實(shí)驗(yàn)室安全講義

實(shí)驗(yàn)室安全講義第1頁/共50頁2.1.1燃燒的定義燃燒就是可燃物質(zhì)與氧或氧化劑發(fā)生劇烈氧化反應(yīng)，而發(fā)光發(fā)熱的現(xiàn)象。第2頁/共50頁2.1.2燃燒應(yīng)具備的條件燃燒必需同時(shí)具備以下三個(gè)條件：（1）可燃物凡是能與空氣、氧氣或其他氧化劑發(fā)生劇烈氧化反應(yīng)的物質(zhì)，稱為可燃物。如汽油、木頭、紙張、衣物等。（2）助燃物具有較強(qiáng)氧化性能，能與可燃物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并引起燃燒的物質(zhì)，稱為助燃物或助燃劑。如空氣、氧氣、氯氣等。（3）著火源具有一定溫度和熱量、能引起可燃物質(zhì)著火的能源稱為著火源。如明火、電火花、高溫?zé)狍w等。第3頁/共50頁2.1.3燃燒的類型按照燃燒的特性不同，燃燒可分為三種類型：自燃閃燃著火（燃燒）第4頁/共50頁1．自燃和自燃點(diǎn)（1）自燃和自燃點(diǎn)的定義：可燃物質(zhì)受熱升溫而不需明火作用就能自行著火的現(xiàn)象稱為自燃。引起物質(zhì)自燃的最低溫度稱為自燃溫度（引燃溫度），簡稱自燃點(diǎn)。（2）自燃的類型，根據(jù)促使可燃物質(zhì)升溫的熱量的來源的不同，自燃可分為受熱自燃和本身自燃兩類：受熱自燃，可燃物質(zhì)由于外部加熱，溫度升高到自燃點(diǎn)而發(fā)生自行燃燒的現(xiàn)象，稱為受熱自燃。如白熾燈附近的紙張，因受熱溫度升至333℃以上就會自行燃燒。本身自燃，可燃物質(zhì)由于本身的化學(xué)、物理或生物作用等產(chǎn)生的熱量，使溫度升高到自燃點(diǎn)而發(fā)生自行燃燒的現(xiàn)象，稱為本身自燃，簡稱自燃；引起物質(zhì)自身發(fā)熱的原因有分解熱、吸附熱、聚合熱、發(fā)酵熱等。由于可燃物質(zhì)本身自燃不需要外來熱源，所以在常溫下、甚至在低溫下也能發(fā)生自燃。能夠發(fā)生本身自燃的可燃物質(zhì)比其他可燃物質(zhì)引起火災(zāi)的危險(xiǎn)性更大。（3）影響自燃點(diǎn)的因素，物質(zhì)的自燃點(diǎn)與大氣中氧含量的高低、壓力的高低、化學(xué)組成、有無催化劑、粒度大小、受熱時(shí)間、氣體析出量、分子結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。氧含量的越高、壓力的越高、化學(xué)組成越接近化學(xué)計(jì)量、有活性催化劑存在、粒度越小、受熱時(shí)間越長、氣體析出量越大，自燃點(diǎn)越低；有機(jī)物的自燃點(diǎn)與分子結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系，在同系物中，自燃點(diǎn)隨分子量的增加而降低，如甲烷自燃點(diǎn)（540℃）乙烷自燃點(diǎn)（520℃）丙烷自燃點(diǎn)（440℃）丁烷自燃點(diǎn)（405℃）；對石油產(chǎn)品而言，密度越大，自燃越低，如汽油、煤油、輕柴油、重柴油、臘油、渣油的自燃點(diǎn)依次降低。從自燃點(diǎn)來看，重質(zhì)油比輕質(zhì)油的火災(zāi)危險(xiǎn)性大。第5頁/共50頁2．閃燃和閃點(diǎn)

可燃液體因環(huán)境溫度緣故，有可燃蒸汽蒸發(fā)出來，積存在液面上，液面上少量蒸汽與空氣混合，遇明火一閃即滅（延續(xù)時(shí)間少于5s）的燃燒現(xiàn)象（短暫的燃燒過程）叫做閃燃。可燃液體發(fā)生閃燃的最低溫度叫做閃點(diǎn)。

