?

　　燃燒、爆炸、爆轟間的最本質(zhì)區(qū)別在于傳播速度不同。燃燒的傳播速度比較慢，比爆炸物質(zhì)內(nèi)的聲速要低得多；爆轟的速度是很快的，也是恒定的，比爆炸物質(zhì)的聲速要快得多，爆炸是由燃燒到爆轟之間的過渡階段，它的速度介于兩者之間，是可變的，因此稱為不穩(wěn)定的爆轟。考慮到爆炸、爆轟產(chǎn)生破壞作用的共同性，安全工作者習(xí)慣于把爆炸和爆轟統(tǒng)稱為爆炸。燃燒、爆炸、爆轟的傳播速度的區(qū)分范圍如下：

　　燃燒——通常指傳播速度為每秒數(shù)毫米至數(shù)米的過程；

　　爆炸——通常指傳播速度為每秒十米至數(shù)百米的過程；

　　爆轟——指傳播速度為每秒一千米至一萬米的過程。

　　顯然，一旦發(fā)生事故，過程進(jìn)行速度越快的爆炸物質(zhì)，事故的嚴(yán)重程度就越高，所造成的損失就越大。

　　燃燒和爆轟的傳播機(jī)理也有明顯區(qū)別，燃燒時(shí)反應(yīng)區(qū)的能量是通過熱傳導(dǎo)、熱輻射及燃燒氣體產(chǎn)物的擴(kuò)散作用傳人爆炸物質(zhì)使之引燃；爆轟的傳播是借助于沖擊波對炸藥的強(qiáng)烈沖擊壓縮作用使其引爆的。

　　燃燒過程的傳播容易受外界條件(如溫度、壓力、風(fēng)向等)的影響，受環(huán)境溫度、壓力條件的影響尤其顯著。如爆炸物質(zhì)在大氣中燃燒進(jìn)行緩慢，而在密閉容器中燃燒的傳播速度急劇加快，有可能發(fā)展成爆炸。所以在密閉容器中發(fā)生失控的燃燒反應(yīng)是非常危險(xiǎn)的。與之不同的是爆轟的傳播速度極快，它幾乎不受外界條件的影響，在一定的條件下爆轟速度是一個(gè)常數(shù)。

　　在爆炸物質(zhì)內(nèi)發(fā)生的燃燒和爆炸過程雖有重大區(qū)別，但是也有聯(lián)系。在一定條件下，爆炸物質(zhì)可以由燃燒轉(zhuǎn)化為爆轟。工業(yè)和民用設(shè)施中發(fā)生的爆炸事故，大多數(shù)是從燃燒開始后發(fā)展成爆炸或爆轟的。所以研究燃燒、爆炸、爆轟之間的異同和轉(zhuǎn)化的條件具有重要意義。

　　(3)爆炸的破壞作用

　　①爆炸的溫度和壓力? 爆炸的溫度和壓力是衡量爆炸過程放出能量多少的兩個(gè)重要參數(shù)。各種爆炸性混合物在正常條件下的爆炸壓力大多不超過1000 kPa，溫度大多不超過3000℃，但爆炸后的壓力上升速度相差卻很大，各種可燃?xì)怏w的爆炸壓力和壓力上升速度如表20—2。

　　顯然，爆炸壓力越高，壓力上升速度越快，則作用在容器、設(shè)備、建筑物上的沖量就越大，其破壞作用也越大。

　?、诒芰康墓浪? 通常可燃?xì)怏w的燃燒爆炸發(fā)生在容器內(nèi)部、廠房或生產(chǎn)區(qū)域的某一局部空間。這種化學(xué)爆炸放出的能量可以根據(jù)參與反應(yīng)的可燃?xì)怏w量和它的燃燒熱計(jì)算出來。

　　EB＝VQv??? (6)

　　式中? EB——化學(xué)爆炸時(shí)的爆炸能量，kJ；

　　V——參與反應(yīng)的可燃?xì)怏w在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積，m³；

