2019一級消防工程師技術實務基礎講義：爆炸
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爆炸學習要求：
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用，
掌握常見爆炸危險源的特征及爆炸形成機理。
3.1 爆炸的概念及分類
一、爆炸
爆炸物質由一種狀態迅速轉變成另一種狀態，并在瞬間放出大量能量，同時產生具有聲響的現象叫做爆炸。爆炸也可視為氣體或蒸汽在瞬間劇烈膨脹的現象。
二、爆炸的分類
1)物理爆炸：物質因狀態或壓力發生突變而形成的爆炸叫物理爆炸，爆炸前后物質的化學成分不改變，可直接或間接產生火災。
2)化學爆炸：化學爆炸是指由于物質急劇氧化或分解產生溫度、壓力增加或兩者同時增加而形成的爆炸現象，能直接造成火災。
3)核爆炸：由于原子核裂變或聚變反應，釋放出核能所形成的爆炸，稱為核爆炸。
2)化學爆炸
①炸藥爆炸：炸藥是為了完成可控制爆炸而特別設計制造的物質，絕大多數炸藥不需外界供氧，但需要外界點火源引起。
炸藥爆炸屬于凝聚體系爆炸，化學反應速度極快。
爆炸產物的直接作用、沖擊波、外殼破片。
②可燃氣體爆炸：指物質以氣體、蒸氣狀態所發生的爆炸。氣體爆炸由于受體積能量密度的制約，爆炸威力相對較小。
混合氣體爆炸：指可燃氣(或液體蒸汽)和助燃性氣體的混合物在點火源作用下發生的
爆炸可燃氣與空氣組成的混合氣體遇火源能發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生分解反應并產生大量反應熱，使氣態物膨脹而引起的爆炸。
氣體單分解爆炸的發生需要滿足一定的壓力和分解熱的要求。能使單一氣體發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發生的爆炸現象。
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：
連續性爆炸是粉塵爆炸的最大特點;
粉塵爆炸所需的最小點火能量較高;
與可燃氣體爆炸相比，粉塵爆炸壓力上升較緩慢，較高壓力持續時間長，釋放的能量大，破壞力強。
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：最小點火能量;
含氧量：爆炸極限;
可燃氣體含量。
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;
初始壓力的影響：初始壓力增加，爆炸范圍增大(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性的關系
可燃物質的濃度稍高于化學當量比時，可燃物質與空氣中的氧發生充分反應，放出的熱量最多，產生的壓力最大。
四、爆炸極限在消防上的應用
爆炸極限是評定可燃氣體火災危險性大小的依據
爆炸極限是評定氣體生產、儲存場所火險類別的依據，也是選擇電氣防爆型式的依據;
根據爆炸極限可以確定建筑物耐火等級、層數、面積、防火墻占地面積、安全疏散距離和滅火設施;
根據爆炸極限，確定安全操作規程。
3.3 爆炸危險源
發生爆炸必須具備兩個基本要素，一是爆炸介質，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：生產中使用的原料、中間體和產品大多是有火災、爆炸危險性的可燃物。
2)作業行為原因：違反操作規程、違章作業，生產和生活用火不慎，判斷失誤、操作不當，盲目施工等。
3)生產設備原因：設備材料或結構缺陷;由于腐蝕、超溫、超壓等而致出現破損、失靈、機械強度下降、運轉摩擦部件過熱等。
4)生產工藝原因：物料的加熱方式方法不當;對工藝性火花控制不力;對化學反應型工藝控制不當;對工藝參數的控制失靈。
二、常見爆炸點火源
三、最小點火能量
每一種氣體爆炸混合物，都有起爆的最小點火能量，低于該能量，混合物就不爆炸，采用 mJ 作為最小點火能量的單位。
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