第二章_燃燒與爆炸

1、2000年7月9日零點班接班后，9號車司機趙東芳下井與維修工修理9號車，凌晨1時多，經(jīng)試車仍不能正常運行。趙因無活可干便步行到1150計量室，遇見12號車司機王培元在拉完9車礦石之后因感冒頭暈在計量室休息。王培元得知趙東芳的車未修好，便將12號車借給趙東芳，這時約是凌晨2時。當趙東芳拉完第7車礦石后，看到車上溫度表已達到170，便駕車到1138-1118水平的斜坡道岔口處熄火降溫不到10分鐘，大約凌晨4時40分再次啟動后，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機右后腳下面著火，就取下車上的滅火器滅火，沒有滅掉，就跑到5號車范玉江處，兩個各拿了一個滅火器滅火(有一個滅火器是空的)，但火還是滅不掉。趙東芳又跑到一工區(qū)找滅火器，

2、一工區(qū)值班員許發(fā)禮說“滅火器是空的”。5時20分，許發(fā)禮在幫助滅火過程中，向礦調(diào)度室調(diào)度員夏學軍作了電話匯報。趙隨后找了兩個水桶，與13號車司機劉永宏、5號車司機范玉江提水去滅火，因火勢很大，用水滅火也不起作用。趙東芳又跑到1118維修硐室內(nèi)找滅火器未找到，趙就讓硐室內(nèi)的岳小軍向計量室打電話(但未打通)，爾后趙又返回現(xiàn)場，試圖讓鏟運機鏟斷水管用水滅火，但因鏟運機司機不在而未成。這時趙東芳看到巷道內(nèi)煙很濃，并感到頭痛無力，便摸著巷道走到了1150中段休息片刻后，乘罐車出井，約7時到地面，再沒有向有關(guān)部門報告情況。卡車著火時，1118中段作業(yè)點共有施工人員59名。7月9日5時30分，臨夏二建六隊值

3、班長孔有理在1118中段5號溜井焊鋼模時，發(fā)現(xiàn)有煙從溜井上面下來，就跑到6號道，待一會6號道也進來煙后，即組織人員往2號道有通風井的地方跑。當時有人提出硬沖1118-1138斜坡道，他就制止他們不要去，但仍有好多人不聽制止跑往1118-1138斜坡道，造成17人死亡，2人重傷。其余40人相繼撤離到FV1通風井處而脫險。在事故中死亡的17人中，中國煤炭五公司第二工程處10人，浙江省蒼南第三公司4人，臨夏二建工程公司2人，北京中煤礦山工程公司1人。人的不安全行為：司機操作不當引發(fā)火災(zāi)，不立即報警延誤滅火時機。司機趙東芳，發(fā)現(xiàn)卡車顯示達到170的警戒溫度后，未按停車不熄火、用葉輪扇風冷卻的規(guī)定操作，

4、而是停車熄火，在溫度沒有降到安全界限的情況下再次啟動，因電火花點燃可燃氣體，形成火災(zāi)。起火后，趙東芳沒有立即報告，在數(shù)次試圖滅火不成的情況下又離開現(xiàn)場出井，也沒有向任何部門報告，延誤了滅火的時機。物的不安全狀態(tài)：由于12號運礦卡車油管接口存在滲漏現(xiàn)象，發(fā)動機工作時間長，排氣管溫度過高，經(jīng)長時間高溫烘烤，滲漏的油在啟動機周圍形成可燃氣體，再啟動時，因磁力開關(guān)觸點或啟動機搭線產(chǎn)生火花點燃可燃氣體，燃燒中油箱油管內(nèi)壓力增大，形成斷裂，油料泄漏，遇明火燃燒后產(chǎn)生大量的有毒有害氣體(包括CO、SO2、NO2、NO、CO2、橡膠微細顆粒等)第第一一章章 燃燒與爆炸燃燒與爆炸 火災(zāi)和爆炸是最具破壞作用的安全

5、事故?；馂?zāi)和爆炸是最具破壞作用的安全事故。 本章學習燃燒和爆炸的基本原理，研究火災(zāi)本章學習燃燒和爆炸的基本原理，研究火災(zāi)和爆炸事故的一般規(guī)律，掌握防火防爆技術(shù)措施。和爆炸事故的一般規(guī)律，掌握防火防爆技術(shù)措施。燃燒的基本原理燃燒的基本原理1.1 燃燒及燃燒條件燃燒及燃燒條件1.1.1燃燒現(xiàn)象燃燒現(xiàn)象 燃燒是伴隨有發(fā)光、放熱現(xiàn)象的劇烈的氧化反應(yīng)。燃燒是伴隨有發(fā)光、放熱現(xiàn)象的劇烈的氧化反應(yīng)。 放熱、發(fā)光、生成新物質(zhì)是燃燒現(xiàn)象的三個特征。放熱、發(fā)光、生成新物質(zhì)是燃燒現(xiàn)象的三個特征。燃燒時，物質(zhì)會改變原有的性質(zhì)而變成新的物質(zhì)。下列反應(yīng)均為燃燒反應(yīng)： H2+Cl2 = 2HCl+184.3kJC+O2=C

6、O2+393.5kJ S+O2=SO2+296.9 kJ CH4+2O2=CO2+2H2O+825.0kJ 氯得到電子被還原，而鐵和氫失去電子被氧氯得到電子被還原，而鐵和氫失去電子被氧化，在反應(yīng)過程中同時有光和熱發(fā)生，故屬于燃燒化，在反應(yīng)過程中同時有光和熱發(fā)生，故屬于燃燒反應(yīng)。反應(yīng)。 有的反應(yīng)雖然是氧化還原，但不是燃燒反應(yīng)；有的反應(yīng)雖然是氧化還原，但不是燃燒反應(yīng)；（沒有產(chǎn)生光和熱（沒有產(chǎn)生光和熱 ）思考判斷思考判斷1、鎢絲通電發(fā)光，發(fā)熱時燃燒現(xiàn)象嗎？2、鐵生銹是氧化反應(yīng)所以它也是燃燒現(xiàn)象。3、燃燒是一種氧化還原反應(yīng)。4、煤和石油點燃屬于燃燒現(xiàn)象。5.在太陽光下用放大鏡是紙片點燃屬于燃燒現(xiàn)象。6

7、.鈉鉀鎂與水反應(yīng)屬于燃燒。1.1.2 燃燒條件燃燒條件 燃燒三要素：燃料、助燃劑（氧化劑）、點火源燃燒三要素：燃料、助燃劑（氧化劑）、點火源燃料（可燃物）汽油苯木材塑料金屬氫氣一氧化碳。氧化劑氧化劑 空氣空氣 氧氣氧氣 氟氟 氯氯 過氧化氫過氧化氫 過氯酸鹽過氯酸鹽 金屬過氧化物金屬過氧化物 硝酸銨硝酸銨 。點火源點火源 明火明火/ /電火花電火花/ /靜電火花靜電火花 高溫表面高溫表面/ /沖擊與摩擦沖擊與摩擦 自燃自燃/ /絕熱壓縮絕熱壓縮/ /雷電雷電 其他其他助燃物助燃物可燃物可燃物點火源點火源 在生產(chǎn)中，常見的引起火災(zāi)爆炸的點火源有以下8種：(1) 明火 (2) 高熱物及高溫表面(3

8、) 電火花 (4) 靜電、雷電(5) 摩擦與撞擊 (6) 易燃物自行發(fā)熱(7) 絕熱壓縮 (8) 化學反應(yīng)熱及光線和射線1 1.1.1.3 3 燃燒燃燒的充分的充分條件條件 1 1）燃燒必須具備三個條件）燃燒必須具備三個條件 有可燃物存在。有可燃物存在。 有氧化劑存在。有氧化劑存在。 有能導(dǎo)致著火的能源。有能導(dǎo)致著火的能源。 上述三個條件是燃燒的必要條件。但具備了這上述三個條件是燃燒的必要條件。但具備了這三個條件，也不一定發(fā)生燃燒，還要看是否具備充三個條件，也不一定發(fā)生燃燒，還要看是否具備充分條件。分條件。1.1.3 燃燒的充分條件燃燒的充分條件充分充分條件條件三者相三者相互作用互作用一定能一

