本篇内容为刘谛老师版2019年一级消防工程师《消防安全技术实务》精讲班培训课程-消防基础知识-爆炸、易燃易爆危险品，配试题练习，含消防安全技术实务课程视频、培训课件讲义，包括爆炸的分类、爆炸危险源等，免费试听刘谛老师精讲班课程>>
第一篇 消防基础知识
第5讲 爆炸、易燃易爆危险品
第三章 爆炸
第一节 爆炸的概念及分类
二、爆炸的分类
爆炸有着不同的分类，按物质产生爆炸的原因和性质不同，通常将爆炸分为物理爆炸、化学爆炸和核爆炸三种。其中物理爆炸和化学爆炸最为常见。
（一）物理爆炸
物质因状态变化导致压力发生突变而形成的爆炸叫物理爆炸。物理爆炸的特点是爆炸前后 物质的化学成分均不改变。例如，蒸汽锅炉因水快速汽化，容器压力急剧增加，压力超过设备 所能承受的强度而发生的爆炸;压缩气体或液化气钢瓶、油桶受热爆炸等。物理爆炸本身虽没有进行燃烧反应，但它产生的冲击力可直接或间接地造成火灾。
（二）化学爆炸
化学爆炸是指由于物质急剧氧化或分解产生温度、压力增加或两者同时增加而形成的爆 炸现象。化学爆炸前后，物质的化学成分和性质均发生了根本的变化。这种爆炸速度快，爆炸时产生大量热能和很大的气体压力，并发出巨大的声响。化学爆炸能直接造成火灾，具有很大 的火灾危险性。各种炸药的爆炸和气体、液体蒸气及粉尘与空气混合后形成的爆炸都属于化学 爆炸，特别是后一种爆炸，几乎存在于工业生产、交通运输、日常生活等各个领域，危害性很大，应特别注意。
1.炸药爆炸
炸药是为了完成可控制爆炸而特别设计制造的物质，其分子中含有不稳定的基团，绝大多 数炸药本身含有氧，不需要外界提供氧就能爆炸，但炸药爆炸需要外界引火源引起。其爆炸一 旦失去控制，将会造成巨大灾难。
2. 可燃气体爆炸
可燃气体爆炸是指物质以气体、蒸气状态所发生的爆炸。气体爆炸由于受体积能量密 度的制约，造成大多数气态物质在爆炸时产生的爆炸压力分散在5-10倍于爆炸前的压力范围内，爆炸威力相对较小。按爆炸原理，气体爆炸包括混合气体爆炸和气体单分解爆炸两种。
（1）混合气体爆炸。
混合气体爆炸是指可燃气（或液体蒸气）和助燃性气体的混合物在引 火源作用下发生的爆炸，较为常见。可燃气与空气组成的混合气体遇火源能否发生爆炸，与合气体中的可燃气浓度有关。可燃气与空气组成的混合气体遇火源能发生爆炸的浓度范围称为爆炸极限（详见本章第二节）。
（2）气体单分解爆炸
气体单分解爆炸是指单一气体在一定压力作用下发生分解反应井产 生大量反应热，使气态物膨胀而引起的爆炸。气体单分解爆炸的发生需要满足一定的压力和分 解热的要求。能使单一气体发生爆炸的最低压力值称为临界压力。单分解爆炸气体物质压力高 于临界压力且分解热足够大时，才能维持热与火焰的迅速传播而造成爆炸。
3. 可燃粉尘爆炸
粉尘是指呈分散状态的固体物质。粉尘爆炸是指悬浮于空气中的可燃粉尘触及明火或电火 花等火源时发生的爆炸现象。粉尘爆炸事故在近几年屡有发生，并造成严重后果。
（1）粉尘爆炸的过程。对一些在受热源作用下分解、熔融蒸发或升 华而释放出可燃气体的 粉尘而言，如木粉、纸粉、樟脑粉、萘粉等，发生爆炸的过程可视为由以下三步发展形成：第 一步是悬浮的粉尘在热源作用下迅速地干馏并产生出可燃气体;第二步是可燃气体与空气混合 后被引火源引燃发生有焰燃烧，火焰从局部传播、扩散;第三步是粉尘燃烧放出的热量，以热 传导和火焰辐射的方式传给附近悬浮的或被吹扬起来的粉尘，这些粉尘受热分解或干馏后使燃 烧循环地进行下去。随着每个循环的逐次进行，其反应速度逐渐加快，通过剧烈的燃烧，最后形成爆炸。这种爆炸反应及爆炸火焰传播速度、爆炸波传播速度、爆炸压力等将持续加快和升高，并呈跳跃式发展。
