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1、 物质的燃烧与爆炸物质的燃烧与爆炸Combustion and explosion of substances物质的燃烧：物质的燃烧：燃烧的定义：燃烧的定义：物质发生强烈的氧化还原反应，同时发出热和光的现象称物质发生强烈的氧化还原反应，同时发出热和光的现象称为燃烧。它具有发光、发热、生成新物质三个特征。最常见最普遍的燃为燃烧。它具有发光、发热、生成新物质三个特征。最常见最普遍的燃烧现象是可燃物在空气或氧气中的燃烧。烧现象是可燃物在空气或氧气中的燃烧。燃烧的条件：燃烧的条件：燃烧必须同时具备三个条件：燃烧必须同时具备三个条件：可燃物、助燃物、着火源可燃物、助燃物、着火源。每一个条件要有一定的每一
2、个条件要有一定的量量，相互作用，燃烧才能发生。，相互作用，燃烧才能发生。凡能帮助和维持燃烧的物质，均称为助燃物。常见的凡能帮助和维持燃烧的物质，均称为助燃物。常见的助燃物是空气和氧气以及氯气和氯酸钾等氧化剂。助燃物是空气和氧气以及氯气和氯酸钾等氧化剂。助燃物助燃物凡能与空气中的凡能与空气中的氧或氧化剂起剧氧或氧化剂起剧烈反应的物质，烈反应的物质，克燃物包括：可克燃物包括：可燃固体、可燃液燃固体、可燃液体、可燃气体。体、可燃气体。凡能引起可燃物凡能引起可燃物质燃烧的的能源，质燃烧的的能源，统称着火源，包统称着火源，包括：明火、电火括：明火、电火花、摩擦与撞击花、摩擦与撞击高温体、雷击等。高温体、
3、雷击等。物质燃烧三要素物质燃烧三要素可燃物可燃物点火源点火源燃烧过程：燃烧过程：可燃物质状态不同，燃烧过程也不同。可燃物质状态不同，燃烧过程也不同。固体固体液体液体气体气体熔化蒸发熔化蒸发蒸发蒸发氧氧化化分分解解燃燃烧烧着着火火物物质质的的燃燃烧烧过过程程燃烧类型：燃烧类型： 燃烧类型燃烧类型闪燃闪燃着火着火自燃自燃在一定温度在一定温度温度下温度下, ,可燃可燃液体表面所液体表面所产生的蒸气产生的蒸气与空气形成与空气形成混合物混合物, ,遇火遇火源产生瞬燃源产生瞬燃在空气充足在空气充足的条件下的条件下, ,当当可燃物质达可燃物质达到某一温度到某一温度时时, ,与火源接与火源接触发生燃烧触发生燃
4、烧可燃物质不可燃物质不需要接触火需要接触火源源, ,便能自便能自行着火的现行着火的现象称为自燃象称为自燃爆炸的定义：爆炸的定义： 物质由一种状态迅速地转变为另一种状态，并瞬间以机物质由一种状态迅速地转变为另一种状态，并瞬间以机械功的形式放出大量能量的现象，称为爆炸。爆炸时由于压力急剧上械功的形式放出大量能量的现象，称为爆炸。爆炸时由于压力急剧上升而对周围物体产生破坏作用，爆炸的特点是具有破坏力、产生爆炸升而对周围物体产生破坏作用，爆炸的特点是具有破坏力、产生爆炸声和冲击波。声和冲击波。爆炸的分类：爆炸的分类： 常见的爆炸可分为物理性爆炸和化学性爆炸两类，如下常见的爆炸可分为物理性爆炸和化学性爆
