防火防爆技术-燃烧与爆炸基础知识

化工安全单元三

防火防爆技术一、燃烧的基础知识项目一燃烧与爆炸基础知识特点发光生成新物质发热1、燃烧条件—同时满足“三要素”项目一燃烧与爆炸基础知识燃烧条件（三要素）可燃物质能与空气、氧气或其他氧化剂发生剧烈氧化反应的物质助燃物质具有较强的氧化能力，能与可燃物质发生化学反应并引起燃烧的物质点火源能引起可燃物质燃烧的能源2、燃烧过程项目一燃烧与爆炸基础知识可燃物质燃烧时的状态不同，有气相和固相两种情况。气相燃烧是指在进行燃烧反应过程中，可燃物质和助燃物质均为气体，这种燃烧的特点是有火焰产生。固相燃烧是指在燃烧反应过程中，可燃物质为固态，这种燃烧亦称为表面燃烧，特征是燃烧时没有火焰产生，只呈现光和热，如焦炭的燃烧。3、燃烧类型项目一燃烧与爆炸基础知识根据燃烧的起因不同，燃烧可分为闪燃、着火和自燃三类。（1）闪燃和闪点

可燃液体的蒸气（包括可升华固体的蒸气）与空气混合后，遇到明火而引起瞬间（延续时间少于5s）燃烧，称为闪燃。液体能发生闪燃的最低温度，称为该液体的闪点。闪燃往往是着火先兆，可燃液体的闪点越低，越易着火，火灾危险性越大。3、燃烧类型项目一燃烧与爆炸基础知识（2）着火与燃点

可燃物质在有足够助燃物质（如充足的空气、氧气）的情况下，有点火源作用引起的持续燃烧现象，称为着火。使可燃物质发生持续燃烧的最低温度，称为燃点或着火点。3、燃烧类型项目一燃烧与爆炸基础知识（3）自燃和自燃点

可燃物质受热升温而不需明火作用就能自行着火燃烧的现象，称为自燃。可燃物质发生自燃的最低温度，称为自燃点。自燃点越低，则火灾危险性越大。4、热值和燃烧温度项目一燃烧与爆炸基础知识（1）热值

单位质量或单位体积的可燃物质完全燃烧时所放出的总热量。可燃性固体和可燃性液体的热值以“J/kg”表示，可燃气体（标准状态）的热值以“J/m3”表示。可燃物质燃烧爆炸时所达到的最高温度、最高压力及爆炸力等均与物质的热值有关。表1部分物质的热值和燃烧温度4、热值和燃烧温度项目一燃烧与爆炸基础知识（2）燃烧温度

可燃物质燃烧时所放出的热量，一部分被火焰辐射散失，大部分消耗在加热燃烧上，由于可燃物质所产生的热量是在火焰燃烧区域内析出的，因而火焰温度也就是燃烧温度。表2部分物质的热值和燃烧温度二、爆炸的基础知识项目一燃烧与爆炸基础知识爆炸是物质在瞬间以机械功的形式释放出大量气体和能量的现象。由于物质状态的急剧变化，爆炸发生时会使压力猛烈增高并产生巨大的声响。其主要特征是压力的急剧升高。在化工生产中，一旦发生爆炸，就会酿成伤亡事故，造成人身和财产的巨大损失，使生产受到严重影响。1、爆炸的分类项目一燃烧与爆炸基础知识（1）按照爆炸能量来源的不同分类物理性爆炸:由物理因素（如温度、体积、压力等）变化而引起的爆炸现象。在物理性爆炸的前后，爆炸物质的化学成分不改变。例如：锅炉的爆炸就是典型的物理性爆炸1、爆炸的分类项目一燃烧与爆炸基础知识（1）按照爆炸能量来源的不同分类化学性爆炸：使物质在短时间内完成化学反应，同时产生大量气体和能量而引起的爆炸现象。化学性爆炸前后，物质的性质和化学成分均发生了根本的变化。例如：用来制造炸药的硝化棉在爆炸时放出大量热量，同时生成大量气体（CO、CO2、H2和水蒸气等），爆炸时的体积竟会突然增大47万倍，燃烧在万分之一秒内完成。1、爆炸的分类项目一燃烧与爆炸基础知识（2）按照爆炸的瞬时燃烧速度分类轻爆：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。1、爆炸的分类项目一燃烧与爆炸基础知识（2）按照爆炸的瞬时燃烧速度分类爆炸：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。可燃气体混合物在多数情况下的爆炸，以及被压火药遇火源引起的爆炸即属于此类2、化学性爆炸物质项目一燃烧与爆炸基础知识化学性爆炸物质简单分解的爆炸物复杂分解的爆炸物可燃性混合物2、化学性爆炸物质项目一燃烧与爆炸基础知识（1）简单分解的爆炸物：这类物质在爆炸时分解为元素，并在分解过程中产生热量。例如：乙炔铜、乙炔银、碘化氮、叠氮铅等，这类容易分解的不稳定物质，其爆炸危险性是很大的，受摩擦、撞击、甚至轻微震动即可能发生爆炸。2、化学性爆炸物质项目一燃烧与爆炸基础知识（2）复杂分解的爆炸物这类物质包括各种含氧炸药，其危险性较简单分解的爆炸物稍低，含氧炸药在发生爆炸时伴有燃烧反应，燃烧所需的氧由物质本身分解供给。如：苦味酸、梯恩梯、硝化棉等。苦味酸硝化棉2、化学性爆炸物质项目一燃烧与爆炸基础知识（3）可燃性混合物