对于木炭、焦炭和一些金属粉尘，它们在接受引火源的热能后直接与空气中的氧气发生剧 烈氧化反应并着火，产生的反应热使火焰传播。在火焰传播过程中，炽热的粉尘或其氧化物加 热周围的粉尘和空气，使高温空气迅速膨胀，从而导致粉尘爆炸，但在整个爆炸中并不释放可燃气体。
（2）粉尘爆炸的条件
可燃粉尘爆炸一般应具备三个条件：一是粉尘本身是可燃的，可燃粉尘包括有机粉尘和无机粉尘两大类，但并非所有的可燃粉尘都能发生爆炸，常见具有爆炸 性的粉尘见表 1-3-1; 二是粉尘必须悬浮在空气中，并且其浓度处于一定的范围（详见本章第二节） ;三是有足以引起粉尘爆炸的引火源，粉尘燃烧需要经过加热、熔融蒸发或者受热裂 解，放出可燃气体，因此需要较多的能量。一般来说，最小点火能（详见本章第三节）大致是 10 - 100 MJ ，比可燃气的最小点火自巨大 100 - 1000 倍。
表1-3-1 常见具有爆炸性的粉尘
（3）粉尘爆炸的特点。粉尘爆炸的特点主要有以下几点：
1）与可燃气体爆炸相比，粉尘爆炸压力上升和下降速度都较缓慢，较高压力持续时间长， 释放的能量大，爆炸的破坏性和对周围可燃物的烧毁程度较严重。而且，有的粉尘爆炸会随着 爆炸的延续，反应速度和爆炸压力呈现跳跃式加快和升高，具有离起爆点越远破坏越严重的特点。
2） 粉尘初始爆炸产生的气浪会使沉积粉尘扬起，在新的空间内形成爆炸性混合物，从而 可能会发生二次爆炸。二次爆炸往往比初次爆炸压力更大，破坏更严重，在连续化生产系统 中，二次爆炸甚至可能连续出现，形成连锁爆炸，有的能达到爆轰①的程度。
3）粉尘爆炸比气体爆炸所需的点火能大、引爆时间长、过程复杂，所以，可以利用这一特点，通过仪器装置探测爆炸的前兆，及时采取措施有效遏制爆炸的发展。
①爆轰是以冲击波为特征，传播速度大于未反应物质中声速的化学反应。
（4）影响粉尘爆炸的因素。影响粉尘爆炸的因素主要有以下几方面：
1）粉尘本身的物理化学性质。各类可燃性粉尘因其燃烧热的高低、氧化速度的快慢、带 电的难易度、含挥发物的多少等物理化学性质的不同而具有不同的燃烧爆炸特性。此外，粉尘 颗粒的尺寸也是粉尘爆炸的重要影响因素，颗粒越细小，其比表面积越大，在空气中分散度越 大且悬浮时间越长，吸附氧的活性越强，爆炸危险性越大。
2） 粉尘浓度。可燃粉尘必须在其浓度处于爆炸极限范围内才能发生爆炸。在一定粒径条件下，粉尘浓度越高，其着火温度越低。
3）环境条件。环境中的水分会削弱粉尘的爆炸性能。水分含量越高，作用越强。环境的 温度和压力升高时，粉尘爆炸的危害性也相应增加。
4） 可燃气体和惰性气体的含量。当可燃粉尘和空气的混合物中混入一定量可燃气体时， 粉尘的爆炸危险性会显著增大，这体现在最小点火能和爆炸下限降低，爆炸压力和升压速度 升高。相反，当混合物中混入一定量的惰性气体时，会因粉尘环境氧含量的下降，缩小粉尘 爆炸的浓度范围，降低爆炸的压力和升压速度。惰性气体的加入也会削弱可燃粉尘的爆炸性能
5）其他。引火源强度或点火方式以及容器的大小、结构等因素，均会对粉尘爆炸产生一 定影响
（三）核爆炸
由原子核裂变或聚变反应，释放出核能所形成的爆炸，称为核爆炸。例如，原子弹、氢弹、中子弹的爆炸都属于核爆炸
爆炸极限一般认为是物质发生爆炸必须具备的浓度范围。可燃的气体、蒸气或粉尘与空气混合后，遇火会发生爆炸的最高或最低的浓度，称为爆炸浓度极限，简称爆炸极限。能引起爆炸的最高浓度称为爆炸上限，能引起爆炸的最低浓度称为爆炸下限，上限和下限之间的间隔称为爆炸范围
第二节 爆炸极限
一、气体和液体的爆炸极限
气体和液体的爆炸极限通常用体积分数（%）表示。不同的物质由于其理化性质不同，其 爆炸极限也不同。即使是同一种物质，在不同的外界条件下，其爆炸极限也不同。通常，在氧 气中的爆炸极限要比在空气中的爆炸极限范围大，部分可燃气体在空气和氧气中的爆炸极限见表1-3-2
