【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 下被活化 ，形成過(guò)氧鍵 （ OO） ； （ 2） 可燃物變?yōu)檫^(guò)氧化物； （ 3） 過(guò)氧化物不穩(wěn)定 ， 在受熱 、 撞擊 、 摩擦等情況下分解而燃燒 、 爆炸 。 例如：氫和氧的燃燒反應(yīng) H2+ O2—— H2O2 H2O2+ H2—— 2H2O 85 鏈鎖反應(yīng)： 氣態(tài)分子間的作用 ， 不是兩個(gè)分子直接作用得出最后產(chǎn)物 ， 而是活化分子自由基與另一分子作用產(chǎn)生新自由基 ， 新自由基又迅速參加反應(yīng) ， 如此延續(xù)形成一系列的鏈鎖反應(yīng) 。 鏈鎖反應(yīng)由三個(gè)階段構(gòu)成 ， 即鏈的引發(fā) 、 傳遞和終止 。 86 例如： 鏈的引發(fā)： △ ? △ ? ① H2 + O2 —— 2OH ② H2 + M —— 2 H + M 鏈的傳遞： ? ? ? ? ? ③ OH + O2 —— H + H2O ④ H + O2 —— O + OH ? ? ? ⑤ O + H2 —— H + OH 鏈的終止： ? ? ⑥ 2H —— H2 ⑦ H + O2 + M —— H2O + M 87 二、 燃燒速度 ： 氣體燃燒速度： 可燃?xì)怏w與氧氣混合均勻充分 ， 燃燒速度快 ，10— 100m/s。 （ 1） 火焰?zhèn)鞑ニ俣龋阂卜Q燃燒速度 （ 2） 層流燃燒速度： （ 3） 薄層燃燒速度： 燃燒速度與 火焰速度并非相同 ， 燃燒速度加上整體運(yùn)動(dòng) ， 為火焰速度 。 88 液體燃燒速度： 一種是在液體表面的燃燒 ， 速度較慢； 一種是液滴的燃燒 ， 燃燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳又將液體分散成許多的小液滴 ， 速度較快； 液體燃燒速度取決于液體的蒸發(fā) ， 其速度有兩種表示方法： （ 1） 重量速度： kg/m2 h （ 2） 直線速度： cm/h 89 固體燃燒速度： 固體燃燒是固體表面的分子溢出與氧分子發(fā)生在表面的燃燒 ， 由于其分子溢出受到限制 ， 速度較氣體 、 液體慢 。 （ 1） 可燃固體受熱熔化 、 蒸發(fā) 、 氣化 、 分解氧化 、起火燃燒 ， 速度慢；例如：萘 、 松香等 。 （ 2） 可燃固體燃燒是分解式的 ， 燃燒劇烈 ， 速快；例如：硝基化合物 90 三、 燃燒熱和溫度 ： 熱值： 單位重量或體積的可燃物完全燃盡時(shí)所放出熱能 。 可燃物 標(biāo)準(zhǔn)煤 己烷 氫氣 熱值 kcal/kg 7000 10650 33820 燃燒熱： 1摩爾可燃物質(zhì)完全燃盡時(shí)所放出的全部熱量 例如：己烷 91 燃燒溫度： 可燃物質(zhì)燃燒所產(chǎn)生的熱量在火焰燃燒區(qū)域內(nèi)析出 ， 因此 ， 火焰溫度即為燃燒溫度 。 可燃物 煙煤 煙頭 乙炔 乙醚 汽油 天然氣 燃燒溫度 ℃ 1647 800 2127 2861 1200 2023 92 167。 34 爆炸 一 、 爆炸的基本知識(shí) 爆炸的定義： 物質(zhì)由一種狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)變成另一種狀態(tài) ，并在瞬間放出大量能量 （ 壓 縮 能 或 運(yùn) 動(dòng)能 ） ， 同時(shí)產(chǎn)生巨大的響聲的現(xiàn)象 。 93 分類(lèi)： （ 1） 按爆炸性質(zhì)分類(lèi) ① 物理爆炸： 由物理變化引起的爆炸 。 例如：蒸汽鍋爐 ， 壓縮氣體等超壓引起的爆炸 ② 化學(xué)爆炸： 由化學(xué)變化引起的爆炸 。 例如：可燃?xì)怏w 、 蒸氣的爆炸 ， 以及炸藥的爆炸 。 94 （ 2） 按爆炸速度分類(lèi) ① 輕爆： 爆炸過(guò)程中氣浪傳播速度＜ 10 m/s 。 ② 爆炸： 爆炸過(guò)程中氣浪傳播速度 10＜ v＜ 1000 m/s 。 ③ 爆轟： 爆炸過(guò)程中氣浪傳播速度 1000 m/s 7000 m/s 例如：密閉容器中混合氣體的爆炸 ， 分水箱或浸出器等 。 