爆炸常识与应急响应.ppt

爆炸常识与应急响应,爆炸的概念 在极短时间内，释放出大量能量，产生高温，并放出大量气体，在周围介质中造成高压的化学反应或状态变化，同时破坏性极强。 爆炸分类方法 1、按初始能量分类 2、按反应相分类 3、按燃烧速度分类,爆炸常识,爆炸分类方法,一、按初始能量分类 1、物理性爆炸 由物理变化(温度、体积和压力等因素)引起的，在爆炸的前后，爆炸物质的性质及化学成分均不改变。 锅炉的爆炸是典型的物理性爆炸，其原因是过热的水迅速蒸发出大量蒸汽，使蒸汽压力不断提高，当压力超过锅炉的极限强度时，就会发生爆炸。又如，氧气钢瓶受热升温，引起气体压力增高，当压力超过钢瓶的极限强度时即发生爆炸。,爆炸分类方法,一、按初始能量分类 2、化学爆炸 化学爆炸是由化学变化造成的。化学爆炸的物质不论是可燃物质与空气的混合物，还是爆炸性物质(如炸药)，都是一种相对不稳定的系统，在外界一定强度的能量作用下，能产生剧烈的放热反应，产生高温高压和冲击波，从而引起强烈的破坏作用。,爆炸分类方法,一、按初始能量分类 2、化学爆炸 化学爆炸是由化学变化造成的。化学爆炸的物质不论是可燃物质与空气的混合物，还是爆炸性物质(如炸药)，都是一种相对不稳定的系统，在外界一定强度的能量作用下，能产生剧烈的放热反应，产生高温高压和冲击波，从而引起强烈的破坏作用。,爆炸分类方法,一、按初始能量分类 2、化学爆炸 化学爆炸的特点： （1）反应速度非常快 （2）释放大量热 （3）生成大量气体产物,爆炸分类方法,一、按初始能量分类 3、核爆炸 核爆炸是剧烈核反应中能量迅速释放的结果，可能是由核裂变、核聚变或者是这两者的多级串联组合所引发。,爆炸分类方法,二、按反应相分类 按照爆炸反应的相的不同，爆炸可分为气相爆炸、液相爆炸和固相爆炸。 1气相爆炸。包括可燃性气体和助燃性气体混合物的爆炸；气体的分解爆炸；液体被喷成雾状物引起的爆炸；飞扬悬浮于空气中的可燃粉尘引起的爆炸等。 2液相爆炸。包括聚合爆炸、蒸发爆炸以及由不同液体混合所引起的爆炸。例如，硝酸和油脂，液氧和煤粉等混合时引起的爆炸；熔融的矿渣与水接触或钢水包与水接触时，由于过热发生快速蒸发引起的蒸汽爆炸等。 3固相爆炸。包括爆炸性化合物及其他爆炸性物质的爆炸(如乙炔铜的爆炸)；导线因电流过载，由于过热，金属迅速气化而引起的爆炸等。,爆炸分类方法,二、按燃烧速度分类 1轻爆。物质爆炸时的燃烧速度为每秒数米，爆炸时无多大破坏力，声响也不太大。如无烟火药在空气中的快速燃烧，可燃气体混合物在接近爆炸浓度上限或下限时的爆炸即属于此类。 2爆炸。物质爆炸时的燃烧速度为每秒十几米至数百米，爆炸时能在爆炸点引起压力激增，有较大的破坏力，有震耳的声响。可燃性气体混合物在多数情况下的爆炸，以及火药遇火源引起的爆炸等即属于此类。,爆炸分类方法,二、按燃烧速度分类 3爆轰。物质爆炸的燃烧速度为爆轰时能在爆炸点突然引起极高压力，并产生超音速的“冲击波”。由于在极短时间内发生的燃烧产物急速膨胀，像活塞一样挤压其周围气体，反应所产生的能量有一部分传给被压缩的气体层，于是形成的冲击波由它本身的能量所支持，迅速传播并能远离爆轰的发源地而独立存在，同时可引起该处的其他爆炸性气体混合物或炸药发生爆炸，从而发生一种“殉爆”现象。,评价指标,一、闪 点 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。引起闪燃的最低温度称闪点。当可燃液体温度高于其闪点时随时都有被火焰点燃的危险。就火灾和爆炸来说，化学物质的闪点越低，危险性越大。 二、燃 点 可燃物质在空气充足的条件下，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15。,评价指标,三、自燃点 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）。 自燃有两种情况： 受热自燃：易燃物质在外部热源作用下温度升高，达到自燃点而自行燃烧。 自热自燃：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。自燃点越低，自燃的危险性越大,评价指标,四、爆炸极限 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，称为爆炸极限。通常用可燃气体在空气中的体积百分比（%）表示。 可燃气体、可燃液体蒸气的爆炸极限分下限和上限，即在空气中含量的最低浓度和最高浓度，爆炸极限又称燃烧极限。浓度低于爆炸下限，遇到明火既不会燃烧， 也不会爆炸；高于爆炸上限，也不会爆炸，但是会燃烧；只有在下限和上限之间时才会发生爆炸。而可燃粉尘的爆炸上限很高，一般达不到，所以通常只标明爆炸下 限，而且用克/米3来表示。当浓度超过爆炸下限时，遇到明火即发生爆炸。