火灾爆炸基础知识

化工安全技术之火灾爆炸基础知识

目录

CONTENTS一燃烧的基本概念二爆炸的基本概念一燃烧的基本概念燃烧是可燃物质（气体、液体和固体）与助燃物（氧或氧化剂）发生的伴有放热和发光的一种激烈的化学反应。燃烧它具有发光、发热、生成新物质三个特征。最常见、最普通的燃烧现象是可燃物在空气或氧气中燃烧。燃烧的基本概念1.燃烧的定义思考：（1）铁与稀硝酸反应，是不是燃烧？（2）电灯在照明时是否是燃烧？（3）氢气在氯气中反应，是不是燃烧？燃烧的基本概念燃烧必须同时具备下述三个条件：可燃性物质，助燃性物质、点火源。每一个条件要有一定的量，相互作用，燃烧方可产生。燃烧的基本概念2.燃烧发生的必要条件可燃物质的聚集状态不同，其受热后所发生的燃烧过程也不同。除了结构简单的可燃气外，大多数可燃物质的燃烧并非物质本身在燃烧，而是物质受热分解出的气体或液体蒸汽在气相中的燃烧。燃烧的基本概念3.燃烧过程、形成燃烧的基本概念4.燃烧过程、形成燃烧的基本概念4.燃烧过程、形成气态可燃物：

——通常为扩散燃烧，即可燃物与氧气边混合边燃烧。

可燃气体燃烧所需的热量只用于本身的氧化分解，在火源作用下被加热到着火点（燃点）就能氧化分解燃烧，是最容易燃烧的。燃烧的基本概念4.燃烧过程、形成液态可燃物：——通常为先蒸发为可燃蒸气，可燃蒸气再与氧化剂发生燃烧。

可燃液体首先蒸发成蒸气，其蒸气进行氧化分解后达到自燃点而燃烧。燃烧的基本概念4.燃烧过程、形成固态可燃物：

简单固体物质：受热后首先熔化，蒸发成蒸气进行燃烧，没有分解过程。如硫、磷等；

复杂物质：受热后受限分解为气态或液态产物，其蒸气进行氧化分解燃烧；如塑料等；有的可燃固体，不能分解为气态物质，在燃烧时呈炙热状态，没有火焰，如焦炭等燃烧的基本概念5.闪燃、阴燃、爆燃、自燃的概念（1）闪燃

——可燃液体挥发的蒸气与空气混合达到一定浓度遇明火发生一闪即逝的燃烧，或者将可燃固体加热到一定温度后，遇明火会发生一闪即灭的燃烧现象。闪燃往往是持续燃烧的先兆。由于可燃液体在闪点温度下，蒸发速度还不太快，蒸发出来的气体仅能维持一刹那的燃烧，而来不及补充新的蒸气以维持稳定的燃烧，因而一下就灭了。燃烧的基本概念5.闪燃、阴燃、爆燃、自燃的概念（2）阴燃——没有火焰和可见光的缓慢燃烧。很多固体物质，如纸张、锯末、纤维织物、纤维素板、胶乳橡胶以及某些多孔热固性塑料等，都有可能发生阴燃，特别是当它们堆积起来的时候。阴燃通常产生烟和温度上升等现象，能分解出可燃气，在一定条件下可以转换成有焰燃烧。阴燃发生的条件：(1)内部条件：可燃物必须是受热分解后能产生刚性结构的多孔碳的固体物质。(2)外部条件：有一个适合供热强度的热源。燃烧与爆炸的基础知识（3）爆燃

——伴随爆炸的燃烧波。爆燃产生的三个必要条件（即爆燃三要素）（1）有燃料和助燃空气的积存；（2）是燃料和空气混合物达到了爆燃的浓度；（3）有足够的点火能源。燃烧的基本概念（4）自燃

