防火防爆技術(shù)-燃燒與爆炸基礎(chǔ)知識(shí)

燃燒基礎(chǔ)知識(shí)《化工安全技術(shù)》學(xué)校名稱：目錄什么是燃燒燃燒的條件12燃燒是一種復(fù)雜的物理化學(xué)過程。同時(shí)伴有發(fā)光、發(fā)熱激烈的氧化反應(yīng)。其特征是發(fā)光、發(fā)熱、生成新物質(zhì)。

1、什么是燃燒？（1）可燃物質(zhì)

凡能與空氣、氧氣或其他氧化劑發(fā)生劇烈氧化反應(yīng)的物質(zhì)，都可稱為可燃物質(zhì)?？扇嘉镔|(zhì)種類繁多，按物理狀態(tài)可分為氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)三類。

2、燃燒的條件（2）助燃物質(zhì)

凡是具有較強(qiáng)的氧化能力，能與可燃物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并引起燃燒的物質(zhì)均稱為助燃物。（3）點(diǎn)火源

凡能引起可燃物質(zhì)燃燒的能源均可稱之為點(diǎn)火源。

常見的點(diǎn)火源有明火、電火花、熾熱物體等。燃燒類型《化工安全技術(shù)》學(xué)校名稱：a.混合燃燒

可燃性氣體預(yù)先同空氣(或氧氣)混合，而后進(jìn)行的燃燒即為混合燃燒b.擴(kuò)散燃燒

若可燃性氣體與周圍空氣一邊混合一邊燃燒，則稱為擴(kuò)散燃燒。

1）、可燃性氣體的燃燒a.蒸發(fā)燃燒液體蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸氣進(jìn)行燃燒叫蒸發(fā)燃燒。b.分解燃燒難揮發(fā)可燃液體的燃燒是受熱后分解產(chǎn)生的可燃性氣體進(jìn)行燃燒，稱為分解燃燒。

2)、可燃液體的燃燒a.火焰型燃燒固體燃燒一般有火焰產(chǎn)生，故又稱火焰型燃燒。3)、可燃固體燃燒b.表面燃燒當(dāng)可燃固體燃燒到最后，分解不出可燃?xì)怏w時(shí)，就剩下炭，此時(shí)沒有可見火焰，燃燒轉(zhuǎn)為表面燃燒或叫均熱型燃燒。4、燃燒的特征參數(shù)

1）燃燒溫度

可燃物質(zhì)燃燒時(shí)所放出的熱量，部分被火焰輻射散失，而大部分則消耗在加熱燃燒上，由于可燃物質(zhì)所產(chǎn)生的熱量是在火焰燃燒區(qū)域內(nèi)析出的，因而火焰溫度也就是燃燒溫度。

2）燃燒速度

a、氣體的燃燒速度

氣體的燃燒性能常以火焰?zhèn)鞑ニ俾蕘肀碚?，火焰?zhèn)鞑ニ俾视袝r(shí)也稱為燃燒速率。

燃燒速率是指燃燒表面的火焰沿垂直于表面的方向向未燃燒部分傳播的速率。管道中氣體的燃燒速率與管徑有關(guān)。當(dāng)管徑小于某個(gè)小的量值時(shí)，火焰在管中不傳播。若管徑大于這個(gè)小的量值，火焰?zhèn)鞑ニ俾孰S管徑的增加而增加，但當(dāng)管徑增加到某個(gè)量值時(shí)，火焰?zhèn)鞑ニ俾时悴辉僭黾?，此時(shí)即為最大燃燒速率。表某些氣體在空氣中的火焰?zhèn)鞑ニ俣?4b.液體的燃燒速度

液體燃燒速率取決于液體的蒸發(fā)。

15

表不同液體的燃燒速率c.固體的燃燒速率

固體燃燒速率，一般要小于可燃液體和可燃?xì)怏w。不同固體物質(zhì)的燃燒速率有很大差異。

3）熱值

指單位質(zhì)量的可燃物質(zhì)在完全燒盡時(shí)所放出的熱量。

可燃物質(zhì)燃燒爆炸時(shí)所達(dá)到的最高溫度、最高壓力及爆炸力等均與物質(zhì)的熱值有關(guān)。表某些可燃?xì)怏w的熱值二、爆炸的基礎(chǔ)知識(shí)爆炸指物質(zhì)在瞬間以機(jī)械功的形式釋放出大量氣體和能量的現(xiàn)象。