9、定能量點火量點火源源一定量一定量可燃物可燃物一定量一定量助燃物助燃物燃燒的充分條件：燃燒的充分條件： 可燃物與助燃物要達到一定的比例，才能可燃物與助燃物要達到一定的比例，才能引起燃燒。引起燃燒。 例如：將在空氣中能燃燒的物質(zhì)放在含氧量例如：將在空氣中能燃燒的物質(zhì)放在含氧量為為5%的容器內(nèi)，就不一定能燃燒。的容器內(nèi)，就不一定能燃燒。 點火源要有一定強度點火源要有一定強度( (即溫度和熱量要達到即溫度和熱量要達到一定強度一定強度) )。 例如：用一根火柴就不一定能點燃一根粗木例如：用一根火柴就不一定能點燃一根粗木棒。棒。 1.1.4 燃燒條件的應(yīng)用燃燒條件的應(yīng)用 燃燒不僅需要一定的條件，燃燒不僅需

10、要一定的條件，而且燃燒條件是一個整體，而且燃燒條件是一個整體，無論缺少哪個，燃燒都不無論缺少哪個，燃燒都不能發(fā)生。因此，可以用來能發(fā)生。因此，可以用來防火和滅火。防火和滅火。AIR (OXYGEN)FUELIGNITION SOURCE1.1.5 物質(zhì)燃燒過程物質(zhì)燃燒過程燃燒著火氧化分解氣體蒸發(fā)蒸發(fā)液體熔化固體加熱加熱加熱1.1.6 燃燒燃燒產(chǎn)物產(chǎn)物1.燃燒產(chǎn)物的組成燃燒產(chǎn)物的組成(1)不能再燃燒的產(chǎn)物不能再燃燒的產(chǎn)物 二氧化碳、二氧化硫、水蒸氣、二氧化氮等二氧化碳、二氧化硫、水蒸氣、二氧化氮等(2)能繼續(xù)燃燒的生成物能繼續(xù)燃燒的生成物 一氧化碳、未燃盡的炭、醇類等一氧化碳、未燃盡的炭、醇類等

11、2.燃燒產(chǎn)物的影響(1)除水蒸氣外，其它產(chǎn)物大多對人體有害(2)煙霧會影響人們視力；(3)高溫的燃燒產(chǎn)物可能引起其它可燃物的 燃燒；(4)完全燃燒產(chǎn)物具有阻燃作用。 2.2.燃燒形式及燃燒過程燃燒形式及燃燒過程 1 1）可燃物及其燃燒形式）可燃物及其燃燒形式 可燃物質(zhì)可以是固體、液體或氣體；絕可燃物質(zhì)可以是固體、液體或氣體；絕大多數(shù)可燃物質(zhì)的燃燒是在氣體大多數(shù)可燃物質(zhì)的燃燒是在氣體( (或蒸汽或蒸汽) )狀狀態(tài)下進行的；燃燒過程隨可燃物質(zhì)聚集狀態(tài)態(tài)下進行的；燃燒過程隨可燃物質(zhì)聚集狀態(tài)的不同而有差異。的不同而有差異。 A）氣體燃燒氣體燃燒 在三種形態(tài)的可燃物中，氣體最易燃燒。在三種形態(tài)的可燃物中

12、，氣體最易燃燒。 氣體的燃燒形式分為兩類：氣體的燃燒形式分為兩類： 混合燃燒：可燃氣體和空氣或氧氣預(yù)先混合混合燃燒：可燃氣體和空氣或氧氣預(yù)先混合成可燃氣體的燃燒。成可燃氣體的燃燒。 但如果可燃氣體與空氣或氧氣的混合濃度處于但如果可燃氣體與空氣或氧氣的混合濃度處于爆炸范圍內(nèi)就可能發(fā)生爆炸。爆炸范圍內(nèi)就可能發(fā)生爆炸。 擴散燃燒：可燃氣體分子與空氣中的氧分子擴散燃燒：可燃氣體分子與空氣中的氧分子通過互相擴散，邊混合邊燃燒。通過互相擴散，邊混合邊燃燒。 這是常用的氣體燃燒方式，如家用燃氣灶具，這是常用的氣體燃燒方式，如家用燃氣灶具，燃氣切割工具等都是用的這種燃燒方式。燃氣切割工具等都是用的這種燃燒方式

13、。 B）液體燃燒）液體燃燒 通常液體燃燒并不是液體本身燃燒，而是在熱通常液體燃燒并不是液體本身燃燒，而是在熱源作用下由液體蒸發(fā)所產(chǎn)生的蒸汽與氧發(fā)生反應(yīng)以源作用下由液體蒸發(fā)所產(chǎn)生的蒸汽與氧發(fā)生反應(yīng)以至著火燃燒，亦稱為蒸發(fā)燃燒。至著火燃燒，亦稱為蒸發(fā)燃燒。 C C）固體燃燒）固體燃燒 固體燃燒又分為分解燃燒和表面燃燒。固體燃燒又分為分解燃燒和表面燃燒。 分解燃燒分解燃燒 簡單固體可燃物質(zhì)，像硫在燃燒時，先受熱熔化(并有升華)繼而蒸發(fā)生成蒸汽而燃燒；復(fù)雜固體復(fù)雜固體物質(zhì)，如木材，燃燒時先是受熱分解，生成氣態(tài)和物質(zhì)，如木材，燃燒時先是受熱分解，生成氣態(tài)和液態(tài)物質(zhì)，然后由氣態(tài)物質(zhì)和液態(tài)物質(zhì)的蒸汽與氧液態(tài)

14、物質(zhì)，然后由氣態(tài)物質(zhì)和液態(tài)物質(zhì)的蒸汽與氧反應(yīng)而燃燒；反應(yīng)而燃燒； 這些燃燒現(xiàn)象均有火焰出現(xiàn)，屬于火焰型燃燒。 表面燃燒表面燃燒 燃燒在固體的表面進行，看不出擴散火焰，如燃燒在固體的表面進行，看不出擴散火焰，如木炭的燃燒。木炭的燃燒。 但有的燃燒是分解燃燒與表面燃燒交替進行的但有的燃燒是分解燃燒與表面燃燒交替進行的，如木材的燃燒。，如木材的燃燒。 2 2）燃燒過程的溫度變化）燃燒過程的溫度變化 物質(zhì)在燃燒時，其溫度變化是很復(fù)雜的。如下物質(zhì)在燃燒時，其溫度變化是很復(fù)雜的。如下圖圖2.12.1所示所示：圖中各符號為：圖中各符號為： T T初初可燃物開始加熱時的溫度，可燃物開始加熱時的溫度， T T氧

15、氧可燃物開始氧化的溫度，可燃物開始氧化的溫度， T T自自理論自燃點溫度，理論自燃點溫度， T T自自實驗自燃點溫度，實驗自燃點溫度， T T燃燃可燃物的燃燒溫度?？扇嘉锏娜紵郎囟?。 T T初初為可燃物開始加熱時的溫度，大部分熱量用為可燃物開始加熱時的溫度，大部分熱量用于熔化、蒸發(fā)或分解，故可燃物溫度上升緩慢。到于熔化、蒸發(fā)或分解，故可燃物溫度上升緩慢。到T T氧氧時，可燃物開始氧化。由于溫度較低，氧化速度時，可燃物開始氧化。由于溫度較低，氧化速度不快，氧化所產(chǎn)生的熱量還較少，若此時停止加熱不快，氧化所產(chǎn)生的熱量還較少，若此時停止加熱，仍不致引起燃燒。，仍不致引起燃燒。 如繼續(xù)加熱，則氧化反應(yīng)