閃燃是可燃液體發(fā)生著火的前奏，也是危險(xiǎn)的警告?？扇家后w的閃點(diǎn)越低，發(fā)生火災(zāi)、爆炸的危險(xiǎn)性越大。如，石油醚的閃點(diǎn)為－50℃，煤油的閃點(diǎn)為28～45℃，石油醚比煤油的火災(zāi)危險(xiǎn)性大得多。一般來說，沸點(diǎn)越低的可燃液體，閃點(diǎn)越低，越容易引起火災(zāi)。對于同系列的可燃液體，其閃點(diǎn)隨分子量的增加而增高；隨沸點(diǎn)的增高而增高；隨蒸汽壓的降低而增高?？扇家后w混合物的閃點(diǎn)不具有加和性，高閃點(diǎn)液體中即使加入少量低閃點(diǎn)液體也會大大降低閃點(diǎn)，增加火災(zāi)的危險(xiǎn)性。不同型號的油品不準(zhǔn)混合使用，若要混合，必須重新測量有關(guān)指標(biāo)。第6頁/共50頁可燃液體按閃點(diǎn)高低，其火災(zāi)危險(xiǎn)性可分為甲、乙、丙三類四種如下表：類別閃點(diǎn)/℃物質(zhì)名稱甲<28汽油、原油乙28~60煤油、35號輕柴油丙A60~120重柴油、20號重油丙B>120潤滑油、變壓器油、200號重油第7頁/共50頁3．著火（燃燒）與燃點(diǎn)著火：著火是可燃物質(zhì)與火源接觸而能夠燃燒，并且火源移去后仍能維持燃燒，持續(xù)時(shí)間在5s以上的現(xiàn)象。因?yàn)榭扇嘉镔|(zhì)在某一點(diǎn)引燃以后，該點(diǎn)燃燒所放出的熱量足以把鄰近的可燃物質(zhì)的溫度提高到燃燒所必須得溫度，火焰就將蔓延開來，燃燒就能繼續(xù)維持下去。燃點(diǎn)：可燃物質(zhì)發(fā)生著火的最低溫度，稱為該物質(zhì)的著火點(diǎn)或燃點(diǎn)。物質(zhì)的燃點(diǎn)低于該物質(zhì)的自燃點(diǎn)。不同的可燃物質(zhì)處在相同火源條件下，燃點(diǎn)低的物質(zhì)首先著火。燃點(diǎn)越低的物質(zhì)，火災(zāi)的危險(xiǎn)性越大。閃點(diǎn)與燃點(diǎn)的差別：閃點(diǎn)與其燃點(diǎn)是不同的，兩者的區(qū)別是可燃液體在燃燒時(shí)，燃燒的不僅是蒸汽，而且還包括液體本身（即液體已達(dá)到燃燒溫度，可以供給保持急性燃燒的蒸汽），移去火源，能繼續(xù)維持燃燒。在閃燃時(shí)，移去火源后，閃燃即熄滅。一般石油產(chǎn)品燃點(diǎn)比閃點(diǎn)高1～5℃，閃點(diǎn)在100℃以上的油品的燃點(diǎn)比閃點(diǎn)高出30～40℃?？刂瓶扇嘉镔|(zhì)的溫度在燃點(diǎn)以下，是預(yù)防發(fā)生火災(zāi)的重要措施之一。第8頁/共50頁2.1.4燃燒的形式（氣體的燃燒、液體的燃燒、固體的燃燒）1．氣體的燃燒（1）氣體的擴(kuò)散燃燒可燃性氣體由管中噴出，與周圍空氣接觸，可燃性氣體與空氣中氧分子相互擴(kuò)散，一邊混合一邊燃燒，這樣的燃燒稱為擴(kuò)散燃燒。（2）可燃?xì)怏w的混合燃燒可燃性氣體與空氣預(yù)先混合，然后進(jìn)行的燃燒稱為混合燃燒?；旌先紵磻?yīng)迅速、傳播速度快、溫度高，具有沖擊波效應(yīng)，常常引起爆炸2．液體的燃燒可燃性液體燃燒時(shí)，通常液體本身并沒有燃燒，而是由于液體蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸氣進(jìn)行燃燒，這種形式的燃燒稱為蒸發(fā)燃燒。第9頁/共50頁3．固體的燃燒可燃性固體物質(zhì)的燃燒室一個(gè)復(fù)雜的過程，它通常由傳熱、熱分解、蒸發(fā)、氣相化學(xué)反應(yīng)和多相化學(xué)反應(yīng)等組成。一般認(rèn)為，固體燃燒可以有以下三種形式：（1）蒸發(fā)燃燒指類似石蠟的固體物質(zhì)，受熱后先溶化為液體，進(jìn)一步受熱產(chǎn)生燃料蒸氣，再與空氣混合燃燒。這種燃燒的速度受燃料的蒸發(fā)速度和空氣中的氧與燃料蒸氣之間的擴(kuò)散速度控制。