除助燃物条件外，对于同种可燃气体，其爆炸极限受以下四个方面的影响：
（1）火源能量。引燃混合气体的火源能量越大，可燃混合气体的爆炸极限范围越宽，爆炸 危险性越大。
（2）初始压力。可燃混合气体初始压力增加，爆炸范围增大，爆炸危险性增加。值得注意 的是，干燥的一氧化碳和空气的混合气体初始压力上升，其爆炸极限范围缩小。
（3）初温。混合气体初温越高，混合气体的爆炸极限范围越大，爆炸危险性越大。
（4）惰性气体。可燃混合气体中加入惰性气体，会使爆炸极限范围变小，一般上限降低，下 限变化比较复杂。当加入的惰性气体超过一定量以后，任何比例的混合气体均不能发生爆炸。
二、可燃粉尘的爆炸极限
粉尘爆炸极限是粉尘和空气混合物，遇火源能发生爆炸的最低浓度（下限）和最高浓度 （上限） ，通常用单位体积中所含粉尘的质量（g/m3）表示。试验表明，许多工业粉尘的爆炸下限为 20-60g/m3，爆炸上限为2000-6000g/m3 。由于粉尘沉降等原因，实际情况下很难达 到爆炸上限值，因此，粉尘的爆炸上限一般没有实用价值，通常只应用粉尘的爆炸下限。爆 炸下限越低的粉尘，爆炸的危险性越大。此外，爆炸压力、悬浮状态下的粉尘自燃点等也是 衡量粉尘爆炸危险性大小的重要参数。表1-3-3 列出了部分粉尘的爆炸下限及其他特性参数。
二、常见爆炸引火源
根据前文所述，引火源是发生爆炸的必要条件之一，常见引发爆炸的引火源主要有机械火 源、热火源、电火源及化学火源，见表 1-3-4
思考题
1. 爆炸有几种类型？
3 . 粉尘爆炸的条件有哪些？
4 . 常见爆炸引火源有哪些？
第四章 易燃易爆危险品
第一节 爆炸品
一、易燃气体的分级
易燃气体分为两级
I级：爆炸下限小于10%; 或者不论爆炸下限如何，爆炸极限范围不小于12%
II级：爆炸下限不小于10%，但小于13% ，并且爆炸极限范围小于12% 。
实际应用中，通常还将爆炸下限小于10%的气体归为甲类火灾危险性物质，爆炸下限不小于10%的气体归为乙类火灾危险性物质（详见第二篇第二章）。
二、易燃气体的火灾危险性
（一）易燃易爆性
（二）扩散性
（三）可缩性和膨胀性
（四）带电性
（五）腐蚀性、毒害性
第三节 易燃液体
一、易燃液体的分级
易燃液体分为以下三级：
（1） I级
（2）II类
（3）III类
在实际应用中，通常将闪点小于 28℃的液体归为甲类火灾危险性物质，将闪点不小于28 ℃但小于60℃的液体归为乙类火灾危险性物质，将闪点不小于60℃的液体归为丙类火灾危险性物 质（详见第二篇第二章）。
二、易燃液体的火灾危险性
（一）易燃性
（二）爆炸性
（三）受热膨胀性
（四）流动性
（五）带电性
（六）毒害性
第四节 易燃固体、易于自燃的物质、遇水放出易燃气体的物质
（二）易燃固体的火灾危险性
（1）燃点低、易点燃
（2）遇酸、氧化剂易燃易爆
（3）本身或燃烧产物有毒
（二）易于自燃物质的火灾危险性
（1）遇空气自燃性
（2）遇湿易燃性
（3）积热白燃性
三、遇水放出易燃气体的物质
（1）遇水或遇酸燃烧
（2）自燃性
（3）爆炸性
第五节 氧化性物质和有机过氧化物
（二）氧化性物质的火灾危险性
（1）受热、被撞分解性
（2）可燃
（3）与可燃液体作用自燃性
（4）与酸作用分解性
（5）与水作用分解性
（6）强氧化性物质与弱氧化性物质作用分解性
（7）腐蚀毒害性
二、有机过氧化物
（1）分解爆炸性
（2） 易燃性
思考题
3 . 易燃气体按火灾危险性是如何分级的？
4 . 易燃液体的火突危险性有哪些？
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