2023年《安全技术》之燃烧和爆炸.docx

燃烧和爆炸 一、燃烧与火灾 燃烧是可燃物质在点火能量的作用下发生的一种放热发光的氧化-复原反响。 在生产与生活过程中，但凡超出有效范围并造成破坏的燃烧统称为火灾。按可燃物类别，火灾可分为气体火灾、液体火灾、（固体）可燃物火灾、电气火灾及金属火灾等五类。 二、燃烧的条件 1x 燃烧的必要条件 可燃物、助燃物和点火能源是燃烧得以发生的三个必要条件，亦即通常所说的燃烧三要素。 （1）可燃物 是指在点火能源作用下被点燃，且当火源移去后仍可继续维持燃烧，直到燃烬的物质。 （2）助燃物 也称氧化剂，是指具有较强的氧化性能，能与可燃物质发生氧化反响并引起燃烧的物质。 （3）点火能源 是指具有一定温度和热量能引起可燃物质着火的能源。常见的点火能源有火焰、电火花、电弧和炽热物体等。 2·引起燃烧的能量 有时即使上述三个要素都具备，燃烧也并不一定发生，这是因为燃烧对可燃物和助燃物有一定的浓度和数量要求，对点火能源有一定的强度和能量要求。例如甲烷的浓度小于5%或空气中氧气含量小于12%时不能燃烧。当空气中氧气含量小于14%时，木材也不会燃烧。假设用热能引燃甲烷/空气混合气体，当温度低于甲烷的自燃点时，燃烧不会发生。电焊火星的温度高达1200℃，可以点燃爆炸性混合气体。但如果落在木块上，通常不会引起燃烧。因为木块所需的点火能量远大于爆炸性混合气体，火星的温度虽高，但热量缺乏，故不能引燃木材。由此可见，具备一定数量和浓度的可燃物和助燃物以及具备一定强度和能量的点火能源同时存在，并且发生相互作用，才是引起燃烧的根本原因。 三、燃烧的分类 燃烧按物质形态的不同分为气体燃烧、液体燃烧和固体燃烧。按其燃烧形式可分为自燃、内燃和着火等类型。 1·自燃 可燃物质受热升温而不需明火作用就能自行着火的现象称为自燃。引起自燃的最低温度称为自燃点。自燃点越低，危险性越大； 2·闪燃与闪点 可燃液体的温度不高时，液面上少量的可燃蒸气与空气混合后，遇着火源而发生一闪即灭（延续时间小于5秒）的燃烧现象，称为闪燃。 可燃液体发生闪燃的最低温度称为该可燃液体的闪点。闪点越低，火灾危险性越大； 3·着火与燃点 着火就是可燃物质与火源接触后发生燃烧，并在火源移去后仍继续保持燃烧的现象。 可燃物质发生着火的最低温度称为着火点或燃点。两种燃点不同的物质处在相同条件下，当受到火源作用时，燃点低的物质首先着火。 四、爆炸 1．爆炸及其分类 爆炸是一种极为迅速的能量释放过程。在此过程中，物质以极快的速度把其内部所含有的能量释放出来，转变成巨大的压力和光及热等能量形态。所以一旦发生爆炸，就可能会产生巨大的破坏作用。 按物质发生爆炸的原因和性质，爆炸可分为物理爆炸、化学爆化和核爆炸三类。 （1）物理爆炸。指由物理变化（温度、体积、压力等因素）引起的爆炸。最常见者如蒸气锅炉和高压气瓶的爆炸等。其特点在于爆炸前后，爆炸物质的性质及化学成分均不变。物理爆炸的破坏程度取决于蒸气或气体的压力； （2）化学性爆炸。是物质在短时间内完成化学变化，形成其他物质，同时产生大量气体并释放能量的现象。 化学性爆炸根据瞬时燃烧速度的不同分为：轻爆、爆炸和爆轰； （3）核爆炸。系物质的原子核发生裂变（如U235的裂变）或聚变（如氘、氚的聚变）反响，瞬间释放出巨大能量而形成的爆炸现象。 此外，爆炸还可以按爆炸反响的相分为气相爆炸、液相爆炸和固相爆炸3种。 2·爆炸性物质的分类 （1）中华人民共和国爆炸危险场所电气平安规程（试行）（劳人护[1987]36号）（1987年12月原劳动人事部与公安部等8个部委联合公布）将爆炸性物质分为三类。 a·I级 矿井甲烷； b·II级 爆炸性气体、蒸气； c·III级 爆炸性粉尘、纤维。 （2）最大试验平安间隔、最小点燃电流、引燃温度 a·最大试验平安间隔(MESG单位是毫米) 在标准实验条件下，壳内所有浓度的被试验气体或蒸气与空气的混合物点燃后，通过25mm长的接合面均不能点燃壳外爆炸性气体混合物的外壳空腔两局部之间的最大距离。 b·最小点燃电流 指在规定条件下，能点燃最易点燃混合物的最小电流。 c·引燃温度 指按标准试验方法试验时，引燃爆炸性混合物的最低温度。 （3）爆炸性气体和爆炸性粉尘的分级和分组 a·爆炸性气体按其最大实验间隔和最小点燃电流比分级，按其引燃温度分组，共分： I；IIA、IIB、IIC等四级和T1、T2、T3、T4、T5、T6等六组。 b·爆炸性粉尘按其物理性质分级，按其引燃温度分组，共分： IIIA、IIIB两级和T1—1、T1 —2、T1—3等三组。 3．可燃物质发生化学性爆炸的条件 可燃物质化学性爆炸，是一种速度极快的燃烧现象，必须同时具备燃烧的三个条件： （1）存在可燃物质，包括可燃气体、蒸气或粉尘； （2）存在氧化剂且与可燃物质形成爆炸性混合物； （3）存在温度和能量到达燃点的引火源。 引起爆炸性混合物发生爆炸的最小火花所具有的能量称为最小引燃能量。对于任何一种可燃爆炸性混合物，都有一个最小引燃量，低于这个能量，混合物就不会发生爆炸。