爆炸分類《化工安全技術(shù)》學(xué)校名稱：目錄按照爆炸時(shí)能量來源分按照爆炸時(shí)瞬時(shí)燃燒速度分12一、按照爆炸時(shí)能量來源分類：物理爆炸化學(xué)爆炸爆炸爆炸時(shí)T/P/V變化，但物質(zhì)構(gòu)成不變。如鍋爐爆炸。爆炸前后物質(zhì)構(gòu)成發(fā)生變化，通過化學(xué)反應(yīng)來釋放大量氣體與能量。如炸藥爆炸。

①物理爆炸。是由物理因素（如溫度、體積、壓力等）變化而引起的爆炸現(xiàn)象。在物理性爆炸的前后，爆炸物質(zhì)的化學(xué)成分不改變。鍋爐的爆炸就是典型的物理性爆炸，其原因是過熱的水迅速蒸發(fā)出大量蒸汽，使蒸氣壓力不斷提高，當(dāng)氣壓超過鍋爐的極限強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)發(fā)生爆炸。又如氧氣鋼瓶受熱升溫，引起氣體壓力增高，當(dāng)氣壓超過鋼瓶的極限強(qiáng)度時(shí)即發(fā)生爆炸。發(fā)生物理性爆炸時(shí)，氣體或蒸汽等介質(zhì)潛藏的能量在瞬間釋放出來，會(huì)造成巨大的破壞和傷害。②化學(xué)爆炸使物質(zhì)在短時(shí)間內(nèi)完成化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)產(chǎn)生大量氣體和能量而引起的爆炸現(xiàn)象?；瘜W(xué)性爆炸前后，物質(zhì)的性質(zhì)和化學(xué)成分均發(fā)生了根本的變化。例如用來制造炸藥的硝化棉在爆炸時(shí)放出大量熱量，同時(shí)生成大量氣體（CO、CO2、H2和水蒸氣等），爆炸時(shí)的體積竟會(huì)突然增大47萬倍，燃燒在萬分之一秒內(nèi)完成。因而會(huì)對(duì)周圍物體產(chǎn)生毀滅性的破壞作用。①輕爆——物質(zhì)爆炸時(shí)的燃燒速度為每秒數(shù)米，爆炸時(shí)無多大破壞力，聲響也不大。如無煙火藥在空氣中的快速燃燒，可燃?xì)怏w混合物在接近爆炸濃度上限或下限時(shí)的爆炸即屬于此類。②爆炸——物質(zhì)爆炸時(shí)的燃燒速度為每秒十幾米至數(shù)百米，爆炸時(shí)能在爆炸點(diǎn)引起壓力激增，有較大的破壞力，有震耳的聲響?？扇?xì)怏w混合物在多數(shù)情況下的爆炸，以及被壓火藥通火源引起的爆炸即屬于此類。二、按照爆炸的瞬時(shí)燃燒速度分類③爆轟——物質(zhì)爆炸的燃燒速度為每秒1000～7000m。爆轟時(shí)的特點(diǎn)是突然引起極高壓力，并產(chǎn)生超音速的“沖擊波”。由于在極短時(shí)間內(nèi)發(fā)生的燃燒產(chǎn)物急劇膨脹，像活塞一樣擠壓其周圍氣體，反應(yīng)所產(chǎn)生的能量有一部分傳給被壓縮的氣體層，于是形成的沖擊波由它本身的能量所支持，迅速傳播并能遠(yuǎn)離爆轟的發(fā)源地而獨(dú)立存在，同時(shí)可引起該處的其他爆炸性氣體混合物火炸藥發(fā)生爆炸，從而發(fā)生一種“殉爆”現(xiàn)象。氫氣、乙炔、乙烯和環(huán)氧乙烷、乙烷和丙烷等與空氣混合時(shí)，都可能發(fā)生爆轟。爆炸極限《化工安全技術(shù)》學(xué)校名稱：常見爆炸類型1）氣體爆炸