（2）分解燃燒指木材、紙張的纖維素類物質(zhì)，受熱后分解為揮發(fā)組分和固定碳，揮發(fā)性組分中可燃?xì)怏w進(jìn)行擴(kuò)散燃燒，而碳則進(jìn)行表面燃燒。在分解燃燒過程中，需要一定熱量和溫度，物質(zhì)的傳熱速度是影響這種燃燒速度的主要因素。（3）表面燃燒指類似木炭、焦炭的固體物質(zhì)，受熱后不經(jīng)過融化、蒸發(fā)、分解等過程，而直接燃燒，這種方式的燃燒速度受燃料表面的擴(kuò)散速率和化學(xué)速度控制。表面燃燒又稱為多相燃燒或置換燃燒。固體或不揮發(fā)液體，由于受熱分解而產(chǎn)生可燃性氣體，再進(jìn)行燃燒，這種燃燒稱為分解燃燒。第10頁/共50頁2.1.5燃燒過程可燃物質(zhì)從預(yù)熱(受熱)到著火的歷程。簡單可燃性氣體在助燃介質(zhì)中可直接點(diǎn)燃，氧化產(chǎn)生的熱量使燃燒持續(xù)下去；復(fù)雜可燃性氣體要經(jīng)過受熱、分解才能開始燃燒；可燃液體只有在一定的溫度下產(chǎn)生出足夠量的蒸氣時(shí)才能被點(diǎn)燃；

可燃固體的燃燒需要經(jīng)過預(yù)熱、熔化、蒸發(fā)、分解等過程才能被點(diǎn)燃。第11頁/共50頁2.1.6燃燒的產(chǎn)物和后果1．燃燒產(chǎn)物燃燒產(chǎn)物是指由燃燒或熱解作用產(chǎn)生的全部物質(zhì)。燃燒產(chǎn)物包括：燃燒生成的氣體、能量、可見煙等。燃燒生成的氣體一般是指：一氧化碳、氫化氫、二氧化碳、二氧化硫、氯化氫、等。2．燃燒的后果人們希望的、可以控制的燃燒，可以服務(wù)于人類，為人民造福。人們不希望的、不可控制的燃燒，將會造成火災(zāi)或爆炸，給人們的生命財(cái)產(chǎn)造成巨大的危害。第12頁/共50頁2.2火災(zāi)與防火2.2.1火災(zāi)的定義火災(zāi)是失去控制并對人身和財(cái)產(chǎn)造成危害的燃燒現(xiàn)象，它是一種事故。火災(zāi)是實(shí)驗(yàn)室中發(fā)生最多，危害最嚴(yán)重的事故。2.2.2火災(zāi)發(fā)生的條件火災(zāi)發(fā)生的條件為：同時(shí)具備可燃物、助燃物及火源；燃燒反應(yīng)產(chǎn)生的熱量大于燃燒反應(yīng)必須消耗的熱量；燃燒不可控制。第13頁/共50頁2.2.3火災(zāi)發(fā)展的過程陰燃、轟然的概念陰燃一種只在氣固相界面處的燃燒反應(yīng)，而沒有氣相火焰的燃燒現(xiàn)象。特點(diǎn)：a氧化反應(yīng)速度小、溫度低、傳播慢；b可以在較低的氧氣濃度環(huán)境中傳播；c產(chǎn)生較多的煙、有毒氣體和可燃?xì)怏w；d陰燃蔓延速度隨氧氣濃度增加而增加，達(dá)到一定濃度可轉(zhuǎn)變?yōu)橛醒嫒紵?。轟然室內(nèi)發(fā)生火災(zāi)后，第一、第二著火物形成火勢足夠大引起室內(nèi)絕大多數(shù)可燃物熱解、汽化，其濃度達(dá)到著火極限形成全室氣相火焰的現(xiàn)象。第14頁/共50頁火災(zāi)發(fā)生的過程火災(zāi)的的發(fā)展一般經(jīng)歷由小到大，由陰燃、起火、蔓延、擴(kuò)大成災(zāi)的過程。其發(fā)展過程可分為4個(gè)階段：1）醞釀期（初期）：有陰燃和冒煙；2）發(fā)展期：一般指引燃第二著火物到轟然之間，火苗竄起，火勢擴(kuò)大；3）全盛期：發(fā)生轟然到火勢衰減之前，全面著火，形成火災(zāi)；4）衰滅期：滅火見效或燃盡后，火勢衰落、熄滅?；馂?zāi)過程與房間的開口狀況密切相關(guān)，火災(zāi)初期影響不大；火災(zāi)發(fā)展期，氧氣消耗量增大，沒有開口供氧不足，限制火勢發(fā)展，是滅火的好時(shí)機(jī)。第15頁/共50頁2.2.4火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境