16、速度加快，溫升亦快如繼續(xù)加熱，則氧化反應(yīng)速度加快，溫升亦快，當達到，當達到T T自自時，此時氧化產(chǎn)生熱量的速度與向環(huán)境時，此時氧化產(chǎn)生熱量的速度與向環(huán)境散發(fā)熱量的速度相等；溫度再稍升高，就突破這種散發(fā)熱量的速度相等；溫度再稍升高，就突破這種平衡狀態(tài)，即使不再加熱，溫度也能自行上升，到平衡狀態(tài)，即使不再加熱，溫度也能自行上升，到T T自自就出現(xiàn)火焰并燃燒起來。就出現(xiàn)火焰并燃燒起來。 從從T T自自到到T T自自這一段延遲時間稱為誘導(dǎo)期，也稱這一段延遲時間稱為誘導(dǎo)期，也稱著火延滯期，用著火延滯期，用Q誘誘表示表示。 誘導(dǎo)期是指物質(zhì)溫度已達到理論上的著火點，誘導(dǎo)期是指物質(zhì)溫度已達到理論上的著火點，但

17、并但并不立即著火，而要經(jīng)過一定時間后才著火。不立即著火，而要經(jīng)過一定時間后才著火。 誘導(dǎo)期長短與測試條件有關(guān)，不僅決定于燃料誘導(dǎo)期長短與測試條件有關(guān)，不僅決定于燃料的性質(zhì)，而且與環(huán)境溫度、混合氣壓力以及可燃物的性質(zhì)，而且與環(huán)境溫度、混合氣壓力以及可燃物濃度有關(guān)濃度有關(guān)。 混合氣的著火延滯期與外界溫度和壓力的關(guān)系混合氣的著火延滯期與外界溫度和壓力的關(guān)系可用下列公式表示：可用下列公式表示：復(fù)習題復(fù)習題 思考判斷 0、燃燒的定義？ 1、可燃物在燃燒反應(yīng)中作為還原劑。 2、金屬銅與氯氣反應(yīng)屬于燃燒。 3、發(fā)煙硫酸，發(fā)煙硝酸和高猛酸鉀都屬于助燃物。 4、一造紙廠的草垛在陰雨天氣發(fā)生火災(zāi)，分析可能起火的原

18、因。 5、燃燒的必要條件有哪些？ CH2=CH2+O2 CO2 + H2O C+MgO Mg + CO2 分析它們的可燃物，助燃劑和點火源并分析它們的產(chǎn)物屬于哪種燃燒產(chǎn)物？式中：式中： Q誘誘著火延滯時間，著火延滯時間，S pk 混合氣壓力，混合氣壓力，MPa T器壁溫度，器壁溫度，K E最小點火能量，最小點火能量，J R氣體常數(shù)，氣體常數(shù)，8.314 J/molK2.1.4 2.1.4 燃燒種類燃燒種類 （一）著火（一）著火 在有空氣存在的環(huán)境中，可燃物質(zhì)與明火接觸在有空氣存在的環(huán)境中，可燃物質(zhì)與明火接觸能引起燃燒，并且在火源移去以后仍能保持繼續(xù)燃能引起燃燒，并且在火源移去以后仍能保持繼續(xù)燃

19、燒的現(xiàn)象叫著火。燒的現(xiàn)象叫著火。 能引起著火的最低溫度叫著火點或燃點。如木能引起著火的最低溫度叫著火點或燃點。如木材的著火點為材的著火點為295295。 （二）閃燃（二）閃燃 閃燃與閃點：可燃液體的表面蒸汽與空氣閃燃與閃點：可燃液體的表面蒸汽與空氣形成的混合可燃氣體，遇到明火以后，只出現(xiàn)瞬間形成的混合可燃氣體，遇到明火以后，只出現(xiàn)瞬間閃火而不能持續(xù)燃燒的現(xiàn)象叫閃燃。閃火而不能持續(xù)燃燒的現(xiàn)象叫閃燃。引起可燃液體閃燃的最低溫度叫閃點。閃點是評價引起可燃液體閃燃的最低溫度叫閃點。閃點是評價可燃液體危險程度的重要參數(shù)之一?？扇家后w危險程度的重要參數(shù)之一。 互溶的兩元可燃混合液體的閃點，一般介于原互溶的

20、兩元可燃混合液體的閃點，一般介于原 來兩液體閃點之間。但不呈現(xiàn)線性關(guān)系。來兩液體閃點之間。但不呈現(xiàn)線性關(guān)系。 易燃液體與不燃液體混合時，由于易燃液體的易燃液體與不燃液體混合時，由于易燃液體的蒸汽壓下降，閃點就相應(yīng)提高。蒸汽壓下降，閃點就相應(yīng)提高。 表表2.12.1列出了乙醇水溶液的閃點變化，其閃點列出了乙醇水溶液的閃點變化，其閃點隨乙醇濃度的降低而升高。隨乙醇濃度的降低而升高。 除液體之外，某些固體由于在室溫或稍高于室除液體之外，某些固體由于在室溫或稍高于室溫的下即能揮發(fā)或升華，在其周圍空氣中的濃度能溫的下即能揮發(fā)或升華，在其周圍空氣中的濃度能達到閃燃的濃度，因此也有閃點，如達到閃燃的濃度，因

21、此也有閃點，如 硫、萘和樟硫、萘和樟腦等。腦等。 閃點測試及其影響因素閃點測試及其影響因素 可燃液體的閃點用實驗方法測試，常用的閃點可燃液體的閃點用實驗方法測試，常用的閃點測定儀有開杯式和閉杯式兩種，測出的閃點有開杯測定儀有開杯式和閉杯式兩種，測出的閃點有開杯 閃點和閉杯閃點之分。閃點和閉杯閃點之分。 不同資料來源的閃點數(shù)據(jù)常有些出入，這是因不同資料來源的閃點數(shù)據(jù)常有些出入，這是因為在測定閃點時存在如下一些影響因素：為在測定閃點時存在如下一些影響因素： a a 點火源的能量大小與離液面的距離。點火源的能量大小與離液面的距離。 點火能量大測得的閃點值偏低?；鹪淳嚯x液面點火能量大測得的閃點值偏低。

22、火源距離液面越近，測得試樣的閃點值就越偏低。越近，測得試樣的閃點值就越偏低。 b b 加熱速率。加熱速率。 加熱過快，液相溫度梯度較大，導(dǎo)致液面上蒸加熱過快，液相溫度梯度較大，導(dǎo)致液面上蒸汽分布不均，測得的閃點值偏高。汽分布不均，測得的閃點值偏高。 c c 試樣的均勻程度。試樣的均勻程度。 在測試過程中，要進行攪拌，否則試樣濃度不在測試過程中，要進行攪拌，否則試樣濃度不均均( (溫度也不均溫度也不均) )，影響測定數(shù)值。，影響測定數(shù)值。 d d 試樣的純度。試樣的純度。 能溶于水的試樣，隨水分含量的增高則閃點值能溶于水的試樣，隨水分含量的增高則閃點值升高。升高。 e e 測試容器。測試容器。

23、用閉杯式時，試樣蒸汽不散失，故測得的閃點用閉杯式時，試樣蒸汽不散失，故測得的閃點值要比開杯式測得的數(shù)值低。值要比開杯式測得的數(shù)值低。 f f 大氣壓力的影響。大氣壓力的影響。 高于高于1 1個大氣壓測得的閃點值偏低；低于個大氣壓測得的閃點值偏低；低于1 1大氣大氣壓測得的閃點值偏高。因此要按實際氣壓進行溫度壓測得的閃點值偏高。因此要按實際氣壓進行溫度修正。修正。 e e 測試容器。測試容器。 用閉杯式時，試樣蒸汽不散失，故測得的閃點值用閉杯式時，試樣蒸汽不散失，故測得的閃點值要比開杯式測得的數(shù)值低。要比開杯式測得的數(shù)值低。 f f 大氣壓力的影響。大氣壓力的影響。 高于高于1 1個大氣壓測得的

