一級(jí)注冊(cè)消防-技術(shù)實(shí)務(wù)16

1、 第三章 爆炸基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)要求 通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，應(yīng)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(jiàn)爆炸危險(xiǎn)源的特征及爆炸形成機(jī)理。第一節(jié)爆炸的概念及分類第二節(jié)爆炸極限第三節(jié)爆炸危險(xiǎn)源 爆炸是物質(zhì)從一種狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)變成另一狀態(tài)，并在瞬間放出大量能量，同時(shí)產(chǎn)生聲響的現(xiàn)象。 火災(zāi)過(guò)程有時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸，從而對(duì)火勢(shì)的發(fā)展及人員安全產(chǎn)生重大影響，爆炸發(fā)生后往往又易引發(fā)大面積火災(zāi)。第一節(jié) 爆炸的概念及分類一、爆炸的定義 由于物質(zhì)急劇氧化或分解反應(yīng)產(chǎn)生溫度、壓力增加或兩者同時(shí)增加的現(xiàn)象，稱為爆炸。 爆炸是由物理變化和化學(xué)變化引起的。 其它定義：物質(zhì)從一種狀態(tài)通過(guò)物理的或化學(xué)的變化突然變成另一

2、種狀態(tài)，并放出巨大的能量而做機(jī)械功的過(guò)程。二、爆炸的分類 爆炸有著不同的分類，按物質(zhì)產(chǎn)生爆炸的原因和性質(zhì)不同，通常將爆炸分為物理爆炸、化學(xué)爆炸和核爆炸三種。 物理爆炸和化學(xué)爆炸最為常見(jiàn)。多選題按物質(zhì)產(chǎn)生爆炸的原因和性質(zhì)分類，通常將爆炸分為（ )等幾種。A物理爆炸 B粉塵爆炸 C化學(xué)爆炸D炸藥爆炸 E核爆炸（一） 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。 物理爆炸的特點(diǎn)是前后物質(zhì)的化學(xué)成分均不改變。 如蒸汽鍋爐因水快速汽化，容器壓力急劇增加，壓力超過(guò)設(shè)備所能承受的強(qiáng)度而發(fā)生的爆炸；壓縮氣體或液化氣鋼瓶、油桶受熱爆炸等。 物理爆炸本身雖沒(méi)有進(jìn)行燃燒反應(yīng)，但它產(chǎn)生的沖擊力可直接或間

3、接地造成火災(zāi)。（二） 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?；瘜W(xué)爆炸前后，物質(zhì)的化學(xué)成分和性質(zhì)均發(fā)生了根本的變化。 化學(xué)爆炸速度快，爆炸時(shí)產(chǎn)生大量熱能和很大的氣體壓力，并發(fā)出巨大的聲響?；瘜W(xué)爆炸能直接造成火災(zāi)，具有很大的火災(zāi)危險(xiǎn)性。各種炸藥的爆炸和氣體、液體蒸氣及粉塵與空氣混合后形成的爆炸都屬于化學(xué)爆炸，特別是后一種爆炸幾乎存在于工業(yè)、交通、生活等各個(gè)領(lǐng)域，危害性很大，應(yīng)特別注意。1炸藥爆炸 絕大多數(shù)炸藥本身含有氧，不需要外界提供氧就能爆炸，但炸藥爆炸需要外界點(diǎn)火源引起。爆炸一旦失去控制，將會(huì)造成巨大災(zāi)難。（1）炸藥爆炸的特點(diǎn)。炸藥爆炸與

4、屬于分散體系的氣體或粉塵爆炸不同，它屬于凝聚體系爆炸?；瘜W(xué)反應(yīng)速度極快，可在萬(wàn)分之一秒甚至更短的時(shí)間內(nèi)完成爆炸，能放出大量的熱。爆炸時(shí)的反應(yīng)熱達(dá)到數(shù)千到上萬(wàn)千焦，溫度可達(dá)數(shù)千攝氏度并產(chǎn)生高壓，能在瞬間由固體迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榇罅康臍怏w產(chǎn)物，使體積成百倍的增加。（2）炸藥爆炸的破壞作用。炸藥在空氣中爆炸時(shí)，對(duì)周圍介質(zhì)的破壞作用主要有三部分：一是爆炸產(chǎn)物的直接作用，指高溫、高壓、高能量密度產(chǎn)物的直接膨脹沖擊作用，一般爆炸產(chǎn)物只在爆炸中心的近距離內(nèi)起作用；二是沖擊波的作用，空氣沖擊波是一種具有巨大能量的超音速壓力波，是爆炸時(shí)起主要破壞作用的物質(zhì)，離爆炸中心越近，破壞作用越強(qiáng)；三是外殼破片的分散殺傷作用。2.