煙氣是火災(zāi)的主要產(chǎn)物，它主要由氣相燃燒產(chǎn)物、未燃燒的液固相分解物和冷凝物微粒組成。煙氣的三種危害：

1、高溫?zé)煔鈹y帶并輻射大量熱量；人體皮膚溫度約45℃即有痛感，吸入大于150℃的高溫?zé)煔鈺饍?nèi)部灼傷；

2、煙氣中氧含量低，形成缺氧環(huán)境；缺氧會導(dǎo)致肌肉活動能力下降，人腦缺氧3分鐘就會損壞；

3、煙氣中攜帶一定的有害、有毒和腐蝕性物質(zhì)。煙氣的流動與蔓延，熱煙氣由浮力驅(qū)動，從火焰區(qū)直接上升形成羽流，遇到頂棚限制，改變流向，室內(nèi)容積有限，隨著熱煙氣的不斷產(chǎn)生，將充滿室內(nèi)上層空間，并以一定的速度下降。煙氣下降到人體的高度之前為安全逃生時(shí)間。之后人因缺氧中毒會失去逃生能力，導(dǎo)致傷亡。第16頁/共50頁2．2．5建筑防火基礎(chǔ)知識一、建筑防火性能

1、建筑材料的耐火性能建筑材料的燃燒性能：非燃燒材料：不起火，不炭化難燃燒材料：難起火，難炭化燃燒材料：立即燃燒起火建筑構(gòu)件的耐火極限：對任一建筑構(gòu)件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)，從受到火的作用時(shí)起，到構(gòu)件失去穩(wěn)定性或完整性或絕熱性時(shí)止，這段抵抗火的作用時(shí)間稱為耐火極限，一般以小時(shí)計(jì)。第17頁/共50頁2、建筑物的耐火等級一級：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或磚墻與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)組成的混合結(jié)構(gòu)，屬于非燃燒體二級：鋼結(jié)構(gòu)屋頂，鋼筋混凝土柱或磚墻組成的混合結(jié)構(gòu)，除吊頂為難燃燒體外，其余構(gòu)件都是非燃燒體三級：木屋頂和磚墻組成的磚木結(jié)構(gòu)，除木屋頂和承重構(gòu)件是燃燒體，吊頂與隔墻是難燃燒體外，其余構(gòu)件應(yīng)為非燃燒體四級：木屋頂和難燃燒體墻壁組成的可燃結(jié)構(gòu)，承重墻、隔墻、樓板等應(yīng)為難燃燒體，吊頂和屋頂?shù)某兄貥?gòu)件、樓梯可為燃燒體3、防火間距三級與三級耐火耐火等級民用建筑之間可采用8m的防火間距四級與四級之間可采用12m的防火間距一般一、二級耐火等級建筑物之間的防火間距，最小可采用6m