——可燃物质在没有火焰等火源的作用下，因受热或自身发热并蓄热所产生的自行燃烧现象。根据热源的不同，分为自热自燃和受热自燃两种。根据发生的机理，自燃大致可以分成以下七种类型氧化发热自燃。如褐煤、黄磷等；分解放热自燃。如硝化棉、硝化甘油等；聚合放热自燃。如乙酸乙烯酯、丙烯腈等；吸附放热自燃。如活性炭粉、木粉等发酵放热自燃。如稻草、树叶、锯末等。活性物质遇水自燃。如碱金属、保险粉等。物质混合接触自燃。如强氧化剂与强还原剂混合，产生具有分解爆炸特性或强氧化性的不稳定物，都能爆炸。燃烧的基本概念燃烧的基本概念6.闪点、燃点、自燃点的定义（1）

闪点

——在规定的条件下，加热试样，当试样达到某温度时，试样的蒸汽和周围空气的混合气，一旦与火焰接触，即发生闪燃现象，发生闪燃时试样的最低温度，称为闪点。闪点越低，发生火灾和爆炸的危险性越大。按照《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）可燃液体的分类如下：甲类液体：闪点＜28℃的液体（液化烃除外）乙类液体：28℃≤闪点＜60℃的液体丙类液体：闪点≥60℃的液体。燃烧的基本概念6.闪点、燃点、自燃点的定义（2）燃点——将物质在空气中加热时，开始并继续燃烧的最低温度叫做燃点（着火点）。燃点对可燃固体和闪点较高的液体具有重要意义，在控制燃烧时，需将可燃物的温度降至其燃点以下。如：纸130℃，木材295℃等。在不同大气压下燃点也会有所变化，一般气压越低，燃点越高，如柴油机。柴油机正是通过将空气压缩，降低柴油的燃点，达到燃烧的目的。燃烧的基本概念6.闪点、燃点、自燃点的定义（3）自燃点——在规定条件下，可燃物质发生自燃的最低温度。如：黄磷30℃，煤320℃。液体和固体可燃物受热分解并析出来的可燃气体挥发物越多，其自燃点越低。固体可燃物粉碎得越细，其自燃点越低。自燃点越低，发生火灾的危险性越大。二爆炸的基本概念爆炸的基本概念1.爆炸定义——是物质的一种非常急剧的物理、化学变化。也是大量能量在短时间内迅速释放或急剧转化成机械功的现象。它通常借助于气体的膨胀来实现。2.爆炸的4个特征爆炸过程进行得很快；爆炸点附近压力急剧升高；发出或大或小的响声；周围介质发生震动或邻近物质遭到破坏。3.爆炸过程第一阶段：

物质的能量以一定形式（定容、绝热）转变为强压缩能；第二阶段：

强压缩能急剧绝热膨胀对外做功，引起被作用介质的变形、移动和破坏。爆炸的基本概念4.爆炸分类

一般分为物理爆炸、化学爆炸和原子爆炸。物理爆炸：物质状态参数迅速发生变化，在瞬间放出大量能量并对外做功的现象。如种气体或液化气体钢瓶、锅炉和压力容器超压爆炸等。化学爆炸：物质由一种化学结构迅速转变为另一种化学结构，在瞬间放出大量能量并对外做功的现象。如可燃气体、蒸气或粉尘与空气形成的爆炸性混合物质的爆炸。原子爆炸（核爆炸）：

核爆炸的能量相当于数万吨到数千万吨TNT（黑色炸药）的爆炸的能量，可形成数百万到数千万度的高温，爆炸中心产生数百万兆帕的的高压。爆炸的基本概念5.爆炸极限爆炸极限定义：

——可燃物质（可燃气体，蒸气或粉尘）与空气（氧气）的混合物，遇着火源能够发生爆炸的浓度范围，简称爆炸极限。

爆炸的基本概念5.爆炸极限CO空气混合物<12.5%不燃不爆=12.5%轻度燃爆燃爆逐渐增强=30%左右燃爆最强烈燃爆逐渐减弱=80%轻度燃爆>80%不燃不爆爆炸的基本概念爆炸下限：可燃性混合物能发生爆炸的最低浓度.爆炸下限越小，发生爆炸的危险性就越大COH2C2H2NH312.5%4%2.2%15%爆炸的基本概念爆炸上限：可燃混合物发生爆炸的最高浓度。爆炸上限越高，发