5、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，造成大多數(shù)氣態(tài)物質(zhì)在爆炸時(shí)產(chǎn)生的爆炸壓力分散在510倍于爆炸前的壓力范圍內(nèi)，爆炸威力相對(duì)較小。按爆炸原理，氣體爆炸包括混合氣體爆炸、單一分解爆炸兩種。3可燃粉塵爆炸 粉塵是指分散的固體物質(zhì)。 粉塵爆炸是指懸浮于空氣中的可燃粉塵觸及明火或電火花等火源時(shí)發(fā)生的爆炸現(xiàn)象。 可燃粉塵爆炸應(yīng)具備三個(gè)條件，即： 粉塵本身具有爆炸性； 粉塵必須懸浮在空氣中并與空氣混合到爆炸濃度； 有足以引起粉塵爆炸的火源。多選題可燃粉塵爆炸應(yīng)具備（ ）等三個(gè)條件。A.粉塵本身具有爆炸性；B.粉塵必須懸浮在空氣中并與空氣混合到爆炸濃度；C.有

6、足以引起粉塵爆炸的火源；D.有足夠的氧氣。（1）粉塵爆炸的過(guò)程。粉塵的爆炸可視為由以下三步發(fā)展形成的：第一步是懸浮的粉塵在熱源作用下迅速地干餾或氣化而產(chǎn)生出可燃?xì)怏w；第二步是可燃?xì)怏w與空氣混合而燃燒；第三步是粉塵燃燒放出的熱量，以熱傳導(dǎo)和火焰輻射的方式傳給附近懸浮的或被吹揚(yáng)起來(lái)的粉塵，這些粉塵受熱氣化后使燃燒循環(huán)地進(jìn)行下去。（ 2）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)，因初始爆炸將沉積粉塵揚(yáng)起，在新的空間中形成更多的爆炸性混合物而再次爆炸； 粉塵爆炸所需的最小點(diǎn)火能量（見(jiàn)本章第三節(jié)）較高，一般在幾十毫焦耳以上，而且熱表面點(diǎn)燃較為困難； 與可燃?xì)怏w爆炸相比，粉塵爆炸壓力上升較緩慢，較

7、高壓力持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，釋放的能量大，破壞力強(qiáng)。單選題（ ）是粉塵爆炸的最大特點(diǎn)。A.多次爆炸 B.化學(xué)爆炸 C.物理爆炸 D.連續(xù)性爆炸（3）影響粉塵爆炸的因素。各類可燃性粉塵因其燃燒熱的高低、氧化速度的快慢、帶電的難易、含揮發(fā)物的多少而具有不同的燃燒爆炸特性。但從總體看，粉塵爆炸受下列條件制約：顆粒的尺寸。顆粒越細(xì)小其比表面積越大，氧吸附也越多，在空中懸浮時(shí)間越長(zhǎng)，爆炸危險(xiǎn)性越大；單選題對(duì)于粉塵爆炸而言，其顆粒越細(xì)小，則其比表面積越大，氧吸附也越()，在空中懸浮時(shí)間越長(zhǎng)，爆炸危險(xiǎn)性越大。A大 B小 C多 D少粉塵濃度。粉塵爆炸與可燃?xì)怏w、蒸氣一樣，也有一定的濃度極限，即也存在粉塵爆炸的上、下限，

8、單位用 g/m表示。粉塵的爆炸上限值很大，例如糖粉的爆炸上限為 13500g/m，如此高的懸浮粉塵濃度只有沉積粉塵受沖擊波作用才能形成；空氣的含水量?？諝庵泻吭礁撸蹓m的最小引爆能量越高；含氧量。隨著含氧量的增加，爆炸濃度極限范圍擴(kuò)大；可燃?xì)怏w含量。有粉塵的環(huán)境中存在可燃?xì)怏w時(shí)，會(huì)大大增加粉塵爆炸的危險(xiǎn)性。單選題化學(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。下列不屬于化學(xué)爆炸的有()。A炸藥爆炸 B可燃?xì)怏w爆炸 C可燃粉塵爆炸 D鍋爐爆炸多選題化學(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，其可分為()。A.炸藥爆炸