第18頁/共50頁二、建筑物火災(zāi)蔓延的途徑1、建筑物內(nèi)火災(zāi)蔓延的途徑內(nèi)墻門：建筑物內(nèi)某房間起火，最后蔓延到整個(gè)建筑物，原因大多是房間的門未能把火擋住，走廊內(nèi)即使沒有任何可燃物，從起火房間門口噴出的火焰、高溫?zé)煔獾臄U(kuò)散，也能把火蔓延到較遠(yuǎn)的房間。外墻窗口：在全面燃燒階段，大量高溫?zé)煔?、火焰噴出窗口，直接通過上面樓層打開的窗戶或者燒壞上面樓層的窗玻璃造成火勢向上蔓延，還對鄰近建筑物構(gòu)成威脅。樓板上的孔洞和各種豎井管道：豎井或豎向開口部位，如樓梯間、電梯井、垃圾井等，貫穿若干樓層或全部樓層，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，會產(chǎn)生“煙囪效應(yīng)”，抽拔煙火，造成火勢向上蔓延。房間隔墻：隔墻采用可燃材料或采用非燃、難燃材料制作而耐火性很差時(shí)，在高溫作用下會被破壞，使火蔓延到相鄰房間。穿越樓板、墻壁的管線和縫隙：穿越樓板、墻壁的管線和縫隙很容易把火焰、高溫氣體傳播出去，造成火勢蔓延。穿過房間的金屬線會通過熱傳導(dǎo)方式將熱量傳到相鄰房間，使與管線接觸的可燃物起火。悶頂：悶頂內(nèi)往往沒有防火分割墻，空間大，容易造成火災(zāi)水平蔓延，并通過悶頂內(nèi)的孔洞向四周的房間蔓延。第19頁/共50頁2、相鄰建筑火災(zāi)蔓延的途徑熱輻射：建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火場的溫度高達(dá)1000℃左右，通過外墻開口部位向外發(fā)射很大的輻射熱，對鄰近建筑物構(gòu)成火災(zāi)威脅。熱對流：建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火焰、高溫?zé)煔鈴耐鈮﹂_口部位噴出后向上升騰，在建筑物周圍形成強(qiáng)烈的熱對流作用，當(dāng)相鄰建筑物相距很近且外墻面附近有可燃物時(shí)，就會構(gòu)成火災(zāi)威脅。飛火：起火處飛離飄起的正在燃燒的可燃物。飛火能產(chǎn)生新的著火點(diǎn)使火災(zāi)蔓延擴(kuò)大。延燒：往往出現(xiàn)在大風(fēng)條件下的火場。強(qiáng)風(fēng)作用下，使火焰沿水平方向偏斜，接觸到下風(fēng)向附近的建筑物，引起火災(zāi)蔓延。第20頁/共50頁2.2.6火災(zāi)種類根據(jù)可燃物質(zhì)種類及其燃燒特性，火災(zāi)種類分為五類：A類火災(zāi)：指含碳固體可燃物，如木材、棉、麻紙張等燃燒的火災(zāi)。B類火災(zāi)：指可燃液體，如汽油、煤油、乙醇、丙酮等燃燒的火災(zāi)。C類火災(zāi)：指可燃?xì)怏w，如煤氣、甲烷、氫氣等燃燒的火災(zāi)。D類火災(zāi)：指可燃金屬，如鉀、鈉、鎂、鋰、鋁鎂合金等燃燒的火災(zāi)。E類火災(zāi)：指帶電物體燃燒的火災(zāi)。第21頁/共50頁2.2.7防火基本理論與防火技術(shù)防火：采取措施防止火災(zāi)發(fā)生。1．防火基本理論防止燃燒的三個(gè)必要條件同時(shí)存在并避免它們的相互作用，這是防火技術(shù)的基本理論，是防火技術(shù)措施的根據(jù)。防止火災(zāi)發(fā)生是避免火災(zāi)危害的根本和最有效的方法。第22頁/共50頁2．防火技術(shù)措施（1）嚴(yán)格管理可燃物質(zhì)可燃物質(zhì)在生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲存及使用中應(yīng)嚴(yán)格遵守防火規(guī)定；在生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲存及使用可燃?xì)怏w、可燃液體過程中，應(yīng)防止可燃?xì)怏w或液體的泄漏；將可燃物質(zhì)遠(yuǎn)離火源或高溫?zé)狍w，是消除火災(zāi)隱患的最有效和最根本的措施。（