5、炸两类，如下所示。所示。物质的爆炸：物质的爆炸：爆炸分类图爆炸分类图常见的爆炸常见的爆炸物理性爆炸物理性爆炸化学性爆炸化学性爆炸由物理因素如状态、温度、由物理因素如状态、温度、压力等变化而引起的爆炸压力等变化而引起的爆炸物质发生激烈的化学反应，使物质发生激烈的化学反应，使压力急剧上升而一起的爆炸压力急剧上升而一起的爆炸爆炸前后物质的性质爆炸前后物质的性质和化学成分均不改变和化学成分均不改变爆炸前后物质的性质爆炸前后物质的性质和化学成分均发生了根本变化和化学成分均发生了根本变化压力容器、气瓶、锅炉压力容器、气瓶、锅炉等超压发生的爆炸等超压发生的爆炸简单分解爆炸简单分解爆炸复杂分解爆炸复杂分解爆炸
6、爆炸性混合物爆炸性混合物的爆炸的爆炸爆炸所需热量是爆炸所需热量是由爆炸物本身分由爆炸物本身分解产生的，不发解产生的，不发生燃烧反应，如生燃烧反应，如三氯化氮等具有三氯化氮等具有不稳定结构的物不稳定结构的物质。质。爆炸时伴有燃爆炸时伴有燃烧反应，燃烧烧反应，燃烧所需的氧是由所需的氧是由其本身分解时其本身分解时供给，所有炸供给，所有炸药均属此类。药均属此类。可燃气体、蒸可燃气体、蒸气、薄雾、粉气、薄雾、粉尘或纤维状物尘或纤维状物质等与空气混质等与空气混合成一定比例合成一定比例，遇火源引起，遇火源引起的爆炸。的爆炸。爆炸与燃烧的关系爆炸与燃烧的关系: :安全设施、使用方法等标识、说明醒目安全设施、使
7、用方法等标识、说明醒目化学品的火灾爆炸危险性评价：化学品的火灾爆炸危险性评价：评定危险化学品的火灾爆炸危险特性有以下几个指标：评定危险化学品的火灾爆炸危险特性有以下几个指标：闪闪 点点( (flash point) )： 易燃、可燃液体（包括具有升华性的可燃固体）表面挥发的蒸气与空气易燃、可燃液体（包括具有升华性的可燃固体）表面挥发的蒸气与空气形成的混合气，当火源接近时会产生瞬间燃烧。这种现象称为闪燃。引起形成的混合气，当火源接近时会产生瞬间燃烧。这种现象称为闪燃。引起闪燃的最低温度称闪点。当可燃液体温度高于其闪点时则随时都有被火焰闪燃的最低温度称闪点。当可燃液体温度高于其闪点时则随时都有被火
8、焰点燃的危险。点燃的危险。 闪点是评定可燃液体火灾爆炸危险性的主要标志。闪点是评定可燃液体火灾爆炸危险性的主要标志。就火灾和爆炸来说，就火灾和爆炸来说，化学品的闪点越低，危险性越大！化学品的闪点越低，危险性越大！燃燃 点点( (ignition point) )： 可燃物质在空气充足条件下，达到某一温度与火焰接触即行着可燃物质在空气充足条件下，达到某一温度与火焰接触即行着火（出现火焰或灼热发光），并在移去火焰之后仍能继续燃烧的火（出现火焰或灼热发光），并在移去火焰之后仍能继续燃烧的最低温度称为该物质的燃点或着火点。最低温度称为该物质的燃点或着火点。易燃液体的燃点，约高于其闪点易燃液体的燃点，约
9、高于其闪点1 5。自燃点自燃点( (autogenous ignition temperature) )：指可燃物质在没有火焰、电指可燃物质在没有火焰、电火花等明火源的作用下，由于本身受空气氧化而放出热量，或受外界温火花等明火源的作用下，由于本身受空气氧化而放出热量，或受外界温度、湿度影响使其温度升高而引起燃烧的最低温度称为自燃点（或引燃度、湿度影响使其温度升高而引起燃烧的最低温度称为自燃点（或引燃温度）。温度）。 自燃有两种情况：自燃有两种情况： 受热自燃受热自燃：可燃物在外部热源作用下温度升高，达到自燃点而自：可燃物在外部热源作用下温度升高，达到自燃点而自行燃烧。行燃烧。 自热自燃自热自燃