①純組元?dú)怏w分解爆炸

具有分解爆炸特性的氣體分解時(shí)可以產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的熱量。（2）粉塵爆炸

粉塵爆炸是粉塵粒子表面和氧作用的結(jié)果。（3）熔鹽池爆炸

大多是由于管理和操作人員對(duì)熔鹽池的潛在危險(xiǎn)疏于認(rèn)識(shí)引起的。機(jī)械故障、人員失誤、或者兩者的復(fù)合作用，都有可能導(dǎo)致熔鹽池爆炸。粉塵爆炸《化工安全技術(shù)》學(xué)校名稱：粉塵爆炸是粉塵粒子表面和氧作用的結(jié)果。粉塵爆炸的實(shí)質(zhì)是氣體爆炸。

實(shí)例

實(shí)例在第二次世界大戰(zhàn)期間，希特勒的空軍不斷轟炸英國(guó)，炸彈從天而降。英國(guó)一家面粉廠的廠主暗自慶幸炸彈沒有擊中他的廠房，但幾乎與炸彈落下的同時(shí)，車間里自己發(fā)生了大爆炸，屋頂飛上了天，爆炸的威力超過了炸彈的破壞作用。與此同時(shí)，其他幾家面粉廠也發(fā)生了爆炸。這種奇特的爆炸使工廠損失慘重，而且令人莫名其妙，因?yàn)闆]有炸彈落到廠房上，況且車間里只有面粉和機(jī)器，沒有炸藥一類爆炸物品。那么，產(chǎn)生這種奇怪的爆炸原因是什么呢？

原來，由于炸彈爆炸的氣浪掀起了車間里的面粉粉塵，使得空氣中所含的面粉達(dá)到了一定的濃度，并且遇火后發(fā)生了爆炸。爆炸物是面粉。

人們很早就發(fā)現(xiàn)某些粉塵具有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)性。如煤礦里的煤塵爆炸，磨粉廠、谷倉(cāng)里的粉塵爆炸，鎂粉、碳化鈣粉塵等與水接觸后引起的自燃或爆炸等。粉塵：工業(yè)上所說的粉塵一般指粒徑小于850μm的固體顆粒的集合。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。粉塵爆炸的必要條件：1.粉塵顆粒足夠小2.有合適的可燃?jí)m粉濃度3.存在足以引起粉塵爆炸的火源4.有合適濃度的氧氣5.粉塵必須處于懸浮狀態(tài)6.粉塵云要處在相對(duì)封閉的空間

昆山開發(fā)區(qū)中榮金屬制品有限公司系臺(tái)商獨(dú)資企業(yè)，為美國(guó)通用汽車提供零部件，主要基材為鋁或鋁合金，由于噴砂拋光和拋銅過程中金屬粉塵濃度過高，在遭遇明火后產(chǎn)生爆炸，瞬間產(chǎn)生的高溫高壓氣體的爆燃，還發(fā)生連鎖反應(yīng)，現(xiàn)場(chǎng)直接死亡人數(shù)達(dá)44人。新華社官方微博“新華視點(diǎn)”消息，8月2日昆山市中榮金屬制品有限公司拋光車間發(fā)生粉塵爆炸特別重大事故，目前已造成75人死亡，185人受傷。根據(jù)有關(guān)規(guī)定，經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，成立了由國(guó)家安監(jiān)總局局長(zhǎng)楊棟梁任組長(zhǎng)、國(guó)務(wù)院有關(guān)部門和江蘇省政府負(fù)責(zé)人參加的事故調(diào)查組。原因分析由于一系列違法違規(guī)行為，整個(gè)環(huán)境具備了粉塵爆炸的五要素，引發(fā)爆炸。粉塵爆炸的五要素包括：