24、閃點值偏低；低于個大氣壓測得的閃點值偏低；低于1 1大氣壓大氣壓測得的閃點值偏高。因此要按實際氣壓進行溫度修正。測得的閃點值偏高。因此要按實際氣壓進行溫度修正。 （三）自燃（三）自燃 可燃物質(zhì)在外部熱源的作用下或自行發(fā)熱而引可燃物質(zhì)在外部熱源的作用下或自行發(fā)熱而引 起燃燒的現(xiàn)象叫自燃。起燃燒的現(xiàn)象叫自燃。 可燃物質(zhì)產(chǎn)生自燃的最低溫度叫自燃點，也稱可燃物質(zhì)產(chǎn)生自燃的最低溫度叫自燃點，也稱引燃溫度。引燃溫度。 1 1）受熱自燃和自熱自燃）受熱自燃和自熱自燃 A）受熱自燃。是指可燃物受外部傳熱影響而受熱自燃。是指可燃物受外部傳熱影響而使溫度上升，達到自燃點而著火燃燒。使溫度上升，達到自燃點而著火燃燒

25、。 物質(zhì)發(fā)生受熱自燃取決于兩個條件：一是要有物質(zhì)發(fā)生受熱自燃取決于兩個條件：一是要有外部熱源；二是有熱量積蓄的條件。外部熱源；二是有熱量積蓄的條件。 B）自熱自燃。是指因可燃物內(nèi)部發(fā)生物理、自熱自燃。是指因可燃物內(nèi)部發(fā)生物理、化學、或生化過程而產(chǎn)生熱量，并逐漸積聚，以致化學、或生化過程而產(chǎn)生熱量，并逐漸積聚，以致使可燃物溫度達到自燃點而著火燃燒。使可燃物溫度達到自燃點而著火燃燒。 自熱自燃的條件自熱自燃的條件 a a 必須是較易發(fā)生放熱反應(yīng)的物質(zhì)；必須是較易發(fā)生放熱反應(yīng)的物質(zhì)； b b 要有較大的比表面積或呈多孔隙狀；要有較大的比表面積或呈多孔隙狀； c c 熱量產(chǎn)生的速度必須大于向環(huán)境散發(fā)的

26、速度。熱量產(chǎn)生的速度必須大于向環(huán)境散發(fā)的速度。 自熱自燃的幾種類型自熱自燃的幾種類型 a a 由氧化熱積蓄引起的自燃。由氧化熱積蓄引起的自燃。 如含油破布、棉紗、木屑等有很大的氧化表面如含油破布、棉紗、木屑等有很大的氧化表面能引起自熱自燃；能引起自熱自燃； 煤因氧化與吸附作用可自熱自燃；煤因氧化與吸附作用可自熱自燃； 硫化鐵易在常溫下發(fā)生氧化反應(yīng)而放熱，因硫化鐵易在常溫下發(fā)生氧化反應(yīng)而放熱，因此極易此極易自燃；自燃； 含有大量不飽和脂肪酸的亞麻酸、桐油等，其含有大量不飽和脂肪酸的亞麻酸、桐油等，其雙鍵在空氣中氧化時會放出較高的熱量而發(fā)生自燃雙鍵在空氣中氧化時會放出較高的熱量而發(fā)生自燃。 b b

27、 由分解發(fā)熱而引起的自燃。由分解發(fā)熱而引起的自燃。 常見可因分解發(fā)熱而自燃的物質(zhì)有硝化棉、賽常見可因分解發(fā)熱而自燃的物質(zhì)有硝化棉、賽璐珞等和有機過氧化物。璐珞等和有機過氧化物。 儲存的硝化棉應(yīng)浸潤在乙醇或異丙醇混合液中儲存的硝化棉應(yīng)浸潤在乙醇或異丙醇混合液中，防止成干燥狀態(tài)，以免發(fā)生自燃。，防止成干燥狀態(tài)，以免發(fā)生自燃。 c c 由于聚合熱、發(fā)酵熱引起的自燃。由于聚合熱、發(fā)酵熱引起的自燃。 如具有較高化學活性的單體，在貯存時應(yīng)加入如具有較高化學活性的單體，在貯存時應(yīng)加入阻聚劑，防止聚合作用放熱造成事故；如環(huán)氧丙烷。阻聚劑，防止聚合作用放熱造成事故；如環(huán)氧丙烷。 未經(jīng)充分干燥的木屑、麥草等由于細

28、菌活動放未經(jīng)充分干燥的木屑、麥草等由于細菌活動放出熱量，在散熱條件不良時，可能因熱量聚積而引出熱量，在散熱條件不良時，可能因熱量聚積而引發(fā)燃燒。發(fā)燃燒。 d d 由化學品混合接觸而引起的自燃。由化學品混合接觸而引起的自燃。 a a）接觸空氣而自行燃燒的物質(zhì)。如黃磷、磷）接觸空氣而自行燃燒的物質(zhì)。如黃磷、磷化氫等?；瘹涞?。 b)b)接觸水分能引起自燃的物質(zhì)。如堿金屬鉀、接觸水分能引起自燃的物質(zhì)。如堿金屬鉀、鈉及磷化鈣、硼氫化物等，與水反應(yīng)析出氫氣，反鈉及磷化鈣、硼氫化物等，與水反應(yīng)析出氫氣，反應(yīng)熱導(dǎo)致氫氣自行燃燒。應(yīng)熱導(dǎo)致氫氣自行燃燒。 c c）相互混合引起自燃的物質(zhì)。如硝酸、高錳）相互混合引起

29、自燃的物質(zhì)。如硝酸、高錳酸鉀、漂白粉等一些氧化劑，當它們遇到有機物時酸鉀、漂白粉等一些氧化劑，當它們遇到有機物時就能因反應(yīng)放熱而自行燃燒。就能因反應(yīng)放熱而自行燃燒。 2 2）自燃點的測定及其影響因素）自燃點的測定及其影響因素 用自燃點測試儀可測定可燃液體或氣體的自燃用自燃點測試儀可測定可燃液體或氣體的自燃點。點。 自燃點不是一個恒定的物理常數(shù)，受到一系列自燃點不是一個恒定的物理常數(shù)，受到一系列因素的影響。其影響因素如下：因素的影響。其影響因素如下： 可燃物濃度的影響。在可燃極限范圍內(nèi)，可燃物濃度的影響。在可燃極限范圍內(nèi)，可燃氣體（蒸汽）與空氣的配比為化學計算量時，可燃氣體（蒸汽）與空氣的配比為

30、化學計算量時，自燃點最低。自燃點最低。 壓力的影響。壓力愈高，自燃點愈低；壓壓力的影響。壓力愈高，自燃點愈低；壓力愈低，自燃點愈高。力愈低，自燃點愈高。 容器影響。試樣容器的材質(zhì)、直徑、表面狀態(tài)等對自燃點的測定值由影響。如容器的直徑越小，越易散熱，自燃點便越高。自燃點便越高。 添加劑或雜質(zhì)的影響。如含有過氧基化合添加劑或雜質(zhì)的影響。如含有過氧基化合物的烴類，自燃點會降低；而含鹵素或鹵代烷，則物的烴類，自燃點會降低；而含鹵素或鹵代烷，則對烴類燃燒起抑制作用。對烴類燃燒起抑制作用。 固體物質(zhì)的粉碎度對自燃點的影響。粉碎固體物質(zhì)的粉碎度對自燃點的影響。粉碎度越細，粒徑越小，其自燃點越低。度越細，粒徑