10、：可燃物在无外部热源影响下，其内部发生物理的、化：可燃物在无外部热源影响下，其内部发生物理的、化学的或生化过程而产生热量，并经长时间积累达到该物质的自燃点而学的或生化过程而产生热量，并经长时间积累达到该物质的自燃点而自行燃烧的现象。自热自燃是化工产品贮存运输中较常见的现象，危自行燃烧的现象。自热自燃是化工产品贮存运输中较常见的现象，危害性极大。害性极大。自燃点越低，自燃的危害性越大！自燃点越低，自燃的危害性越大！爆炸极限爆炸极限( (explosion range) )： 可燃气体、可燃液体蒸气或可燃粉尘与空气混合并达到一定浓度时，遇可燃气体、可燃液体蒸气或可燃粉尘与空气混合并达到一定浓度时，
11、遇火源就会燃烧或爆炸。这个遇火源能够发生燃烧或爆炸的浓度范围，称为火源就会燃烧或爆炸。这个遇火源能够发生燃烧或爆炸的浓度范围，称为爆爆炸极限炸极限。通常用可燃气体在空气中的体积百分比（）表示。通常用可燃气体在空气中的体积百分比（）表示。 说明：说明：可燃气体、可燃液体蒸气或可燃粉尘与空气的混合物，并不是在可燃气体、可燃液体蒸气或可燃粉尘与空气的混合物，并不是在任何混合比例下都发生燃烧或爆炸的，而是有一个浓度范围，即有一个最低任何混合比例下都发生燃烧或爆炸的，而是有一个浓度范围，即有一个最低浓度浓度爆炸下限，和一个最高浓度爆炸下限，和一个最高浓度爆炸上限。只有在这两个浓度之间，爆炸上限。只有在这
12、两个浓度之间，才有爆炸危险。爆炸极限是在常温、常压等标准条件下测定出来的，这一范才有爆炸危险。爆炸极限是在常温、常压等标准条件下测定出来的，这一范围随着温度、压力的变化而有变化。围随着温度、压力的变化而有变化。爆炸极限范围越宽，下限越低，爆炸危险性也就越大！爆炸极限范围越宽，下限越低，爆炸危险性也就越大！最小点火能：最小点火能：最小点火能是指能引起爆炸性混合物燃烧爆炸时最小点火能是指能引起爆炸性混合物燃烧爆炸时 所需的最小能量。所需的最小能量。最小点火能数值越小，说明该物质越易被引燃。最小点火能数值越小，说明该物质越易被引燃。爆炸压力：爆炸压力： 可燃气体、可燃液体蒸气或可燃粉尘与空气的混合物
13、、爆炸物品在密闭可燃气体、可燃液体蒸气或可燃粉尘与空气的混合物、爆炸物品在密闭容器中着火爆炸时所产生的压力称爆炸压力。爆炸压力的最大值称最大爆炸容器中着火爆炸时所产生的压力称爆炸压力。爆炸压力的最大值称最大爆炸压力。压力。 爆炸压力通常是测量出来的，但也可以根据燃烧反应方程式或气体的内爆炸压力通常是测量出来的，但也可以根据燃烧反应方程式或气体的内能进行计算。物质不同，爆炸压力也不同，即使是同一种物质因周围环境、能进行计算。物质不同，爆炸压力也不同，即使是同一种物质因周围环境、原始压力、温度等不同，其爆炸压力也不同。原始压力、温度等不同，其爆炸压力也不同。 最大爆炸压力愈高，最大爆炸压力时间愈短