1.可燃粉塵2.粉塵云3.引火源4.助燃物5.空間受限?；馂?zāi)爆炸危險(xiǎn)性分析《化工安全技術(shù)》學(xué)校名稱：一、生產(chǎn)和貯存的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性分析化工生產(chǎn)中的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性分為五類：甲、乙、丙、丁、戊。生產(chǎn)或貯存物品的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類，是確定建構(gòu)筑物的耐火等級(jí)、布置工藝裝置、選擇電氣設(shè)備類型以及采取防火防爆措施的重要依據(jù)。39類別特征甲閃點(diǎn)<28℃的易燃液體；爆炸下限<10％的可燃?xì)怏w；常溫下能自行分解或在空氣中氧化即能導(dǎo)致自燃或爆炸的物質(zhì)；常溫下受到水或空氣中水蒸汽的作用，能產(chǎn)生可燃?xì)怏w并能引起燃燒或爆炸的物質(zhì)；遇酸、受熱、撞擊、摩擦以及遇有機(jī)物或硫磺等易燃無機(jī)物，極易引起燃燒或爆炸的強(qiáng)氧化劑；受撞擊、摩擦、或與氧化劑、有機(jī)物接觸時(shí)能引起燃燒或爆炸的物質(zhì)；在壓力容器內(nèi)物質(zhì)本身溫度超過自燃點(diǎn)的生產(chǎn)。乙28℃<閃點(diǎn)<60℃的易燃、可燃液體；爆炸下限≥10％的可燃?xì)怏w；助燃?xì)怏w和不屬于甲類的氧化劑；不屬于甲類的化學(xué)易燃危險(xiǎn)固體；能與空氣形成爆炸性混合物的浮游狀態(tài)的可燃纖維或粉塵，閃點(diǎn)≥60℃的液體霧滴。丙閃點(diǎn)≥60℃的易燃液體；可燃固體。丁對(duì)非燃燒物質(zhì)加工，并在高熱或熔化狀態(tài)下經(jīng)常產(chǎn)生輻射熱、火花、火焰的生產(chǎn)；用氣體、液體、固體作為燃料或?qū)怏w、液體進(jìn)行燃燒做其他用的生產(chǎn)；常溫下使用或加工難燃燒物質(zhì)的生產(chǎn)。戊常溫下使用或加工非燃燒物質(zhì)的生產(chǎn)。表火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性分類40二、爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所的區(qū)域劃分類別特征分級(jí)特征1有可燃?xì)怏w或易燃液體蒸汽爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所0區(qū)1區(qū)2區(qū)正常情況下能形成爆炸性混合物的場(chǎng)所正常情況下不能形成但不正常情況下能形成爆炸性混合物的場(chǎng)所不正常情況下整個(gè)空間形成爆炸性混合物可能性較小的場(chǎng)所2有可燃粉塵或可燃纖維爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所10區(qū)11區(qū)正常情況下能形成爆炸性混合物的場(chǎng)所僅在不正常情況下能形成爆炸性混合物的場(chǎng)所3有火災(zāi)危險(xiǎn)性的場(chǎng)所21區(qū)22區(qū)23區(qū)生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)、使用、貯存和輸送閃點(diǎn)高于場(chǎng)所環(huán)境溫度的可燃液體，在數(shù)量和配置上能引起火災(zāi)的場(chǎng)所生產(chǎn)過程中，不可能形成爆炸性混合物的可燃性混合物的可燃粉塵或可燃纖維在數(shù)量和配置上能引起火災(zāi)的場(chǎng)所有固體可燃物質(zhì)在數(shù)量和配置上能引起火災(zāi)的場(chǎng)所表爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所的區(qū)域劃分點(diǎn)火源控制《化工安全技術(shù)》學(xué)校名稱：點(diǎn)火源指能夠使可燃物與助燃物(包括某些爆炸性物質(zhì))發(fā)生燃燒或爆炸的能量來源。根據(jù)產(chǎn)生能量的方式的不同，點(diǎn)火源可分成八類：明火、高溫物體、電火花及電弧、靜電火花、撞擊與摩擦、絕熱壓縮、光線與射線、化學(xué)反應(yīng)放熱等。一、明火的點(diǎn)燃及其控制對(duì)策