31、越小，其自燃點越低。 汽車自燃汽車自燃 汽車在給人們的生活汽車在給人們的生活帶來諸多便利和情趣帶來諸多便利和情趣的同時，有時也會成的同時，有時也會成為危險的潛在殺手。為危險的潛在殺手。馬路上飛奔的汽車突馬路上飛奔的汽車突然狼煙滾滾；靜默停然狼煙滾滾；靜默停放的汽車不經(jīng)意間在放的汽車不經(jīng)意間在熊熊大火中熊熊大火中“自焚身自焚身亡亡”。汽車自燃事故汽車自燃事故2010.7.6北京公交車自燃北京公交車自燃2009.6.5成都公交車自燃造成都公交車自燃造成成28人死亡、人死亡、74人受傷人受傷汽車自燃原因汽車自燃原因漏油：漏油：在一些普通化油器式汽車上，汽油泵多安裝于發(fā)動機艙內(nèi)，而且距離發(fā)在一些普通化

32、油器式汽車上，汽油泵多安裝于發(fā)動機艙內(nèi)，而且距離發(fā)動機缸體以及分電器很近，一旦燃油出現(xiàn)泄漏混合氣達到一定的濃度，加之有動機缸體以及分電器很近，一旦燃油出現(xiàn)泄漏混合氣達到一定的濃度，加之有點火源出現(xiàn)，自燃事故將不可避免。點火源出現(xiàn)，自燃事故將不可避免。易燃品易燃品：運載酒精、鞭炮、汽油等危險易燃物品，貨物在高熱、暴曬、碰撞后：運載酒精、鞭炮、汽油等危險易燃物品，貨物在高熱、暴曬、碰撞后產(chǎn)生大量氣體或熱量后導(dǎo)致爆燃；產(chǎn)生大量氣體或熱量后導(dǎo)致爆燃；線路：線路：汽車的突發(fā)自燃事故多為線路故障所引起的。汽車的電氣線路、火線的汽車的突發(fā)自燃事故多為線路故障所引起的。汽車的電氣線路、火線的絕緣體破損搭鐵或電

33、器搭鐵都會造成短路，尤其是線路殘舊和排列混亂的車輛。絕緣體破損搭鐵或電器搭鐵都會造成短路，尤其是線路殘舊和排列混亂的車輛。漏電：漏電： 這主要是由于電路上各電氣元件老化而造成的。發(fā)動機工作時，點火線這主要是由于電路上各電氣元件老化而造成的。發(fā)動機工作時，點火線圈的溫度很高，長期使高壓點火導(dǎo)線的絕緣層軟化、老化、裂損，點火高壓電圈的溫度很高，長期使高壓點火導(dǎo)線的絕緣層軟化、老化、裂損，點火高壓電易擊穿絕緣層，很容易產(chǎn)生高壓電漏電，引發(fā)漏電處溫度不斷升高，一遇發(fā)動易擊穿絕緣層，很容易產(chǎn)生高壓電漏電，引發(fā)漏電處溫度不斷升高，一遇發(fā)動機油管等泄漏的油品，極易導(dǎo)致著火燃燒。機油管等泄漏的油品，極易導(dǎo)致著

34、火燃燒。機件過度摩擦：機件過度摩擦： 汽車機件之間的干摩擦會產(chǎn)生高溫，如接觸到可燃物可導(dǎo)致火汽車機件之間的干摩擦會產(chǎn)生高溫，如接觸到可燃物可導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。變速箱、分動箱、車輪、傳動軸的工作溫度都低于潤滑油的燃點，災(zāi)的發(fā)生。變速箱、分動箱、車輪、傳動軸的工作溫度都低于潤滑油的燃點，但如果軸承、活塞、氣缸、齒輪箱由于磨損或制造缺陷，造成過度干摩擦，就但如果軸承、活塞、氣缸、齒輪箱由于磨損或制造缺陷，造成過度干摩擦，就會產(chǎn)生過多的熱量引發(fā)自燃。會產(chǎn)生過多的熱量引發(fā)自燃。抽煙：抽煙：駕乘人員不注意安全，吸煙后亂扔煙頭；駕乘人員不注意安全，吸煙后亂扔煙頭；火花：火花：交通事故中機動車相撞產(chǎn)生火花；交通

35、事故中機動車相撞產(chǎn)生火花；汽車自燃征兆汽車自燃征兆 儀表不亮，水溫過高、開車時發(fā)現(xiàn)車身有異味，冒出煙霧儀表不亮，水溫過高、開車時發(fā)現(xiàn)車身有異味，冒出煙霧等等，遇到這些情況要馬上找安全的地方停車檢查。如果等等，遇到這些情況要馬上找安全的地方停車檢查。如果真是發(fā)生自燃，一般從冒煙霧到著明火需要一段較長的時真是發(fā)生自燃，一般從冒煙霧到著明火需要一段較長的時間，汽車通常在明火著起來之后才會爆炸，這時候車主一間，汽車通常在明火著起來之后才會爆炸，這時候車主一定不要慌張，用滅火器、水或者衣物覆蓋都可能將自燃破定不要慌張，用滅火器、水或者衣物覆蓋都可能將自燃破滅；如果實在沒有辦法，也要盡快尋求消防、交警的幫

36、助，滅；如果實在沒有辦法，也要盡快尋求消防、交警的幫助，保護現(xiàn)場，為事后索賠取證留下依據(jù)，確定車主自身的權(quán)保護現(xiàn)場，為事后索賠取證留下依據(jù)，確定車主自身的權(quán)利和責任，減少損失。利和責任，減少損失?？扇嘉镔|(zhì)在沒有外部熱源影響下，由于物質(zhì)內(nèi)部所發(fā)生的化學、物理可燃物質(zhì)在沒有外部熱源影響下，由于物質(zhì)內(nèi)部所發(fā)生的化學、物理或生物過程而產(chǎn)生熱量，這些熱量在適當條件下會逐漸積聚，使物質(zhì)或生物過程而產(chǎn)生熱量，這些熱量在適當條件下會逐漸積聚，使物質(zhì)溫度升高，達到自燃點而燃燒的現(xiàn)象。溫度升高，達到自燃點而燃燒的現(xiàn)象。自熱自燃自熱自燃2009.5.5云南澄江云南澄江 黃磷自燃黃磷自燃2009.9.15湖北宜都一貨

37、車發(fā)湖北宜都一貨車發(fā)生生100余桶黃磷自燃事故余桶黃磷自燃事故黃磷屬劇毒，極易自燃，是一種危險化工品。黃磷屬劇毒，極易自燃，是一種危險化工品。黃磷燃燒后，生成三氧化二磷或五氧化二磷黃磷燃燒后，生成三氧化二磷或五氧化二磷并帶有白色濃煙，五氧化二磷遇水能生成劇并帶有白色濃煙，五氧化二磷遇水能生成劇毒的偏磷酸。吸入或接觸粉塵時，對身體局毒的偏磷酸。吸入或接觸粉塵時，對身體局部有強烈的腐蝕性刺激作用，嚴重者可引起部有強烈的腐蝕性刺激作用，嚴重者可引起中毒性肺炎、肺水腫。中毒性肺炎、肺水腫。( ( 2.1.5 2.1.5 氧指數(shù)氧指數(shù) 氧指數(shù)又叫臨界氧濃度氧指數(shù)又叫臨界氧濃度( (COC) )或極限氧濃