2）降低助燃物的濃度當(dāng)空氣中的氧氣含量在15％以下時(shí)，一般可燃物質(zhì)將停止燃燒，因此在使用和儲存可燃物質(zhì)時(shí)，用中性或惰性氣體覆蓋其表面使之與空氣隔離，可防止其氧化燃燒。（3）消除火源或與火（或熱體）可靠隔離消除火（熱）源或?qū)⒒穑幔┰磁c可燃物質(zhì)隔離，控制可燃物質(zhì)溫度使之在燃點(diǎn)以下，是預(yù)防火災(zāi)的重要措施。因此，在火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境下，嚴(yán)緊進(jìn)行電焊、嚴(yán)緊攜帶明火、吸煙，嚴(yán)防電氣設(shè)備和線路產(chǎn)生火花等。（4）選擇耐火阻燃材料在有些情況下，選擇耐火阻燃材料，對預(yù)防火災(zāi)產(chǎn)生是十分簡單和有效的。第23頁/共50頁2.3爆炸與防爆2.3.1爆炸的定義爆炸是物質(zhì)瞬間突然發(fā)生物理或化學(xué)變化，同時(shí)釋放出大量的氣體和能量（光能、若能、機(jī)械能）并伴有巨大聲響的現(xiàn)象。（一般情況下極短時(shí)間：1/100秒內(nèi)）第24頁/共50頁爆炸用于開山放炮，修筑鐵路、水庫；汽車內(nèi)燃機(jī)的動力；完成軍事任務(wù)；爆炸失控造成事故，人身傷亡和財(cái)產(chǎn)巨大損失；

第25頁/共50頁2.3.2爆炸的分類按爆炸的性質(zhì)分三大類：物理性爆炸、化學(xué)性爆炸、核爆炸（1）物理性爆炸是由物理變化（如溫度、壓力、體積等變化）引起的爆炸。其特征是爆炸前后，爆炸物質(zhì)的化學(xué)成分及性質(zhì)均不變化。如，氧氣瓶受熱升溫，引起氣體壓力增高，當(dāng)壓力超過鋼瓶的極限強(qiáng)度時(shí)發(fā)生的爆炸；這些爆炸都屬于物理爆炸。（2）化學(xué)性爆炸是物質(zhì)在短時(shí)間內(nèi)完成化學(xué)反應(yīng)，形成新物質(zhì)，產(chǎn)生高溫、高壓而引起的爆炸?；瘜W(xué)性爆炸物質(zhì)不論是可燃物質(zhì)與空氣的混合物還是爆炸性物質(zhì)，它們都是一種相對不穩(wěn)定體系，在外界一定強(qiáng)度和數(shù)量的能量作用下，能夠發(fā)生高速的放熱反應(yīng)，此反應(yīng)的自由焓變（ΔG＜0）所取負(fù)值較大，所以它能作大量的有用功。這些就是化學(xué)性爆炸的熱力學(xué)本質(zhì)。化學(xué)性爆炸特點(diǎn)：是反應(yīng)速度快，發(fā)出大量的熱量，同時(shí)產(chǎn)生具有強(qiáng)大威力的沖擊波。例如，1kg梯恩梯（TNT）炸藥爆炸只需十萬分之幾妙，爆炸傳播速度約7000m/s，放出熱量約4200～5000kJ，氣體產(chǎn)物的溫度可高達(dá)3000℃、壓力約等于2000MPa，爆炸產(chǎn)生的氣體形成強(qiáng)大的沖擊波?；瘜W(xué)性爆炸可分為簡單分解爆炸、復(fù)雜分解爆炸、可燃性混合物爆炸（實(shí)驗(yàn)室最常見）。（3）核爆炸。由原子核發(fā)生裂變反應(yīng)或核聚變反應(yīng)所引起的爆炸。例如原子彈、氫彈等的爆炸，就屬于這類爆炸。第26頁/共50頁2.3.3爆炸性混合物可燃物質(zhì)（可燃?xì)怏w、蒸汽、薄霧、粉塵或纖維）與空氣（氧氣或氧化劑）均勻混合形成爆炸性混合物。第27頁/共50頁2.3.4爆炸性混合物最小著火能量爆炸性混合物的引爆需要一定的著火能量，每一種爆炸性混合物，都有一個(gè)引起爆炸的最小著火能量，低于最小著火能量，混合物就不會爆炸。最小著火能量越低的物質(zhì)越容易被引爆。有些物質(zhì)的最小著火能量很小，如氫氣最小著火能量僅為0.019mJ，約相當(dāng)于一枚釘書釘從1米高處自由落下的能量，二硫化碳的最小著火能量為0.009mJ，約相當(dāng)于二硫化碳液體從3米高處落到地上的沖擊能量，這足以能夠?qū)⑺c(diǎn)燃。第28頁/共50頁2.3.5可燃物的爆炸極限可燃物質(zhì)（可燃?xì)怏w、蒸汽、薄霧、粉塵或纖維）與空氣（氧氣或氧化劑）均勻混合形成爆炸性混合物，其濃度達(dá)到一定的范圍時(shí)，遇明火或一定的引爆能量立即發(fā)生爆炸，這個(gè)濃度范圍稱為爆炸極限（爆炸濃度極限）。形成爆炸性化合物的最低濃度叫做爆炸濃度下限，最高濃度叫做爆炸濃度上限，上、下限之間叫做爆炸濃度范圍。爆炸濃度范圍包括：易燃?xì)怏w、易燃液體蒸汽的爆炸極限，可燃性液體的爆炸極限，爆炸性粉塵、可燃性粉塵和可燃性纖維的爆炸極限。第29頁/共50頁