14、，最大爆炸压力最大爆炸压力愈高，最大爆炸压力时间愈短，最大爆炸压力上升速度愈快，说明爆炸威力愈大，该混合物或化学品愈危险。上升速度愈快，说明爆炸威力愈大，该混合物或化学品愈危险。 火灾与爆炸的破坏作用：火灾与爆炸的破坏作用： 火灾与爆炸都会带来仪器设施的重大破坏和人员伤亡，但两者的发火灾与爆炸都会带来仪器设施的重大破坏和人员伤亡，但两者的发展过程显著不同。展过程显著不同。 火火 灾灾火灾是在起火后火场逐渐蔓延扩大，火灾是在起火后火场逐渐蔓延扩大，随着时间的延续，损失数量迅速增长，损随着时间的延续，损失数量迅速增长，损失大约与时间的平方成比例，如失大约与时间的平方成比例，如火灾时间火灾时间延长一
15、倍，损失可能增加四倍。延长一倍，损失可能增加四倍。爆爆 炸炸爆炸则是猝不及防。可能仅在一秒种内爆炸过爆炸则是猝不及防。可能仅在一秒种内爆炸过程已经结束，设备损坏、房屋倒塌、人员伤亡等巨大程已经结束，设备损坏、房屋倒塌、人员伤亡等巨大损失也将在瞬间发生。爆炸通常伴随发热、发光、压损失也将在瞬间发生。爆炸通常伴随发热、发光、压力上升、真空和电离等现象，具有很大的破坏作用。力上升、真空和电离等现象，具有很大的破坏作用。它与爆炸物的数量和性质、爆炸时的条件、以及爆炸它与爆炸物的数量和性质、爆炸时的条件、以及爆炸位置等因素有关。主要破坏形式有以下几种：位置等因素有关。主要破坏形式有以下几种：直接的破坏作
16、用：直接的破坏作用： 仪器设备、装置、容器等爆炸后产生许多碎片，飞出后会在相当大的范仪器设备、装置、容器等爆炸后产生许多碎片，飞出后会在相当大的范围内造成危害。一般碎片在围内造成危害。一般碎片在100 500米内飞散。米内飞散。冲击波的破坏作用冲击波的破坏作用： 爆炸产生的冲击波传播速度极快，在传播过程中，可以对周围环境中的爆炸产生的冲击波传播速度极快，在传播过程中，可以对周围环境中的仪器设备和建筑物产生破坏作用和使人员伤亡。冲击波还可以在它的作用仪器设备和建筑物产生破坏作用和使人员伤亡。冲击波还可以在它的作用区域内产生震荡作用，使物体因震荡而松散，甚至破坏。区域内产生震荡作用，使物体因震荡而
17、松散，甚至破坏。造成火灾造成火灾： 爆炸发生后，爆炸气体产物的扩散只发生在极其短促的瞬间，对一般可爆炸发生后，爆炸气体产物的扩散只发生在极其短促的瞬间，对一般可燃物来说，不足以造成起火燃烧，而且冲击波造成的爆炸风还有灭火作用。燃物来说，不足以造成起火燃烧，而且冲击波造成的爆炸风还有灭火作用。但是爆炸时产生的高温高压，建筑物内大量的热或残余火苗，会把从破坏的但是爆炸时产生的高温高压，建筑物内大量的热或残余火苗，会把从破坏的设备内部不断流出的可燃气体、易燃或可燃液体的蒸气点燃，也可能把其它设备内部不断流出的可燃气体、易燃或可燃液体的蒸气点燃，也可能把其它易燃物点燃引起火灾。易燃物点燃引起火灾。 当盛装易燃物的容器、管道发生爆炸时，爆炸抛出的易燃物有可能引起当盛装易燃物的容器、管道发生爆炸时，爆炸抛出的易燃物有可能引起大面积火灾，这种情况在油罐、液化气瓶爆破后最易发生。正在运行的燃烧大面积火灾，这种情况在油罐、液化气瓶爆破后最易发生。正在运行的燃烧设备或高温的化工设备被破坏，其灼热的碎片可能飞出，点燃附近储存的燃设备或高温的化工设备被破坏，其灼热的碎片可能飞出，点燃附近储存的燃料或其它可燃物，也能引起火灾。料或其它可燃物，也能引起火灾。41以上有不当之处，请大家给与批评指正，以上有不当之处，请大家给与批评指正，谢谢大家！谢谢大家！