38、度或極限氧濃度( (LOC)，它是用來對固體材料可燃性進行評價和分，它是用來對固體材料可燃性進行評價和分類的一個特性指標；是指維持燃料火焰燃燒的最低類的一個特性指標；是指維持燃料火焰燃燒的最低氧濃度。氧濃度。 氧指數(shù)高的材料不易著火，氧指數(shù)低的材料容氧指數(shù)高的材料不易著火，氧指數(shù)低的材料容易著火。易著火。 材料的氧指數(shù)的測定方法按國家標準材料的氧指數(shù)的測定方法按國家標準GB240680標準標準規(guī)定進行測試。規(guī)定進行測試。2.1.6 最小點火能量最小點火能量 通過發(fā)生電火花使處于爆炸范圍內(nèi)的可燃氣體通過發(fā)生電火花使處于爆炸范圍內(nèi)的可燃氣體混合物著火或爆炸所必須的最小能量稱為最小點火混合物著火或爆

39、炸所必須的最小能量稱為最小點火能。其工作原理如圖能。其工作原理如圖2.4所示。計算公式為：所示。計算公式為：其中：其中： E放電能量放電能量 J (焦耳焦耳) C電容量電容量 F (法拉法拉) U電壓電壓 V (伏特伏特) Q電荷電荷 C (庫侖庫侖) 可燃混合氣點火能量的大小取決于該物質(zhì)的燃可燃混合氣點火能量的大小取決于該物質(zhì)的燃燒速度、熱傳導(dǎo)系數(shù)、可燃氣體的濃度、溫度、壓燒速度、熱傳導(dǎo)系數(shù)、可燃氣體的濃度、溫度、壓力以及電極間隙和形狀。其中濃度影響較大，一般力以及電極間隙和形狀。其中濃度影響較大，一般當可燃氣體的濃度稍高于化學計算量時，其點火能當可燃氣體的濃度稍高于化學計算量時，其點火能量

40、最小。量最小。 教材圖教材圖2.52.5是乙炔含量對點火能量的影響曲線。是乙炔含量對點火能量的影響曲線。 表表2.42.4是可燃性氣體的最小點火能量表。是可燃性氣體的最小點火能量表。2.2 2.2 燃燒機理燃燒機理 燃燒從本質(zhì)上說是一種化學反應(yīng)，它符合基本燃燒從本質(zhì)上說是一種化學反應(yīng)，它符合基本的化學定律。但由于燃燒過程非常復(fù)雜，目前對其的化學定律。但由于燃燒過程非常復(fù)雜，目前對其機理的研究尚不充分，比較得到認同的是燃氣燃燒機理的研究尚不充分，比較得到認同的是燃氣燃燒的連鎖反應(yīng)機理。的連鎖反應(yīng)機理。 連鎖反應(yīng)由連鎖反應(yīng)由3 3個階段組成：個階段組成： 鏈的引發(fā)鏈的引發(fā) 鏈的傳遞鏈的傳遞 鏈的終

41、止鏈的終止2.3 2.3 燃燒速度燃燒速度 可燃物的燃燒速度是由可燃物與氧發(fā)生化學反可燃物的燃燒速度是由可燃物與氧發(fā)生化學反應(yīng)的能力決定的，其氧化反應(yīng)能力越強，燃燒速度應(yīng)的能力決定的，其氧化反應(yīng)能力越強，燃燒速度越快。越快。 一般情況下：可燃氣體的燃燒速度較快，可燃一般情況下：可燃氣體的燃燒速度較快，可燃液體的燃燒速度次之，可燃固體的燃燒速度較慢。液體的燃燒速度次之，可燃固體的燃燒速度較慢。2.3.1 2.3.1 可燃氣體的燃燒速度可燃氣體的燃燒速度 1 1）可燃氣體燃燒速度與其結(jié)構(gòu)和組成有關(guān)，）可燃氣體燃燒速度與其結(jié)構(gòu)和組成有關(guān)，簡單構(gòu)成的可燃氣體比復(fù)雜的可燃氣體燃燒速度快。簡單構(gòu)成的可燃氣

42、體比復(fù)雜的可燃氣體燃燒速度快。 如氫氣的燃燒速度比乙烯的燃燒速度快。如氫氣的燃燒速度比乙烯的燃燒速度快。 2 2）可燃氣體的燃燒方式不同，燃燒速度也不）可燃氣體的燃燒方式不同，燃燒速度也不同。同。 混合燃燒速度比擴散燃燒速度快得多?；旌先紵俣缺葦U散燃燒速度快得多。 3 3）可燃氣體的燃燒速度一般用火焰?zhèn)鞑ニ俣龋┛扇細怏w的燃燒速度一般用火焰?zhèn)鞑ニ俣葋砗饬?，其速度式為：來衡量，其速度式為?u = ds/dt 式中：式中： u火焰?zhèn)鞑ニ俣?，火焰?zhèn)鞑ニ俣?，m/s； s傳播距離，傳播距離，m； t時間，時間，s。2.3.2 2.3.2 可燃液體的燃燒速度可燃液體的燃燒速度 可燃液體的燃燒過程一般為液

43、體受熱蒸發(fā)（或可燃液體的燃燒過程一般為液體受熱蒸發(fā)（或分解）成可燃氣體，再著火燃燒。分解）成可燃氣體，再著火燃燒。 液體的燃燒速度由兩種表示方法：液體的燃燒速度由兩種表示方法： 液體燃燒的質(zhì)量速度液體燃燒的質(zhì)量速度 以容器每平方米面積上每小時燃燒掉液體的質(zhì)以容器每平方米面積上每小時燃燒掉液體的質(zhì)量來表示，單位是量來表示，單位是kg/m2h； 液體燃燒的直線速度液體燃燒的直線速度 以每小時燃燒掉容器內(nèi)液體的高度來表示，單以每小時燃燒掉容器內(nèi)液體的高度來表示，單位是位是cm/h。 液體的燃燒速度還與液體的初溫、容器的大小、液體的燃燒速度還與液體的初溫、容器的大小、液體的熱容、蒸發(fā)潛熱、火焰的輻射強

44、度、液面的液體的熱容、蒸發(fā)潛熱、火焰的輻射強度、液面的高低和液體中水分的含量等有關(guān)。高低和液體中水分的含量等有關(guān)。 2.3.3 2.3.3 可燃固體的燃燒速度可燃固體的燃燒速度 可燃固體的燃燒過程一般要先經(jīng)過熔化可燃固體的燃燒過程一般要先經(jīng)過熔化和氣化和氣化過程。過程。 1 1）可燃固體的物質(zhì)不同，燃燒速度差別）可燃固體的物質(zhì)不同，燃燒速度差別很大。很大。 2 2）可燃固體的比表面積越大，燃燒速度）可燃固體的比表面積越大，燃燒速度越快。越快。2.4 燃燒理論燃燒理論2.4.1 活化能理論活化能理論分子與分子之間不停的發(fā)生碰撞，在標準狀態(tài)下，單分子與分子之間不停的發(fā)生碰撞，在標準狀態(tài)下，單位時間

45、、單位體積內(nèi)氣體分子相互碰撞約位時間、單位體積內(nèi)氣體分子相互碰撞約1026次。次。相互碰撞的分子不一定發(fā)生反應(yīng)，只有少數(shù)具有一定相互碰撞的分子不一定發(fā)生反應(yīng)，只有少數(shù)具有一定能量的分子按照一定的方向進行碰撞才會發(fā)生反應(yīng)。能量的分子按照一定的方向進行碰撞才會發(fā)生反應(yīng)。 分子能量足夠大；碰撞方向合適分子能量足夠大；碰撞方向合適 如反應(yīng)如反應(yīng)2ABA2+B2 活化分子與活化能活化分子與活化能 活化分子：具有較高活化分子：具有較高能量且能發(fā)生有效碰能量且能發(fā)生有效碰撞的分子撞的分子 。 活化能：使普通分子活化能：使普通分子變?yōu)榛罨肿铀匦枳優(yōu)榛罨肿铀匦璧哪芰?。的能量?；罨芑罨蹺1反應(yīng)熱反應(yīng)熱