如果可燃性氣體、可燃蒸汽在空氣中的濃度低于爆炸下限，遇到明火既不會爆炸，也不會燃燒；因?yàn)楫?dāng)混合物濃度低于爆炸下限時(shí)，因可燃物濃度不夠，空氣過量起冷卻作用阻止了燃燒形成；當(dāng)可燃性化合物濃度高于爆炸上限時(shí)，空氣不足，缺省助燃的氧氣，火焰不能蔓延；但若一旦由于空氣增加，開始燃燒，隨之可燃?xì)怏w濃度降低，當(dāng)濃度降低到爆炸范圍內(nèi)時(shí)，即發(fā)生爆炸。可燃性化合物濃度處于爆炸上、下限附近時(shí)，爆炸產(chǎn)生的壓力較小，溫度低，爆炸的威力也小。當(dāng)可燃性化合物的濃度大致相當(dāng)于反應(yīng)當(dāng)量時(shí)，具有最大的爆炸力。反應(yīng)當(dāng)量可根據(jù)燃燒反應(yīng)式計(jì)算出來，如,一氧化碳與空氣混合物的當(dāng)量濃度為29.5%，乙炔在氧氣中的當(dāng)量濃度為28.5%，這時(shí)具有最大的爆炸力。第30頁/共50頁(1)易燃?xì)怏w、易燃液體蒸汽的爆炸極限易燃?xì)怏w、易燃液體蒸汽的爆炸極限是以其在混合物中所占體積的百分比（V%）來表示的。（2）可燃性液體的爆炸極限有兩種表示方法：一種是以可燃性液體所形成的可燃蒸汽的爆炸濃度極限表示（V%），有上、下限之分，其定義見上小節(jié)；二是以可燃性液體的爆炸溫度極限（℃）來表示，也有上、下限之分，其定義與爆炸濃度極限相似。由于液體溫度的測量比較容易，用來控制可燃性液體的爆炸極限十分方便。（3）爆炸性粉塵、可燃性粉塵和可燃性纖維的爆炸極限爆炸性粉塵、可燃性粉塵和可燃性纖維的爆炸極限是以其在單位體積混合物中的質(zhì)量（g/m3）來表示的。粉塵爆炸的特點(diǎn)：1、粉塵混合物爆炸時(shí)，燃燒不完全；2、有產(chǎn)生二次爆炸的可能性；3、爆炸的感應(yīng)期較長；可達(dá)數(shù)十秒，為氣體的數(shù)十倍；4、點(diǎn)火起始能量大。達(dá)10J數(shù)量級，為氣體的近百倍；5、會產(chǎn)生兩種有毒氣體，一氧化碳和爆炸物自身分解毒氣；6、粉塵混合物的爆炸下限不是固定的，與分散度、濕度、氧氣含量等有關(guān)；7、粉塵的密度比氣體大因此爆炸時(shí)能量也大，造成的破壞也大。第31頁/共50頁（4）影響爆炸極限的因素爆炸極限不是一個(gè)固定值，隨著各種因素的影響而變化，重要影響因素有：

1）溫度。環(huán)境溫度和混合物的溫度越高，爆炸極限范圍越大。

2）壓力。壓力越高，爆炸極限范圍越大。爆炸下限變化不大，上限增加較多；

3）含氧量。含氧量越高，爆炸極限范圍越大；同一種可燃性氣體與氧氣混合比與空氣混合的爆炸極限范圍大的多。

4）容器直徑爆炸性混合物的容器直徑越小，爆炸極限范圍縮小，爆炸危險(xiǎn)降低。

5）其他火源強(qiáng)度、火花能量、電流強(qiáng)度、熱表面的大小、火源與混合物接觸時(shí)間等對爆炸極限均有影響。第32頁/共50頁

2.3.6爆炸性混合物危險(xiǎn)程度及分級分組爆炸性混合物的危險(xiǎn)程度是指發(fā)生爆炸的可能性大小，可能性越大，危險(xiǎn)程度越高。爆炸性混合物的危險(xiǎn)程度與以下因素有關(guān):1．爆炸極限范圍爆炸性混合物的危險(xiǎn)程度可以用下式表示：