9、 B.可燃?xì)怏w爆炸 C.可燃粉塵爆炸 D.鍋爐爆炸 E.瓦斯爆炸（三） 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。如原子彈、氫彈、中子彈的爆炸都屬核爆炸。第二節(jié) 爆炸極限 爆炸極限一般認(rèn)為是物質(zhì)發(fā)生爆炸必須具備的濃度范圍。 對(duì)于可燃?xì)怏w、液體蒸氣和粉塵等不同形態(tài)的物質(zhì)，通常以與空氣混合后的體積百分比或單位體積中的質(zhì)量等來(lái)表示遇火源會(huì)發(fā)生爆炸的最高或最低的濃度范圍，稱為爆炸濃度極限，簡(jiǎn)稱爆炸極限。 能引起爆炸的最高濃度稱爆炸上限，能引起爆炸的最低濃度稱爆炸下限，爆炸上限和下限之間的間隔稱爆炸范圍。一、氣體和液體的爆炸（濃度）極限 氣體和液體的爆炸極限通常用體積百分比表

10、示。不同的物質(zhì)由于其理化性質(zhì)不同，其爆炸極限也不同；即使是同一種物質(zhì)，在不同的外界條件下，其爆炸極限也不同。如在氧氣中的爆炸極限要比在空氣中的爆炸極限范圍寬，下限會(huì)降低。 部分可燃?xì)怏w在空氣和氧氣中的爆炸極限如表 1-3-1 所示。表 1-3-1 部分可燃?xì)怏w和蒸氣的爆炸極限物質(zhì)名稱在空氣中（ %）在氧氣中（ %）下限上限下限上限氫氣4.075.04.794.0乙炔2.582.02.893.0甲烷5.015.05.460.0乙烷3.012.453.066.0丙烷2.19.52.355.0乙烯2.7534.03.080.0丙烯2.011.02.153.0續(xù)表物質(zhì)名稱在空氣中（ %）在氧氣中（ %

11、）下限上限下限上限氨15.028.013.579.0環(huán)丙烷2.410.42.563.0一氧化碳12.574.015.594.0乙醚1.940.02.182.0丁烷1.58.51.849.0二乙烯醚1.727.01.8585.5單選題可燃?xì)怏w與空氣混合后，遇火源會(huì)發(fā)生爆炸的最高或最低的濃度范圍，稱為爆炸極限，其中能引起爆炸的最高濃度稱爆炸上限，能引起爆炸的最低濃度稱爆炸下限，上限和下限之間的間隔稱爆炸范圍，例如甲烷的爆炸范圍是()。A.4%75% B.3%12% C.5%15% D.2%9%除助燃物條件外，對(duì)于同種可燃?xì)怏w，其爆炸極限還受以下幾方面影響。（1）火源能量的影響。引燃混氣的火源能量越

12、大，可燃混氣的爆炸極限范圍越寬，爆炸危險(xiǎn)性越大。（2）初始?jí)毫Φ挠绊??；鞖獬跏級(jí)毫υ黾樱ǚ秶龃?，爆炸危險(xiǎn)性增加。值得注意的是，干燥的一氧化碳和空氣的混合氣體，壓力上升，其爆炸極限范圍縮小。（3）初溫對(duì)爆炸極限的影響?；鞖獬鯗卦礁?，混氣的爆炸極限范圍越寬，爆炸危險(xiǎn)性越大。（4）惰性氣體的影響?？扇蓟鞖庵屑尤攵栊詺怏w，會(huì)使爆炸極限范圍變寬，一般上限降低，下限變化比較復(fù)雜。當(dāng)加入的惰性氣體超過(guò)一定量以后，任何比例的混氣均不能發(fā)生爆炸。 二、可燃粉塵的爆炸（濃度）極限 粉塵的爆炸極限通常用單位體積中粉塵的質(zhì)量（g/m）表示?？扇挤蹓m爆炸濃度上限，因?yàn)樘?，以致在多?shù)場(chǎng)合都不會(huì)達(dá)到，所以沒(méi)有實(shí)際意