爆炸极限范围越宽，下限越低，爆炸危险性也就越大。,评价指标,五、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所需的最小能量。最小点火能数值愈小，说明该物质愈易被引燃。 六、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、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。 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高，说明爆炸威力愈大，该混合物或化学品愈危险。,火灾与爆炸的区别,火灾与爆炸都会带来生产设施的重大破坏和人员伤亡，但两者的发展过程显著不同。 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，损失大约与时间的平方成比例，如火灾时间延长一倍，损失可能增加四倍。 爆炸则是猝不及防的。可能仅在一秒种内爆炸过程已经结束，设备损坏、厂房倒塌、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、以及爆炸位置等因素有关。,破坏形式,1. 直接的破坏作用 机械设备、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100500米内飞散。 2.冲击波的破坏作用 物质爆炸时，产生的高温高压气体以极高的速度膨胀，象活塞一样挤压周围空气，把爆炸反应释放出的部分能量传递给压缩的空气层，空气受冲击而发生扰 动，使其压力、密度等产生突变，这种扰动在空气中传播就称为冲击波。,破坏形式,2.冲击波的破坏作用 冲击波的传播速度极快，在传播过程中，可以对周围环境中的机械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。 冲击波的破坏作用主要是由其波阵面上的超压引起的。在爆炸中心附近，空气冲击波波阵面上的超压可达几个甚至十几个大气压，在这样高的超压作用下，建筑物被 摧毁，机械设备、管道等也会受到严重破坏。,破坏形式,2.冲击波的破坏作用 当冲击波大面积作用于建筑物时，波阵面超压在20kPa30kPa内，就足以使大部分砖木结构建筑物受到强烈破坏。超压在100kPa以上时，除坚固的 钢筋混凝土建筑外，其余部分将全部破坏。 3.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内，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。,破坏形式,3.造成火灾 但是爆炸 时产生的高温高压，建筑物内遗留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，点燃附近储存的燃料或其它可燃物，引起火灾。,破坏形式,4.造成中毒和环境污染 在实际生产中，许多物质不仅是可燃的，而且是有毒的，发生爆炸事故时，会使大量有害物质外泄，造成人员中毒和环境污染。,必备条件,爆炸必须具备的五个条件： 1）提供能量的可燃性物质，即爆炸性物质：能与氧气（空气）反应的物质，包括气体、液体和固体。氢气，乙炔，甲烷等；液体：酒精，汽油；固体：粉尘，纤维粉尘等。 2）辅助燃烧的助燃剂（氧化剂）如氧气、空气。 3）可燃物质与助燃剂的均匀混合。 4）混合物放在相对封闭的空间（包围体）。 5）有足够能量的点燃源：包括明火、电气火花、机械火花、静电火花、高温、化学反应、光能等。,应急要点,专家提示： 1.遭遇时，不要惊慌、混乱，要听从专业人员指挥。 2.爆炸过后，非专业人员不要前往事发地区，防止发生新的伤害事故。,案例：粉尘爆炸,一、事故案例 2014年4月16日，江苏省如皋市某化工厂硬脂酸造粒车间由于粉尘发生爆炸、起火。事故导致多人伤亡（以下两图）。,案例：粉尘爆炸,案例：粉尘爆炸,二、粉尘爆炸的条件,发生粉尘爆炸的前提条件，是所涉及的粉尘符合以下两个条件：（1）粉尘本身是可燃的。不可燃的物料（如高价的氧化物）不会发生爆炸。 （2）粉尘的颗粒足够细小，粒径小于420微米。粗细相混的粉料，其中部分细粉足够细小，也满足此条件。 备注：关于粉尘爆炸特性的详细资料，可以通过查询资料或进行相关测试获取。与粉尘爆炸相关的参数较多，诸如Kst（爆燃指数）, Pmax（爆炸最大压力），MIE（最小引火能）， MEC （最小爆炸浓度）和LOC（最低需氧浓度）等等。,案例：粉尘爆炸,三、粉尘爆炸发生的场所,以下场所通常可能发生粉尘爆炸（括号内数字是发生粉尘爆炸事故的百分比，系德国和美国统计数字的综合数据，仅供参考）： 集尘器（25%，美国数据是42%） 碾磨机（13%） 料