95 （ 3） 按反應(yīng)相分類(lèi) ① 氣相爆炸： a 可燃?xì)怏w混合物爆炸： 爆炸性混合氣體的爆炸 ， 如：天然氣 、 乙炔 、 液化石油氣烴類(lèi) 、 苯類(lèi) 、 醇類(lèi) 、 醚類(lèi)等蒸氣 。 b 氣體熱分解爆炸： 單一氣體由于分解反應(yīng)產(chǎn)生大量的反應(yīng)熱而引起的爆炸 。 如：乙炔 、 乙烯 、 環(huán)氧乙烷 、 氯乙烯等 c 可燃粉塵爆炸： 如：分散在空氣中金屬粉 、 硫磺 、 硅 、 小麥粉 、 糖粉等 。 96 d 可燃液體霧滴爆炸： 空氣中易燃液體被噴成霧狀劇烈燃燒時(shí)引起的爆炸 。 如：油壓機(jī)噴出的油霧 。 e 可燃蒸氣云爆炸： 產(chǎn)生于泄漏 、 噴出后形成的滯留狀態(tài) 。 如：浸出車(chē)間暗槽 、 地坑等 ② 凝聚相爆炸： a 液相爆炸： 包括聚合爆炸 、 蒸氣爆炸和不同液體混合引起爆炸； b 固相爆炸：固體物質(zhì)混合 、 混融引起的爆炸 。 97 燃燒和爆炸的區(qū)別： 共同點(diǎn)：都是和氧產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng) 。 區(qū)別點(diǎn)：氧化速度不同 ，根據(jù)燃燒與爆炸理論 ， 爆炸是劇烈的燃燒 ， 燃燒是緩慢爆炸 。 98 二、 爆炸理論 鏈鎖反應(yīng)理論： 爆炸的實(shí)質(zhì)是燃燒 ， 用燃燒的鏈鎖反應(yīng)理論解釋爆炸 。 爆炸波學(xué)說(shuō)： 爆炸性混合物在外界沖擊作用下可使其迅速分解 ， 使得機(jī)械 、 熱的和化學(xué)的加速爆炸現(xiàn)象依次發(fā)生 。 爆炸物中所有能引起爆炸的能都變?yōu)闊崮芏饹_擊 。 氣體沖擊能使次一層爆炸物加熱和分解并變成氣體 ， 依次進(jìn)行沖擊 。 99 爆炸的電子本性假說(shuō)： 以原子間結(jié)合的不牢固性來(lái)解釋爆炸物質(zhì)的不穩(wěn)定性 。 電子可以由一個(gè)原子跳到另一個(gè)原子上即使在很小的沖擊下也會(huì)發(fā)生分子變化 ， 不僅以熱的形式放出能量 ， 而且還放出具有功能的游離電子 。 流體動(dòng)力學(xué)爆轟理論： 爆轟是沖擊波在炸藥中傳播而引起的 。 沖擊波的劇烈壓縮而引起炸藥的快速化學(xué)反應(yīng) ， 反應(yīng)放出的能量又支持沖擊波的傳播 ， 使其維持定速而不衰減 。 100 三、可燃?xì)怏w 爆炸 單一氣體分解爆炸： （ 1） 乙炔熱分解爆炸： C2H2 —— 2C（ 固 ） + H2+ 54kcal/moL （ 2） 乙烯分解爆炸： C2H4 —— 2C（ 固 ） + CH4+ （ 3） 氮氧化物分解爆炸： N2O —— N2 + + NO —— + + （ 4） 環(huán)氧乙烷分解爆炸： C2H4O —— CO + CH4+ 101 混合氣體爆炸： （ 1） 少量可燃?xì)怏w的燃燒： 氧化生成熱不能使所有可燃?xì)怏w活化 ， 空氣吸熱 ， 溫度不會(huì)上升 ， 活化分子產(chǎn)生的數(shù)量少 ，鏈鎖反應(yīng)中斷 。 （ 2） 較高濃度的可燃?xì)怏w燃燒 可燃?xì)怏w過(guò)剩 ， 氧化不足 ， 不能產(chǎn)生更多活化基團(tuán) ， 鏈鎖反應(yīng)減慢 ， 表現(xiàn)為擴(kuò)散燃燒 。 102 （ 3） 適宜條件下可燃?xì)怏w的燃爆 產(chǎn)生的熱量大 ， 形成高溫 ， 造成氣體膨脹產(chǎn)生爆炸 ， 同時(shí)伴有壓力 、 摩擦聲響 。 例如： 2C6H14+19O2—— 12CO2+14H2O+ 若空氣含氧量 21%,完全燃燒己烷當(dāng)量為 % 這時(shí)燃燒速度最快 ， 爆炸威力最大 。 由于邊緣效應(yīng)影響產(chǎn)生波動(dòng)在 %% 103 四、 爆炸極限： 爆炸極限的物理意義： 可燃?xì)怏w或可燃液體蒸氣與空氣或氧氣混合物 ，在點(diǎn)火源作用下能引起爆炸的范圍稱為爆炸極限 。其最低濃度稱做爆炸下限 ， 用 L下 表示；最高濃度稱做爆炸上限 ， 用 L上 表示 。 104 爆炸極限的確定： 可燃?xì)怏w （ 蒸氣 ） 的爆炸極限可按標(biāo)準(zhǔn)GB/1247490規(guī)定的方法測(cè)定 ， 通常有爆破筒法和平面火焰法 。 