13、義， 通常只應(yīng)用粉塵的爆炸下限。 表1-3-2列出了部分粉塵的爆炸下限。表 1-3-2 部分粉塵的爆炸特性物質(zhì)名稱爆炸下限（ g/m）最大爆炸壓力（105Pa）自燃點(diǎn)（）最低點(diǎn)火能量（ mJ）鎂205.052080鋁35406.264520鎂鋁合金504.353580鈦453.1460120鐵1202.5316100鋅5006.9860900煤35403.261040硫352.919015玉米455.047040續(xù)表物質(zhì)名稱爆炸下限（ g/m）最大爆炸壓力（105Pa）自燃點(diǎn)（）最低點(diǎn)火能量（ mJ）黃豆354.6560100花生殼852.9570370砂糖193.941052530小麥9.7

14、604.16.638047050160木粉12.6257.722543020軟木30357.081545紙漿604.248080酚苯樹(shù)脂257.450010續(xù)表物質(zhì)名稱爆炸下限（ g/m）最大爆炸壓力（105Pa）自燃點(diǎn)（）最低點(diǎn)火能量（ mJ）脲醛樹(shù)脂904.247080環(huán)氧樹(shù)脂206.054015聚乙烯樹(shù)脂306.041010聚丙烯樹(shù)脂205.342030聚苯乙烯制品155.456040聚醋乙烯樹(shù)脂404.8550160硬脂酸鋁154.340015三、爆炸混合物濃度與危險(xiǎn)性的關(guān)系 爆炸性混合物在不同濃度時(shí)發(fā)生爆炸所產(chǎn)生的壓力和放出的熱量不同，因而具有的危險(xiǎn)性也不同。 在爆炸下限時(shí)，爆炸壓力

15、一般不會(huì)超過(guò) 4105Pa，放出的熱量不多，爆炸溫度不高。 隨著爆炸性混合物中可燃?xì)怏w或液體蒸氣濃度的增加，爆炸產(chǎn)生的熱量增多，壓力增大。 當(dāng)混合物中可燃物質(zhì)的濃度增加到稍高于化學(xué)計(jì)量濃度時(shí)，可燃物質(zhì)與空氣中的氧發(fā)生充分反應(yīng)，所以爆炸放出的熱量最多，產(chǎn)生的壓力最大。 當(dāng)混合物中可燃物質(zhì)濃度超過(guò)化學(xué)計(jì)量濃度時(shí)，爆炸放出的熱量和爆炸壓力隨可燃物質(zhì)濃度的增加而降低。四、爆炸極限在消防上的應(yīng)用 物質(zhì)的爆炸極限是正確評(píng)價(jià)生產(chǎn)、儲(chǔ)存過(guò)程的火災(zāi)危險(xiǎn)程度的主要參數(shù)，是建筑、電氣和其他防火安全技術(shù)的重要依據(jù)?？刂瓶扇夹晕镔|(zhì)在空間的濃度低于爆炸下限或高于爆炸上限，是保證安全生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、使用的基本措施之一。

16、具體應(yīng)用有以下幾方面：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)，爆炸范圍越大，下限越低，火災(zāi)危險(xiǎn)性就越大；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)：生產(chǎn)、儲(chǔ)存爆炸下限10%的可燃?xì)怏w的工業(yè)場(chǎng)所，應(yīng)選用隔爆型防爆電氣設(shè)備；生產(chǎn)、儲(chǔ)存爆炸下限10%的可燃?xì)怏w的工業(yè)場(chǎng)所，可選用任一防爆型電氣設(shè)備；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，例如，采用可燃?xì)怏w或蒸氣氧化法生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)使可燃?xì)怏w或蒸氣與氧化劑的配比處于爆炸極限范圍以外，若處于或接近爆炸極限范圍進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)充惰性氣體稀釋和保護(hù)。

17、單選題爆炸極限是評(píng)定可燃?xì)怏w火災(zāi)危險(xiǎn)性大小的依據(jù)，爆炸范圍越()，下限低，火災(zāi)危險(xiǎn)性就越大。A大 B小 C高 D低第三節(jié) 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。 在生產(chǎn)中，爆炸危險(xiǎn)源可從潛在的爆炸危險(xiǎn)性、存在條件及觸發(fā)因素等幾方面來(lái)確定，具體包括能量與危險(xiǎn)物質(zhì)、物的不安全狀態(tài)、人的不安全行為以及管理缺陷等。一、引起爆炸的直接原因（一）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。由于工作場(chǎng)所過(guò)量堆放物品，對(duì)易燃易爆危險(xiǎn)品沒(méi)有安全防護(hù)措施，產(chǎn)品下機(jī)后不待冷卻便入庫(kù)堆積，不按規(guī)定掌握投料數(shù)量、投料比、投料先后順序，控制失

