一級註冊消防工程師技術實務教材必修課之第一篇第三章爆炸

一、知識框架

一級註冊消防工程師技術實務教材必修課之第一篇第三章爆炸

二、知識點講解

(一)爆炸的定義

爆炸指在蓄能物質對周圍介質中瞬間形成高壓的化學反應或狀態變化,通常伴有強烈的放熱、發光和聲響。具有強大的摧毀力。

(二)物理爆炸

由於物質壓力變化,突破限制而形成的爆炸為物理爆炸。如輪胎暴曬內部氣壓增大後爆炸、蒸汽鍋爐內部水汽化壓力變大超出容器所能承受的壓力而爆炸。

(三)化學爆炸

物質由於化學反應而引起的壓力、溫度增加形成的爆炸為化學爆炸。比如炸藥爆炸(煙花也屬於此類爆炸)、可燃氣體爆炸、可燃粉塵爆炸。重點掌握可燃氣體爆炸與可燃粉塵爆炸。

1.可燃氣體爆炸:可燃氣與助燃氣體混合在引火源作用下發生的爆炸。並不是所有的可燃氣體與空氣的混合氣體都可以發生爆炸,可燃氣體必須滿足一定的濃度才會爆炸,這個濃度一般是一個範圍,而不是一個點,比如氫氣在4%-74.2%下可以發生爆炸,這個範圍稱之為氫氣的爆炸極限,4%為爆炸下限,濃度再低就不會爆炸,74.2%為爆炸上限,濃度再高也不會爆炸。

2.可燃粉塵爆炸:浮於空氣當中的可燃粉塵在引火源作用下發生的爆炸。如麵粉廠浮於空氣中的麵粉爆炸和煤礦中浮於空氣中的煤塵爆炸。粉塵爆炸的三個條件:一是粉塵是可燃的,但並不是所有可燃粉塵都會發生粉塵爆炸;二是粉塵浮於空氣中,並達到一定的濃度;三是引火源,引火源一般要求能量較大,如煤礦中煤塵爆炸一般由瓦斯爆炸引起。

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(四)核爆炸

由原子核裂變或聚變反應,釋放出核能所形成的爆炸。拓展一下知識(回憶高中所學知識,可能會有用詞不當,不再細查了,重在原理):鐵原子的質子數為56,氫原子的質子數為1,56個氫原子合到一個原子核內就可以成為了鐵,也就是氫氣可以變成鐵,嘿嘿,是不是也可以變成金呀,答案是可以的,條件是你得有那技術讓他能合到一塊。但一個鐵質子的質量和一個氫質子質量是不同的,質子數量相同但質量卻不相同,那消失的質量到哪了,用愛因期坦的質能方程來解釋,質量是可以變成能量的,原來失去的質量變成能量了。鐵的質子最輕,元素週期表小於鐵的都可以通過聚變來釋放能量,而大於鐵的可以通過裂變來釋放能量。所以原子彈是由元素週期表中大於鐵的鈾核或鈈核裂變成質量較小的原子來實現的。而氫彈是由兩個氫聚變成一個氦來釋放能量的。兩個氫變成一個氦需要很大的壓力,需要由原子彈爆炸來提供很大的壓力。扯完了,收手。

一級註冊消防工程師技術實務教材必修課之第一篇第三章爆炸

(五)氣體和液體的爆炸極限

重點掌握爆炸極限、爆炸上限與爆炸下限的概念(查閱第(三)條知識點)。可燃氣體在空氣中的爆炸極限比在氧氣中的爆炸極限小。爆炸極限受四個方面影響:1.火源能量。火源能量越大爆炸極限越大;2.初始壓力。混合氣體初始壓力越大,爆炸範圍越大。但乾燥的一氧化碳和空氣混合初始壓力越大,爆炸極限範圍會縮小,這是一個反常現象;3.初溫。初溫越高,爆炸極限範圍越大;4.惰性氣體。加入惰性氣體,爆炸極限會變小。當加入惰性氣體一定比例後,會出現任何比例的混合氣體均不能發生爆炸的現象。

(六)可燃粉塵的爆炸極限

概念在第(三)條已經講過。遇火源能發生爆炸的最低濃度(下限)和最高濃度(上限),通常用單位體積中含有的粉塵質量(g/m3)來表示。

(七)爆炸極限在消防上的應用

爆炸極限是衡量可燃氣體、液體蒸氣、粉塵火災危險性的主要參數之一。爆炸極限範圍越寬,爆炸下限越低,可燃物質的火災危險性越大。爆炸極限是消防設計的重要依據。通過了解這些物質性能,在生產、儲存、運輸中將其控制在安全範圍內來保證安全。

(八)最小點火能

簡而言之,在一定的條件下,可燃氣體、蒸氣、粉塵與空氣形成的混合氣體,可以用電火花引爆的所需的最低能量來表示爆炸物質的危險性,單位用mJ來表示。最小點火能越小火災危險性越大。


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