爆炸極限一般用可燃?xì)怏w （ 蒸氣 ） 在混合物中的體積分?jǐn)?shù)來(lái)表示 ， 有時(shí)也用單位體積中可燃物含量來(lái)表示 （ g?m3或 mg?L1） 。 105 混合氣體的爆炸極限 Lm v v … vn組成混合氣體各單獨(dú)組分的體積百分比 L L … Ln形成混合氣體各單獨(dú)組分的爆炸極限（ 體積濃度 %） 危險(xiǎn)度： A=（ L上 L下 ） /L下 A愈大危險(xiǎn)性愈高 106 影響爆炸極限的因素 （ 1） 原始溫度 原始溫度愈高 ， 則爆炸范圍越寬 ， 即下限降低 、 上限增高 ， A愈大 。 例如：煤氣 原始溫度 ℃ 20 100 200 300 400 500 600 700 L下 L上 危險(xiǎn)度 A 107 （ 2） 原始?jí)毫? 一般壓力增加 ， 爆炸極限范圍擴(kuò)大 ， 且 L上隨壓力增加較為顯著 ， L下 隨壓力增加變化不顯著 。 例如：甲烷 壓力 MPa 1 5 L下 L上 危險(xiǎn)度 A 108 （ 3） 惰性介質(zhì) 若混合物中加入惰性氣體 ， 則爆炸極限范圍縮小 ， 惰性氣體的濃度提高到某一數(shù)值時(shí) ， 可使混合物不燃爆 。 惰性氣體： N CO Ar、 He、 CCl 水蒸氣 （ 4） 容器： 容器直徑越小 ， 爆炸范圍越窄 ， 危險(xiǎn)性減?。唤饘偃萜魑ｋU(xiǎn)性小 ， 非金屬容器危險(xiǎn)性大 。 109 （ 5） 點(diǎn)燃引爆能源 爆炸性混合物的點(diǎn)火能源 ， 如電火花的能量 、熾熱表面的面積 、 火源與混合物接觸時(shí)間長(zhǎng)短等 ，對(duì)爆炸極限都有一定影響 。 例如：甲烷在 100V、 1A的火花作用 ， 無(wú)論任何比例均不爆炸 ， 若電流增加到 2A， 其爆炸極限為%%， 若電流增加到 3A， 其爆炸極限為% %. 隨點(diǎn)火能量的加大 ， 爆炸范圍變寬 。 110 五、爆炸破壞作用 爆炸的威力： （ 1） 高溫：例如 己烷 Tmax=8652℃ （ 2） 爆炸當(dāng)量： L= 427?V?H L—— 化學(xué)爆炸威力 kgf?m V—— 參與反應(yīng)的氣體體積 （ 標(biāo)態(tài) ） m3 H—— 可燃?xì)怏w的燃燒值 kcal/m3 111 爆炸的破壞形式 （ 1） 震蕩作用 （ 2） 沖擊波：最初出現(xiàn)正壓力 ， 而后又出現(xiàn)負(fù)壓力 （ 3） 碎片沖擊：將其他物拋出 100500米 （ 4） 爆炸引起火災(zāi) 112 167。 35 防火防爆的措施 一 、 生產(chǎn)過(guò)程的火災(zāi)爆炸性分析 （ 一 ） 火災(zāi)和爆炸的過(guò)程 火災(zāi)的發(fā)展過(guò)程及過(guò)程 （ 1） 醞釀期：冒煙 、 陰燃 （ 時(shí)間比較長(zhǎng) ） （ 2） 發(fā)展期：出現(xiàn)火苗 ， 火焰擴(kuò)大 （ 3） 全盛期：大面積 、 強(qiáng)大的熱輻射 （ 4） 衰滅期：可燃物減少 113 爆炸的過(guò)程 （ 1） 氣體擴(kuò)散期 ——形成爆炸性混合物 （ 2） 遇火燃燒 （ 3） 爆炸擴(kuò)散 114 （ 二 ） 火災(zāi)和爆炸預(yù)防原則 P38 （ 三 ） 不同物質(zhì)的危害特性 氣體： （ 1） 危險(xiǎn)性能： a 爆炸極限 b 自燃點(diǎn) （ 2） 物理性能： a 擴(kuò)散性 擴(kuò)散系數(shù) 己烷 102 cm2/s 乙醇 cm2/s B 比重 己烷為空氣的 115 液體： （ 1） 危險(xiǎn)性能： a自燃點(diǎn) b 燃點(diǎn) c 極限溫度 （ 2） 物理性能： a滲透性 b 膨脹性 c 電阻率 注： 浸出車(chē)間凡于溶劑 、 混合油接觸的必須使用無(wú)縫鋼管 。 凡接觸過(guò)溶劑的廢棄設(shè)備和管道 ， 必須消溶合格后動(dòng)火 。 液體在流動(dòng)過(guò)程中易產(chǎn)生靜電 ， 必須有保障措施 。 116 固體： （ 1） 危險(xiǎn)性能： a自燃點(diǎn)