18、誤或設(shè)備造成故障造成物料外溢，生產(chǎn)粉塵或可燃?xì)怏w達(dá)到爆炸極限等原因，均會(huì)釀成爆炸事故。（二）作業(yè)行為原因 作業(yè)行為導(dǎo)致爆炸的原因有：違反操作規(guī)程、違章作業(yè)、隨意改變操作控制條件；生產(chǎn)和生活用火不慎，亂用爐火、燈火、亂丟未熄滅的火柴桿、煙蒂；判斷失誤、操作不當(dāng)，對(duì)生產(chǎn)出現(xiàn)超溫、超壓等異?，F(xiàn)象束手無(wú)策；不按科學(xué)態(tài)度指揮生產(chǎn)、盲目施工、超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)等。（三）生產(chǎn)設(shè)備原因 由于設(shè)備缺陷導(dǎo)致生產(chǎn)火災(zāi)的原因有：選材不當(dāng)或材料質(zhì)量有問(wèn)題，而致設(shè)備存在先天性缺陷；由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，零部件選配不當(dāng)，而致設(shè)備不能滿足工藝操作的要求；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(guò)熱等。（四

19、）生產(chǎn)工藝原因 生產(chǎn)工藝原因主要表現(xiàn)為物料的加熱方式方法不當(dāng)，致使引燃引爆物料；對(duì)工藝性火花控制不力而致形成點(diǎn)火源；對(duì)化學(xué)反應(yīng)型工藝控制不當(dāng)，致使反應(yīng)失控；對(duì)工藝參數(shù)的控制失靈，而致出現(xiàn)超溫、超壓現(xiàn)象。此外，還因?yàn)槿说墓室馄茐?，如放火、停水停電、毀壞設(shè)備及地震、臺(tái)風(fēng)、雷擊等自然災(zāi)害也同樣可能會(huì)引發(fā)爆炸。二、常見(jiàn)爆炸點(diǎn)火源 根據(jù)前文所述，點(diǎn)火源是發(fā)生爆炸的必要條件之一，常見(jiàn)引起爆炸的點(diǎn)火源主要有機(jī)械火源、熱火源、電火源及化學(xué)火源，見(jiàn)表 1-3-4。表 1-3-4 常見(jiàn)引發(fā)爆炸的點(diǎn)火源火源類別火源舉例機(jī)械火源撞擊、摩擦熱火源高溫?zé)岜砻?、日光照射并聚焦電火源電火花、靜電火花、雷電化學(xué)火源明火、化學(xué)反

20、應(yīng)熱、發(fā)熱自燃多選題下列選項(xiàng)中， ()屬于化學(xué)火源。A明火 B撞擊 C摩擦 D化學(xué)反應(yīng)熱 E自燃（一）機(jī)械火源 撞擊、摩擦產(chǎn)生火花，如機(jī)器上轉(zhuǎn)動(dòng)部分的摩擦，鐵器的互相撞擊或鐵制工具打擊混凝土地面，帶壓管道或鐵制容器的開(kāi)裂等，都可能產(chǎn)生高溫或火花，成為爆炸的起因。（二）熱火源（1）高溫表面。生產(chǎn)工藝的加熱裝置，高溫物料的傳送管線、高壓蒸汽管線及高溫反應(yīng)塔、器等設(shè)備表面溫度都比較高，可燃物料與這些高溫表面接觸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，就有可能引發(fā)爆炸事故。（2）日光照射。直射的太陽(yáng)光，通過(guò)凸透鏡、凹面鏡、圓形玻璃瓶、有氣泡的平板玻璃等，會(huì)聚焦形成高溫焦點(diǎn)，可能點(diǎn)燃可燃性物質(zhì)。（三）電火源（1）電火花。電氣方面形成的火源，一般指電氣開(kāi)關(guān)合閘、斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的火花電弧，或由于電氣設(shè)備短路、過(guò)載、接觸不良或其它原因產(chǎn)生的電火花、電弧或危險(xiǎn)溫度。（2）靜電火花。靜電指的是相對(duì)靜止的電荷，是