爆炸濃度上限－爆炸濃度下限爆炸危險(xiǎn)程度＝———————————————

爆炸濃度下限爆炸濃度上限越高，爆炸濃度下限越低時(shí)，爆炸的危險(xiǎn)程度就越大，爆炸的可能性就越高。第33頁/共50頁2.3.7可燃性混合物爆炸的過程1.形成爆炸性混合物可燃性氣體（包括可燃?xì)怏w、可燃液體的蒸氣化薄霧）、爆炸性粉塵、可燃性粉塵和纖維等物質(zhì)，與空氣混合后，濃度達(dá)到爆炸極限范圍，形成爆炸性混合物。2、連鎖反應(yīng)階段爆炸混合物與火源接觸，形成連鎖反應(yīng)的活性中心?；旌衔镌谝稽c(diǎn)著火后以活性中心一層一層向外傳播，直至全部混合物反應(yīng)完為止。3、爆炸完成階段爆炸產(chǎn)生的高速擴(kuò)展的火焰，若遇到障礙，則溫度、壓力劇增造成災(zāi)害性的破壞后果。第34頁/共50頁2.3.7爆炸與燃燒的比較爆炸和燃燒有下列異同點(diǎn)：

1．爆炸（化學(xué)性）與燃燒的本質(zhì)是相同的，均屬物質(zhì)的氧化反應(yīng)，都能發(fā)光、發(fā)熱并發(fā)出聲音。

2．爆炸和燃燒都可以用連鎖反應(yīng)理論來解釋。

3．爆炸和燃燒的化學(xué)反應(yīng)速度不同。1公斤煤完全燃燒需要10分鐘；1公斤煤氣與空氣混合爆炸，只需0.2秒；爆炸在瞬間釋放出巨大的能量，產(chǎn)生巨大的沖擊波，破壞力大。

4、爆炸比燃燒具有瞬時(shí)性、復(fù)雜性和嚴(yán)重性；發(fā)生火災(zāi)可以盡快撲救，減少損失；爆炸瞬間完成，一旦發(fā)生，損失無可減免；

5、燃燒和爆炸可以隨條件而轉(zhuǎn)化同一種物質(zhì)在同一種條件下可以發(fā)生燃燒，在另一種條件下可以發(fā)生爆炸。如汽油在敞口容器內(nèi)可以發(fā)生燃燒，在閉口容器內(nèi)可以發(fā)生爆炸。有些事故是先爆炸后著火；有些事故是先著火后爆炸；

6、燃燒和爆炸都存在感應(yīng)期，因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)的活動中心發(fā)展到一定數(shù)目需要時(shí)間，但很短不易被觀察；如，甲烷感應(yīng)期8－9秒，無煙火藥發(fā)火時(shí)間2－3秒，因而可以用于煤礦爆破。第35頁/共50頁2.3.8防爆理論與防爆技術(shù)1．防爆理論這里所說的防爆指僅防止化學(xué)性爆炸，由于化學(xué)性爆炸的實(shí)質(zhì)是燃燒，所以防止火災(zāi)的理論就是防止爆炸的理論。就是說，防止化學(xué)性爆炸，就必須避免燃燒和爆炸的三個(gè)必要條件同時(shí)存在和共同作用，這是預(yù)防可燃性物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)爆炸的基本理論，也是防止可燃性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)爆炸的根據(jù)。第36頁/共50頁2．防爆技術(shù)措施防止化學(xué)性爆炸的技術(shù)措施可有6：（1）防止爆炸性混合物的形成在生成、運(yùn)輸、儲存、實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)避免可燃性物質(zhì)的外泄，以防形成爆炸性混合物，杜絕爆炸性混合物形成的根源。如加強(qiáng)密封等方法。（2）控制可燃物質(zhì)的濃度在不能杜絕可燃物質(zhì)外泄的情況下，應(yīng)設(shè)法控制可燃物質(zhì)的濃度，使其濃度低