1、加熱用火的控制A加熱易燃液體時(shí)，應(yīng)盡量避免采用明火；B如果必須采用明火，則設(shè)備應(yīng)嚴(yán)格密閉，并定期檢查，防止泄漏。工C藝裝置中明火設(shè)備的布置，應(yīng)遠(yuǎn)離可能泄漏的可燃?xì)怏w或蒸汽(氣)的工藝設(shè)備及貯罐區(qū)；D在積存有可燃?xì)怏w、蒸氣的地溝、深坑、下水道內(nèi)及其附近，沒有消除危險(xiǎn)之前，不能進(jìn)行明火作業(yè)。維修用火的控制維修用火主要用于焊接、噴燈、熬煉等過程。

2、維修用火的控制

A在有火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)的廠房?jī)?nèi)，應(yīng)盡量避免焊割作業(yè)，必須進(jìn)行切割或焊割作業(yè)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行動(dòng)火安全規(guī)定；B使用噴燈，必須處理易燃易爆物質(zhì)，按要求進(jìn)行操作；C熬煉是嚴(yán)格選擇地點(diǎn)，防止煙道串火、熬鍋破裂或者物料過滿而溢出！二、高溫物體及其控制對(duì)策所謂高溫物體一般是指在一定環(huán)境中向可燃物傳遞熱量，能夠?qū)е驴扇嘉镏鸬木哂休^高溫度的物體。2、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管

在汽車進(jìn)入棉、麻、紙張、粉塵等易燃物品儲(chǔ)存場(chǎng)所時(shí)，應(yīng)保證路面清潔，防止排氣管高溫表面點(diǎn)燃易燃物品。3、煙頭在儲(chǔ)運(yùn)或加工易燃物品的場(chǎng)所，應(yīng)采取有效的管理措施，設(shè)置"禁止吸煙"安全標(biāo)志，嚴(yán)防有人吸煙，亂扔煙頭。5、照明燈在有易燃物品的場(chǎng)所，照明燈下方不應(yīng)堆放易燃物品；在散發(fā)可燃?xì)怏w和可燃蒸氣的場(chǎng)所，應(yīng)選用防爆照明燈具。三、電火花及其控制對(duì)策常見的電火花有：電氣開關(guān)開啟或關(guān)閉時(shí)發(fā)出的火花、短路火花、漏電火花、接觸不良火花、繼電器接點(diǎn)開閉時(shí)發(fā)出的火花、電動(dòng)機(jī)整流子或滑環(huán)等器件上接點(diǎn)開閉時(shí)發(fā)出的火花、過負(fù)荷或短路時(shí)保險(xiǎn)絲熔斷產(chǎn)生的火花、電焊時(shí)的電弧、雷擊電弧、靜電放電火花等?；馂?zāi)爆炸物質(zhì)的處理方法《化工安全技術(shù)》學(xué)校名稱：為了防火防爆安全，對(duì)火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性比較大的物料，應(yīng)該采取安全措施。應(yīng)首先考慮通過工藝改進(jìn)，用危險(xiǎn)性小的物料代替火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性比較大的物料。如果不具備上述條件，則應(yīng)該根據(jù)物料的燃燒爆炸性能采取相應(yīng)的措施，如密閉或通風(fēng)、惰性介質(zhì)保護(hù)、降低物料蒸氣濃度、減壓操作以及其他能提高安全性的措施。二、根據(jù)燃燒性物質(zhì)的特性分別處理遇空氣或遇水燃燒的物質(zhì)，應(yīng)該隔絕空氣或采取防水、防潮措施，以免燃燒或爆炸事故發(fā)生。燃燒性物質(zhì)不能與性質(zhì)相抵觸的物質(zhì)混存、混用；遇酸、堿有分解爆炸危險(xiǎn)的物質(zhì)應(yīng)該防止與酸堿接觸；燃燒性液體或氣體，根據(jù)它們的閃點(diǎn)、爆炸范圍、擴(kuò)散性等采取相應(yīng)的防火防爆措施。四、惰性介質(zhì)的惰化和稀釋作用1．惰性氣體保護(hù)作用2．惰性氣體用量填空題燃燒的必要條件可燃物質(zhì)、氧化劑、火源，燃燒的充分條件一定的可燃物濃度