由可燃物质与助燃物质组成的爆炸物质。所有可燃气体、蒸气和可燃粉尘与空气（或氧气）组成的混合物均属此类。如：一氧化碳与空气混合的爆炸反应。这类爆炸实际上是在火源作用下的一种瞬间燃烧反应。3、爆炸极限项目一燃烧与爆炸基础知识（1）爆炸极限可燃性气体、蒸气或粉尘与空气组成的混合物，并不是在任何浓度下都会发生燃烧或爆炸，而是必须在一定的浓度比例范围内才能发生燃烧和爆炸。而且混合的比例不同，其爆炸的危险程度亦不同。3、爆炸极限项目一燃烧与爆炸基础知识（2）可燃气体、蒸气爆炸极限的影响因素温度：一般情况下爆炸性混合物的原始温度越高，爆炸极限范围也越大。因此温度升高会使爆炸的危险性增大。压力：一般情况下压力越高，爆炸极限范围越大，尤其是爆炸上限显著提高。因此，减压操作有利于减小爆炸的危险性。惰性介质及杂物：一般情况下惰性介质的加入可以缩小爆炸极限范围，当其浓度高到一定数值时可使混合物不发生爆炸。3、爆炸极限项目一燃烧与爆炸基础知识（2）可燃气体、蒸气爆炸极限的影响因素容器：容器直径越小，火焰在其中越难于蔓延，混合物的爆炸极限范围则越小。当容器直径或火焰通道小到一定数值时，火焰不能蔓延，可消除爆炸危险，这个直径称为临界直径或最大灭火间距。氧含量：混合物中含氧量增加，爆炸极限范围扩大，尤其是爆炸上限显著提高。点火源：点火源的能量、热表面的面积、点火源与混合物的作用时间等均对爆炸极限有影响。4、粉尘爆炸项目一燃烧与爆炸基础知识（1）粉尘爆炸的含义粉尘爆炸是粉尘粒子表面和氧作用的结果。当粉尘表面达到一定温度时，由于热分解或干馏作用，粉尘表面会释放出可燃性气体，这些气体与空气形成爆炸性混合物，而发生粉尘爆炸。因此，粉尘爆炸的实质是气体爆炸。使粉尘表面温度升高的原因主要是热辐射的作用。4、粉尘爆炸项目一燃烧与爆炸基础知识（2）粉尘爆炸的影响因素物理化学性质：燃烧热越大的粉尘越易引起爆炸，例如煤尘、碳、硫等；氧化速率越大的粉尘越易引起爆炸，如煤、燃料等；越易带静电的粉尘越易引起爆炸；粉尘所含的挥发分越大越易引起爆炸，如当煤粉中的挥发分低于10%时不会发生爆炸。粉尘颗粒大小：粉尘的颗粒越小，其比表面积越大（比表面积是指单位质量或单位体积的粉尘所具有的总表面积），化学活性越强，燃点越低，粉尘的爆炸下限越小，爆炸的危险性越大。爆炸粉尘的粒径范围一般为0.1～100μm左右。粉尘的悬浮性：粉尘在空气中停留的时间越长，其爆炸的危险性越大。粉尘的悬浮性与粉尘的颗粒