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爆炸是物質(zhì)從一種狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)變成另一狀態(tài)，并在瞬間放出大量能量,同時(shí)產(chǎn)生聲響的現(xiàn)象?；?災(zāi)過程有時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸，從而對火勢的發(fā)展及人員安全產(chǎn)生重大影響，爆炸發(fā)生后往往又易引發(fā)大面積火災(zāi)。
一、爆炸的定義
由于物質(zhì)急劇氧化或分解反應(yīng)產(chǎn)生溫度、壓力增加或兩者同時(shí)增加的現(xiàn)象，稱為爆炸。爆炸是由 物理變化和化學(xué)變化引起的。在發(fā)生爆炸時(shí)，勢能（化學(xué)能或機(jī)械能）突然轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能，有高壓氣體 生成或釋放出髙壓氣體，這些高壓氣體隨之做機(jī)械功，如移動(dòng)、改變或拋射周圍的物體。一旦發(fā)生爆炸，將會(huì)對鄰近的物體產(chǎn)生極大的破壞作用，這是由于構(gòu)成爆炸體系的高壓氣體作用到周圍物體上， 使物體受力不平衡，從而遭到破壞。
二、爆炸的分類
爆炸有著不同的分類，按物質(zhì)產(chǎn)生爆炸的原因和性質(zhì)不同，通常將爆炸分為物理爆炸、化學(xué)爆炸 和核爆炸三種。其中物理爆炸和化學(xué)爆炸最為常見。
(一）物理爆炸
物質(zhì)因狀態(tài)變化導(dǎo)致壓力發(fā)生突變而形成的爆炸叫物理爆炸。物理爆炸的特點(diǎn)是前后物質(zhì)的化學(xué) 成分均不改變。例如：蒸汽鍋爐因水快速汽化，容器壓力急劇增加，壓力超過設(shè)備所能承受的強(qiáng)度而 發(fā)生的爆炸；壓縮氣體或液化氣鋼瓶、油桶受熱爆炸；等等。物理爆炸本身雖沒有進(jìn)行燃燒反應(yīng)，但 它產(chǎn)生的沖擊力可直接或間接地造成火災(zāi)。
(二）化學(xué)爆炸
化學(xué)爆炸是指由于物質(zhì)急劇氧化或分解產(chǎn)生溫度、壓力增加或兩者同時(shí)增加而形成的爆炸現(xiàn)象。 化學(xué)爆炸前后，物質(zhì)的化學(xué)成分和性質(zhì)均發(fā)生了根本的變化。這種爆炸速度快，爆炸時(shí)產(chǎn)生大M熱能 和很大的氣體壓力，并發(fā)出巨大的聲響?；瘜W(xué)爆炸能直接造成火災(zāi)，具有很大的火災(zāi)危險(xiǎn)性。各種炸 藥的爆炸和氣體、液體蒸氣及粉塵與空氣混合后形成的爆炸都厲于化學(xué)爆炸，特別是后一種爆炸，幾
乎存在于工業(yè)、交通、生活等各個(gè)領(lǐng)域，危害性很大，應(yīng)特別注意。
1.炸藥爆炸
炸藥是為了完成可控制爆炸而特別設(shè)計(jì)制造的物質(zhì)，其分子中含有不穩(wěn)定的基團(tuán)，絕大多數(shù)炸藥 本身含有氧，不需要外界提供氧就能爆炸，但炸藥爆炸需要外界引火源引起。其爆炸一旦失去控制， 將會(huì)造成巨大災(zāi)難。
(1)炸藥爆炸的特點(diǎn)。炸藥爆炸與屬于分散體系的氣體或粉塵爆炸不同，它屬于凝聚體系爆炸。 化學(xué)反應(yīng)速度極快，可在萬分之一秒甚至更短的時(shí)間內(nèi)完成爆炸，能放出大量的熱。爆炸時(shí)的反應(yīng)熱 達(dá)到數(shù)千到上萬千焦，溫度可達(dá)數(shù)千攝氏度并產(chǎn)生高壓，能在瞬間由固體迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榇驧的氣體產(chǎn)物， 使體積成百倍增加。
