn)性的關(guān)系

可燃物質(zhì)的濃度稍高于化學(xué)當(dāng)量比時(shí)，可燃物質(zhì)與空氣中的氧發(fā)生充分反應(yīng)，放出的熱量最多，產(chǎn)生的壓力最大。

四、爆炸極限在消防上的應(yīng)用

爆炸極限是評(píng)定可燃?xì)怏w火災(zāi)危險(xiǎn)性大小的依據(jù)

爆炸極限是評(píng)定氣體生產(chǎn)、儲(chǔ)存場(chǎng)所火險(xiǎn)類別的依據(jù)，也是選擇電氣防爆型式的依據(jù);

根據(jù)爆炸極限可以確定建筑物耐火等級(jí)、層數(shù)、面積、防火墻占地面積、安全疏散距離和滅火設(shè)施;

根據(jù)爆炸極限，確定安全操作規(guī)程。

3.3 爆炸危險(xiǎn)源

發(fā)生爆炸必須具備兩個(gè)基本要素，一是爆炸介質(zhì)，二是引爆能源，兩者缺一不可。

一、引起爆炸的直接原因

1)物料原因：生產(chǎn)中使用的原料、中間體和產(chǎn)品大多是有火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性的可燃物。

2)作業(yè)行為原因：違反操作規(guī)程、違章作業(yè)，生產(chǎn)和生活用火不慎，判斷失誤、操作不當(dāng)，盲目施工等。

3)生產(chǎn)設(shè)備原因：設(shè)備材料或結(jié)構(gòu)缺陷;由于腐蝕、超溫、超壓等而致出現(xiàn)破損、失靈、機(jī)械強(qiáng)度下降、運(yùn)轉(zhuǎn)摩擦部件過熱等。

4)生產(chǎn)工藝原因：物料的加熱方式方法不當(dāng);對(duì)工藝性火花控制不力;對(duì)化學(xué)反應(yīng)型工藝控制不當(dāng);對(duì)工藝參數(shù)的控制失靈。

二、常見爆炸點(diǎn)火源

三、最小點(diǎn)火能量

每一種氣體爆炸混合物，都有起爆的最小點(diǎn)火能量，低于該能量，混合物就不爆炸，采用 mJ 作為最小點(diǎn)火能量的單位。

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