46、活化能活化能E2 活化能理論活化能理論 活化能理論指出了可燃物與助燃物兩種氣體分子發(fā)生活化能理論指出了可燃物與助燃物兩種氣體分子發(fā)生氧化反應(yīng)的可能性及條件。氧化反應(yīng)的可能性及條件。 氣體總是按直線軌跡不斷地運動，其運動速度取決于氣體總是按直線軌跡不斷地運動，其運動速度取決于溫度。溫度越高，氣體分子運動越快，反之，溫度越溫度。溫度越高，氣體分子運動越快，反之，溫度越低，氣體分子運動也越慢。在任一氣流中，都有大量低，氣體分子運動也越慢。在任一氣流中，都有大量的氣體分子，當它們進行規(guī)律運動時，許多分子會相的氣體分子，當它們進行規(guī)律運動時，許多分子會相互碰撞、彈開和改變方向，隨著氣體溫度和能級的提互碰

47、撞、彈開和改變方向，隨著氣體溫度和能級的提高，這些碰撞會變得更加頻繁和劇烈。高，這些碰撞會變得更加頻繁和劇烈。 活化能理論應(yīng)用活化能理論應(yīng)用 在甲烷與氧氣完全混合的氣體中，即使在室溫下，一在甲烷與氧氣完全混合的氣體中，即使在室溫下，一個甲烷分子也可能和兩個氧分子相撞。碰撞的能量不個甲烷分子也可能和兩個氧分子相撞。碰撞的能量不足以破壞氧分子以及碳氫鍵，因而氧不能分別與碳、足以破壞氧分子以及碳氫鍵，因而氧不能分別與碳、氫結(jié)合，但當溫度升高時，分子的運動速度升高，并氫結(jié)合，但當溫度升高時，分子的運動速度升高，并在碰撞時釋放出較多的能量。在在碰撞時釋放出較多的能量。在667左右，分子獲得左右，分子獲得

48、了足夠的速度和能量，從而在碰撞時產(chǎn)生足夠的力量，了足夠的速度和能量，從而在碰撞時產(chǎn)生足夠的力量，破壞氧的雙鍵結(jié)合，并使燃燒分子的氫與中心碳的連破壞氧的雙鍵結(jié)合，并使燃燒分子的氫與中心碳的連接斷開，碳和氫與氧結(jié)合，發(fā)生氧化反應(yīng)，即燃燒。接斷開，碳和氫與氧結(jié)合，發(fā)生氧化反應(yīng)，即燃燒。2.4.2 過氧化物理論過氧化物理論 過渡狀態(tài)理論：過渡狀態(tài)理論：反應(yīng)物分子變成產(chǎn)物分子過程中，反應(yīng)物分子變成產(chǎn)物分子過程中，需要經(jīng)由中間過渡狀態(tài)。需要經(jīng)由中間過渡狀態(tài)。 過渡態(tài)理論示意圖過渡態(tài)理論示意圖 過氧化物理論過氧化物理論 氧分子在熱能作用下形成過氧鍵，這種基團加在被氧化物上氧分子在熱能作用下形成過氧鍵，這種基

49、團加在被氧化物上形成過氧化物：形成過氧化物： R-O-O-H 或或 R-O-O-R 過氧化物有強氧化性且不穩(wěn)定，容易繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)或分解。過氧化物有強氧化性且不穩(wěn)定，容易繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)或分解。 該理論部分解釋了燃燒可以在較低溫度下進行的事實。該理論部分解釋了燃燒可以在較低溫度下進行的事實。2.4.3 鏈式反應(yīng)理論鏈式反應(yīng)理論 鏈式反應(yīng)理論是由前蘇聯(lián)科學家謝苗諾夫捏出的。他認鏈式反應(yīng)理論是由前蘇聯(lián)科學家謝苗諾夫捏出的。他認為物質(zhì)的燃僥經(jīng)歷以下過程：為物質(zhì)的燃僥經(jīng)歷以下過程： 可燃物質(zhì)或助燃物質(zhì)先吸收能量而離解為可燃物質(zhì)或助燃物質(zhì)先吸收能量而離解為自由基自由基 自由基極其活潑，與其他分子反應(yīng)活化能很低

50、。自由基極其活潑，與其他分子反應(yīng)活化能很低。 自由基與其他分子相互作用形成一系列連鎖反應(yīng)，將自由基與其他分子相互作用形成一系列連鎖反應(yīng)，將燃僥熱釋放出來。燃僥熱釋放出來。 例：例：ROO + RHR + ROOHR + O2 ROO 鏈引發(fā)鏈引發(fā) 鏈發(fā)展鏈發(fā)展 鏈終止鏈終止例：低壓下氫的氧化例：低壓下氫的氧化 鏈引發(fā)鏈引發(fā) H2 + M 2H + M 鏈發(fā)展鏈發(fā)展 H + O2 OH + O O + H2 OH + H OH + H2 H2O + H 鏈終止鏈終止 H + OH + M H2O + M H + H + M H2 + M 鏈式反應(yīng)歷程鏈式反應(yīng)歷程鏈式反應(yīng)分類鏈式反應(yīng)分類直鏈反應(yīng)直

51、鏈反應(yīng)在直鏈反應(yīng)中，鏈傳在直鏈反應(yīng)中，鏈傳遞過程中，自由基的遞過程中，自由基的數(shù)目保持不變。數(shù)目保持不變。支鏈反應(yīng)支鏈反應(yīng)在鏈傳遞過程中，一在鏈傳遞過程中，一個自由基在生成產(chǎn)物個自由基在生成產(chǎn)物的同時，產(chǎn)生兩個或的同時，產(chǎn)生兩個或兩個以上自由基的鏈兩個以上自由基的鏈式反應(yīng)。式反應(yīng)。2.2.5 5 爆炸及其特性爆炸及其特性 爆炸是大量能量在瞬間以對外做功的形爆炸是大量能量在瞬間以對外做功的形式迅速式迅速釋放，物系狀態(tài)發(fā)生突變。表現(xiàn)為氣體的迅釋放，物系狀態(tài)發(fā)生突變。表現(xiàn)為氣體的迅速膨脹速膨脹 1 1）爆炸的特征：）爆炸的特征： 爆炸過程進行得很快；爆炸過程進行得很快； 爆炸點附近瞬間壓力急劇上升；

52、爆炸點附近瞬間壓力急劇上升； 發(fā)出聲響；發(fā)出聲響； 周圍建筑物或裝置發(fā)生震動或遭到破壞。周圍建筑物或裝置發(fā)生震動或遭到破壞。 2 2）爆炸的破壞形式）爆炸的破壞形式: : 直接的爆炸破壞。直接的爆炸破壞。 沖擊波的破壞。沖擊波的破壞。 造成火災(zāi)。造成火災(zāi)。 2.4.1 2.4.1 爆炸分類爆炸分類 爆炸可分為：物理爆炸、化學爆炸和核爆炸三爆炸可分為：物理爆炸、化學爆炸和核爆炸三大類。大類。 1 1、物理爆炸、物理爆炸 物理爆炸是物理過程，只發(fā)生物態(tài)變化，不發(fā)物理爆炸是物理過程，只發(fā)生物態(tài)變化，不發(fā)生化學反應(yīng)。如鍋爐爆炸、輪胎爆炸等。生化學反應(yīng)。如鍋爐爆炸、輪胎爆炸等。 2 2、化學爆炸、化學爆