(2)炸藥爆炸的破壞作用。炸藥在空氣中爆炸時(shí)，對周圍介質(zhì)的破壞作用主要有三部分：一是爆 炸產(chǎn)物的直接作用，即指高溫、高壓、髙能世密度產(chǎn)物的直接膨脹沖擊作用，一般爆炸產(chǎn)物只在爆炸 中心的近距離內(nèi)起作用；二是沖擊波的作用，空氣沖擊波是一種具有巨大能量的超聲速壓力波，是爆 炸時(shí)起主要破壞作用的物質(zhì)，離爆炸中心越近，破壞作用越強(qiáng)；三是外殼破片的分散殺傷作用。
2.可燃?xì)怏w爆炸
可燃?xì)怏w爆炸是指物質(zhì)以氣體、蒸氣狀態(tài)所發(fā)生的爆炸。氣體爆炸由于受體積能量密度的制約， 造成大多數(shù)氣態(tài)物質(zhì)在爆炸時(shí)產(chǎn)生的爆炸壓力分散在5 -10倍于爆炸前的壓力范圍內(nèi)，爆炸威力相對 較小。按爆炸原理，氣體爆炸包括混合氣體爆炸、氣體單分解爆炸兩種。
(1)混合氣體爆炸。混合氣體爆炸是指可燃?xì)猓ɑ蛞后w蒸氣）和助燃性氣體的混合物在引火源作 用下發(fā)生的爆炸，較為常見?？扇?xì)馀c空氣組成的混合氣體遇火源能否發(fā)生爆炸，與混合氣體中的可 燃?xì)鉂舛扔嘘P(guān)。可燃?xì)馀c空氣組成的混合氣體遇火源能發(fā)生爆炸的濃度范圍稱為爆炸極限（見本章第 二節(jié)）。
(2)氣體單分解爆炸。氣體單分解爆炸是指單一氣體在一定壓力作用下發(fā)生分解反應(yīng)并產(chǎn)生大量 反應(yīng)熱，使氣態(tài)物膨脹而引起的爆炸。氣體單分解爆炸的發(fā)生需要滿足一定的壓力和分解熱的要求。 能使單一氣體發(fā)生爆炸的最低壓力值稱為臨界壓力。單分解爆炸氣體物質(zhì)壓力高于臨界壓力且分解熱 足夠大時(shí)，才能維持熱與火焰的迅速傳播而造成爆炸。
3.可燃粉塵爆炸
粉塵是指呈分散狀態(tài)的固體物質(zhì)。粉塵爆炸是指懸浮于空氣中的可燃粉塵觸及明火或電火花等火 源時(shí)發(fā)生的爆炸現(xiàn)象。粉塵爆炸事故在近幾年屢有發(fā)生，并造成嚴(yán)重后果。2010年2月24日，河北秦皇島市騙驊淀粉股份有限公司四車間發(fā)生淀粉粉塵爆炸，造成19人死亡，49人受傷。2014年8月2日，江蘇省蘇州市昆山經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)中榮金屬制品有限公司車間因鋁粉塵發(fā)生系列爆炸，共造成97 人死亡，163人受傷。
(1)粉塵爆炸的過程。對一些受熱源作用下分解、熔融蒸發(fā)或升華而釋放出可燃?xì)怏w的粉塵而言， 如木粉、紙粉、樟腦粉、萘粉等，發(fā)生爆炸的過程可視為由以下三步發(fā)展形成：第一步是懸浮的粉塵 在熱源作用下迅速地干餾并產(chǎn)生出可燃?xì)怏w；第二步是可燃?xì)怏w與空氣混合后被引火源引燃發(fā)生有焰 燃燒，火焰從局部傳播、擴(kuò)散；第三步是粉塵燃燒放出的熱量，以熱傳導(dǎo)和火焰輻射的方式傳給附近 懸浮的或被吹揚(yáng)起來的粉塵，這些粉塵受熱分解或干餾后使燃燒循環(huán)地進(jìn)行下去。隨著每個(gè)循環(huán)的逐 次進(jìn)行，其反應(yīng)速度逐漸加快，通過劇烈的燃燒，最后形成爆炸。這種爆炸反應(yīng)及爆炸火焰?zhèn)鞑ニ俣取⒈ú▊鞑ニ俣?、爆炸壓力等將持續(xù)加快和升高，并呈跳躍式的發(fā)展。
對于木炭、焦炭和一些金屬粉塵，它們在接受引火源的熱能后直接與空氣中的氧氣發(fā)生劇烈氧化 反應(yīng)并著火，產(chǎn)生的反應(yīng)熱使火焰?zhèn)鞑ィ诨鹧鎮(zhèn)鞑ミ^程中，熾熱的粉塵或其氧化物加熱周圍的粉塵 和空氣，使高溫空氣迅速膨脹，從而導(dǎo)致粉塵爆炸，但在整個(gè)爆炸中并不釋放可燃?xì)怏w。
