2023年《安全技术》之爆炸.docx

爆炸 1．爆炸的概念 爆炸是物质系统的一种极为迅速的物理的或化学的能量释放或转化过程，是系统蕴藏的或瞬间形成的大量能量在有限的体积和极短的时间内，骤然释放或转化的现象。在这种释放和转化的过程中，系统的能量将转化为机械功以及光和热的辐射等。 按照能量的来源，爆炸可以分为三类，即物理爆炸、化学爆炸和核爆炸。 爆炸性物质或混合物发生爆炸有热反响和链式反响两种不同的历程。按照链式反响理论，爆炸性混合物(如可燃性气体和氧气)与火源接触后，活化分子就会吸收能量而离解为游离基，并与其他分子相互作用形成一系列的链式反响，释放燃烧热。链式反响有直链式反响和支链式反响两种。 2．爆炸极限 爆炸极限是表征可燃气体和可燃粉尘危险性的主要函数。当可燃性气体、蒸气或可燃粉尘与空气(或氧)在一定浓度范围内均匀混合，遇到火源发生爆炸的浓度范围称为爆炸浓度极限，简称爆炸极限。 把能够爆炸的最低浓度称作爆炸下限；能发生爆炸的最高浓度称作爆炸上限。当可燃性气体、蒸气或粉尘的浓度小于爆炸下限时，由于在混合物中含有过量的空气，过量空气的冷却作用及可燃物浓度的缺乏，导致系统得热小于失热，反响不能延续下去；同样，当可燃性气体(或粉尘)的浓度大于爆炸上限时，那么会有过量的可燃物，过量的可燃物不仅因缺氧而不能参与反响、放出热量，反而起冷却作用，阻止了火焰的蔓延。当然，也还有爆炸上限达100％的可燃气体和蒸气(如环氧乙烷、硝化甘油等)，可燃性粉尘(如火炸药粉尘)。这类物质在分解时会自身供氧，使反响持续进行下去。随着气体压力和温度的升高，越容易引起分解爆炸。 爆炸极限值不是一个物理常数，它会受到温度、压力、惰性介质、爆炸容器和点火源的影响而发生变化。 3．粉尘爆炸 当可燃性固体呈粉体状态，粒度足够细，飞扬悬浮于空气中，并到达一定浓度，在相对密闭的空间内，遇到足够的点火能量，就能发生粉尘爆炸。具有粉尘爆炸危险性的物质较多，常见的有金属粉尘(如镁粉、铝粉等)、煤粉、粮食粉尘、饲料粉尘、棉麻粉尘、烟草粉尘、纸粉、木粉、火炸药粉尘及大多数含有C，H元素、与空气中氧反响能放热的有机合成材料粉尘等。 粉尘爆炸是一个瞬间的连锁反响，属于不定常的气固二相流反响，其爆炸过程比较复杂，它将受诸多因素的制约。粉尘爆炸还具有破坏程度大、爆炸感应期较长、有产生二次爆炸可能性的特点。 控制产生粉尘爆炸的主要技术措施是缩小粉尘扩散范围，消除粉尘，控制火源，适当增湿。对于产生可燃粉尘的生产装置(如Al粉的粉碎等)，那么可以进行惰化防护，即在生产装置中通入惰性气体，使实际氧含量比临界氧含量低20％。在通入惰性气体时，必须注意把装置里的气体完全混合均匀。在生产过程中，要对惰性气体的气流、压力或对氧气浓度进行测试，应保证不超过临界氧含量。另外，还可以采用抑爆装置等技术措施。抑爆装置由爆炸压力探测器、信号放大器和抑爆剂发射器组成，抑爆效果显著。