53、炸 化學爆炸是化學過程，爆炸前后物質(zhì)的化學組化學爆炸是化學過程，爆炸前后物質(zhì)的化學組成及化學性質(zhì)都發(fā)生了變化。成及化學性質(zhì)都發(fā)生了變化?；瘜W爆炸可分為分解爆炸和爆炸性混合物爆炸兩類?；瘜W爆炸可分為分解爆炸和爆炸性混合物爆炸兩類。 （1 1）分解爆炸）分解爆炸 爆炸能量是由爆炸物發(fā)生分解反應(yīng)引起的。爆炸能量是由爆炸物發(fā)生分解反應(yīng)引起的。 簡單分解爆炸。這類爆炸物有疊氮鉛、疊簡單分解爆炸。這類爆炸物有疊氮鉛、疊氮氮銀、乙炔銅、乙炔銀等，其爆炸時不一定有燃燒反銀、乙炔銅、乙炔銀等，其爆炸時不一定有燃燒反應(yīng)。應(yīng)。 復(fù)雜分解爆炸。爆炸時有燃燒現(xiàn)象，復(fù)雜分解爆炸。爆炸時有燃燒現(xiàn)象，這類這類爆爆炸物品大都具

54、有如下結(jié)構(gòu)；炸物品大都具有如下結(jié)構(gòu)；此外，還有硝酸酯類物此外，還有硝酸酯類物質(zhì)及芳香族硝基化合物等。質(zhì)及芳香族硝基化合物等。 這類物質(zhì)爆炸時有燃燒現(xiàn)象，燃燒所需的氧由這類物質(zhì)爆炸時有燃燒現(xiàn)象，燃燒所需的氧由自身供給。自身供給。 (2)(2)爆炸性混合物爆炸爆炸性混合物爆炸 爆炸性混合物至少由兩種組分構(gòu)成，在一定的爆炸性混合物至少由兩種組分構(gòu)成，在一定的條件下發(fā)生爆炸。條件下發(fā)生爆炸。 爆炸性混合物可以是氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)或是多爆炸性混合物可以是氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)或是多相系統(tǒng)。相系統(tǒng)。 氣態(tài)爆炸性混合物：如氫氣、乙炔、煤氣等可氣態(tài)爆炸性混合物：如氫氣、乙炔、煤氣等可燃氣體與空氣或氧氣混合，構(gòu)成的爆炸

55、性氣體。燃氣體與空氣或氧氣混合，構(gòu)成的爆炸性氣體。 液態(tài)爆炸性混合物：如兩種以上液體混合引起液態(tài)爆炸性混合物：如兩種以上液體混合引起的聚合爆炸；如少量水進入濃硫酸中引起爆炸等。的聚合爆炸；如少量水進入濃硫酸中引起爆炸等。 固態(tài)爆炸性混合物：如一定比例木炭粉、硫磺固態(tài)爆炸性混合物：如一定比例木炭粉、硫磺與氯酸鉀的混合物是炸藥。與氯酸鉀的混合物是炸藥。 多相爆炸性混合物：如可燃粉塵與空氣構(gòu)成的多相爆炸性混合物：如可燃粉塵與空氣構(gòu)成的爆炸性混合物。爆炸性混合物。廣西宜州化工廠2008年8月26日發(fā)生大爆炸2.4.2 2.4.2 爆炸極限及其計算爆炸極限及其計算 可燃性氣體或蒸汽預(yù)先按一定比例與空氣的

56、混可燃性氣體或蒸汽預(yù)先按一定比例與空氣的混合物，稱為爆炸性混合氣體。合物，稱為爆炸性混合氣體。 當混合物中可燃氣體的含量接近化學當量時，當混合物中可燃氣體的含量接近化學當量時，燃燒最快或最劇烈。燃燒最快或最劇烈。 1 1、爆炸極限、爆炸極限 （1 1）爆炸極限的概念）爆炸極限的概念 爆炸極限是指可燃氣體或蒸氣與空氣混合后，爆炸極限是指可燃氣體或蒸氣與空氣混合后，遇火或高溫會發(fā)生爆炸的可燃氣體的濃度范圍。遇火或高溫會發(fā)生爆炸的可燃氣體的濃度范圍。 爆炸極限有爆炸下限和爆炸上限之分。爆炸極限有爆炸下限和爆炸上限之分。 爆炸下限爆炸下限( (也稱燃燒下限也稱燃燒下限) )是指這種混合物在點是指這種混

57、合物在點火后可以使火焰蔓延的最低濃度?；鸷罂梢允够鹧媛拥淖畹蜐舛?。 爆炸上限爆炸上限( (也稱燃燒上限也稱燃燒上限) )是指上述能使火焰蔓是指上述能使火焰蔓延的最高濃度。延的最高濃度。 爆炸極限一般用可燃氣在混合物中的體積百分爆炸極限一般用可燃氣在混合物中的體積百分數(shù)表示。數(shù)表示。 濃度在下限以下或上限以上的混合物是不會著濃度在下限以下或上限以上的混合物是不會著火或爆炸的。但對上限以上的可燃氣火或爆炸的。但對上限以上的可燃氣( (蒸汽蒸汽) )與空氣與空氣混合氣不能認為是安全的。混合氣不能認為是安全的。 可燃性氣體可燃性氣體( (蒸汽蒸汽) )的爆炸極限可按有關(guān)國家標的爆炸極限可按有關(guān)國家標

58、準準GB T1247490進行測定進行測定。 （2 2）爆炸極限的意義）爆炸極限的意義 爆炸極限可用來評定可燃氣體（蒸氣）的爆炸極限可用來評定可燃氣體（蒸氣）的燃燃燒爆炸危險性等級。一般將爆炸下限燒爆炸危險性等級。一般將爆炸下限10%10%的可燃氣的可燃氣體劃為一級可燃氣體，其火災(zāi)危險性為甲類。體劃為一級可燃氣體，其火災(zāi)危險性為甲類。 爆炸極限可作為工程設(shè)計的依據(jù)。如確定爆炸極限可作為工程設(shè)計的依據(jù)。如確定廠廠房的耐火等級、生產(chǎn)場所的防火分區(qū)、防爆電器的房的耐火等級、生產(chǎn)場所的防火分區(qū)、防爆電器的選型等。選型等。 爆炸極限可作為制定安全技術(shù)規(guī)程的依據(jù)。爆炸極限可作為制定安全技術(shù)規(guī)程的依據(jù)。 （

59、3 3）爆炸極限數(shù)據(jù)的來源）爆炸極限數(shù)據(jù)的來源 查閱有關(guān)手冊、資料。這是最常用的方法查閱有關(guān)手冊、資料。這是最常用的方法，但只限于單純物質(zhì)。，但只限于單純物質(zhì)。 按國家標準進行測試。一般用于爆炸性混按國家標準進行測試。一般用于爆炸性混合物的爆炸極限測試。合物的爆炸極限測試。 參考有關(guān)資料進行計算；但偏差有時很大。參考有關(guān)資料進行計算；但偏差有時很大。 2 2、爆炸極限的影響因素、爆炸極限的影響因素 （1 1）原始溫度）原始溫度 原始溫度升高，則爆炸極限范圍變寬。原始溫度升高，則爆炸極限范圍變寬。 對于氣體物質(zhì)，爆炸極限的變化可用下列式計對于氣體物質(zhì)，爆炸極限的變化可用下列式計算：算：式中：式中

60、： Hc燃燒時的熱量燃燒時的熱量 KJ/mol T起始溫度起始溫度 L上，下（上，下（25）25時，純物質(zhì)的爆炸極限上下時，純物質(zhì)的爆炸極限上下 限值。限值。 （2 2）原始壓力）原始壓力 一般來說，增加壓力，爆炸極限范圍擴大，其一般來說，增加壓力，爆炸極限范圍擴大，其中上限隨壓力增加變化較多。但總體上爆炸極限的中上限隨壓力增加變化較多。但總體上爆炸極限的變化不大。變化不大。 壓力降低，爆炸極限范圍會變小。壓力降低，爆炸極限范圍會變小。 當壓力低至一個臨界值以下時，系統(tǒng)進入不燃當壓力低至一個臨界值以下時，系統(tǒng)進入不燃不爆區(qū)。由此可見，在密閉容器內(nèi)進行負壓操作，不爆區(qū)。由此可見，在密閉容器內(nèi)進行