(2)粉塵爆炸的條件?？扇挤蹓m爆炸一般應(yīng)具備三個(gè)條件：一是粉塵本身是可燃的，可燃粉塵包
括有機(jī)粉塵和無機(jī)粉塵兩大類，但并非所有的可燃粉塵都能發(fā)生爆炸，常見具有爆炸性的粉塵見 表1-3-1；二是粉塵必須懸浮在空氣中，并且其濃度處于一定的范圍；三是有足以 引起粉塵爆炸的引火源，粉塵燃燒需要經(jīng)過加熱，或者熔融蒸發(fā)，或者受熱裂解，放出可燃?xì)怏w，因 此需要較多的能雖，一般來說，最小點(diǎn)火能大致是10 -100MJ，比可燃?xì)獾淖钚↑c(diǎn)火能大100 -1000倍。
表1-3-1
(3)粉塵爆炸的特點(diǎn)。粉塵爆炸的特點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：
1)與可燃?xì)怏w爆炸相比，粉塵爆炸壓力上升和下降速度都較緩慢，較高壓力持續(xù)時(shí)間長，釋放的 能量大，爆炸的破壞性和對周圍可燃物的燒毀程度較嚴(yán)重。而且，有的粉塵爆炸會(huì)隨著爆炸的延續(xù)， 反應(yīng)速度和爆炸壓力呈現(xiàn)跳躍式加快和升高，具有離起爆點(diǎn)越遠(yuǎn)破壞越嚴(yán)重的特點(diǎn)。
2)粉塵初始爆炸產(chǎn)生的氣浪會(huì)使沉積粉塵揚(yáng)起，在新的空間內(nèi)形成爆炸性混合物，從而可能會(huì)發(fā) 生二次爆炸。二次爆炸往往比初次爆炸壓力更大，破壞更嚴(yán)重，在連續(xù)化生產(chǎn)系統(tǒng)中，二次爆炸甚至 可能連續(xù)出現(xiàn)，形成連鎖爆炸，有的能達(dá)到爆轟的程度。
3)粉塵爆炸比氣體爆炸所需的點(diǎn)火能大、引爆時(shí)間長、過程復(fù)雜，所以，可以利用這一特點(diǎn)，通 過儀器裝置探測爆炸的前兆，及時(shí)采取措施有效遏制爆炸的發(fā)展。
(4)影響粉塵爆炸的因素。影響粉塵爆炸的因素主要有以下幾方面：
1)粉塵本身的物理化學(xué)性質(zhì)。各類可燃性粉塵因其燃燒熱的高低、氧化速度的快慢、帶電的難易 度、含揮發(fā)物的多少等物理化學(xué)性質(zhì)的不同而具有不同的燃燒爆炸特性。此外，粉塵顆粒的尺寸也是 粉塵爆炸的重要影響因素，顆粒越細(xì)小，其比表面積越大，在空氣中分散度越大且懸浮時(shí)間越長，吸 附氧的活性越強(qiáng)，爆炸危險(xiǎn)性越大。
2)粉塵濃度。可燃粉塵必須在其濃度處于爆炸極限范圍內(nèi)才能發(fā)生爆炸。在一定粒徑條件下，粉 塵濃度越高，其著火溫度越低。
3)環(huán)境條件。環(huán)境中的水分會(huì)削弱粉塵的爆炸性能。水分含量越高，作用越強(qiáng)。環(huán)境的溫度和壓 力升高時(shí)，粉塵爆炸的危害性也相應(yīng)增加。
4)可燃?xì)怏w和惰性氣體的含童。當(dāng)可燃粉塵和空氣的混合物中混人一定量可燃?xì)怏w時(shí)，粉塵的爆 炸危險(xiǎn)性會(huì)顯著增大，這體現(xiàn)在最小點(diǎn)火能和爆炸下限降低，爆炸壓力和升壓速度提高。相反，當(dāng)混合物中混人一定量的惰性氣體時(shí)，會(huì)因粉塵環(huán)境氧含量的下降，縮小粉塵爆炸的濃度范圍，降低爆炸 的壓力和升壓速度。惰性氣體的加人也會(huì)削弱可燃粉塵爆炸性能。
5)其他。引火源強(qiáng)度或點(diǎn)火方式，以及容器的大小、結(jié)構(gòu)等因素，均會(huì)對粉塵爆炸產(chǎn)生一定 影響。
(三）核爆炸
由于原子核裂變或聚變反應(yīng)，釋放出核能所形成的爆炸，稱為核爆炸。例如，原子彈、氫彈、中子彈的爆炸都屬于核爆炸。