　　Qv——可燃?xì)怏w的燃燒熱。

　　可是，在大多數(shù)情況下，參與反應(yīng)的可燃?xì)怏w的體積是難以計(jì)量的，因而只能進(jìn)行估量。如果混合氣體中含氧量充裕，就只要估計(jì)氣體體積；如果混合氣中可燃?xì)夂亢芨?，含氧濃度低，可燃?xì)獠荒芡耆紵?，那就只要估算能與氧反應(yīng)的可燃?xì)怏w體積。這種估

　　算方法對發(fā)生在容器內(nèi)的爆炸比較可靠。對在廠房或廠區(qū)空間內(nèi)的爆炸，由于存在氣體間擴(kuò)散程度和可燃?xì)庖萆⒌膯栴}，這種估算就比較粗略。顯然，由估算出的可燃?xì)怏w體積算出的爆炸能量也是一個(gè)估算值。

　?、郾ㄆ茐淖饔玫挠绊懸蛩? 爆炸物質(zhì)在爆炸瞬間放出爆炸能量，這種能量以熱、光、壓力上升、機(jī)械功和沖擊波等形式出現(xiàn)，它們具有巨大的破壞作用，破壞力的大小和下列因素有關(guān)。

　　a.爆炸物的數(shù)量越多，爆炸威力越大，其破壞作用越大。

　　b．爆炸時(shí)的條件對破壞作用有重要作用。爆炸物質(zhì)的初溫越高，壓力越大，爆炸后的破壞作用也越大。由多組分混合而成的爆炸物質(zhì)，混合均勻程度越高，破壞作用越大。一些爆炸物質(zhì)在比較弱的點(diǎn)火源作用下，開始只能引起燃燒?？墒窃趶?qiáng)的點(diǎn)火源或起爆能的作用下，可以直接引發(fā)爆炸。

　　c.破壞作用與爆炸物所在的位置有關(guān)。一般來說，發(fā)生在容器內(nèi)、設(shè)備內(nèi)、廠房內(nèi)的爆炸，它的破壞作用比較大。破壞作用的大小也和周圍環(huán)境有關(guān)。若爆炸發(fā)生在自由空間中，從爆炸中心點(diǎn)起，在一定范圍內(nèi)，破壞力的傳播是均勻的，能使這個(gè)范圍內(nèi)的物

　　體粉碎和飛散。若環(huán)境中有障礙物，爆炸能量又足夠大，就能把這些障礙物摧毀。

　?、鼙ㄆ茐牡闹饕问? 破壞形式通常有直接的爆破作用、沖擊波的破壞作用和火災(zāi)3種。

　　a.直接的爆破作用。它是爆炸物質(zhì)爆炸后直接對周圍設(shè)備和建筑物產(chǎn)生的破壞作用。爆轟波陣面壓力越大，爆炸壓力越高，爆炸產(chǎn)物作用在目標(biāo)上所產(chǎn)生的沖量越大，則破壞作用越大。它可以直接造成機(jī)械設(shè)備、裝置、容器和建筑物的毀壞和人員的傷亡。機(jī)械設(shè)備、建筑物等被沖擊后，會(huì)變成碎片，在500m以內(nèi)的范圍飛散，在爆炸碎片飛散的范圍內(nèi)常常發(fā)生碎片擊中人體產(chǎn)生的次生災(zāi)害。

　　b．沖擊波的破壞作用。爆炸物質(zhì)爆炸后，產(chǎn)生的高溫高壓氣體以極快的膨脹，它像活塞一樣擠壓其周圍的空氣，把爆炸能量傳給壓縮空氣層，空氣受沖擊而發(fā)生擾動(dòng)，使其壓力、密度等產(chǎn)生突躍變化，這種擾動(dòng)在空氣中的傳播就成為沖擊波。沖擊波的傳播速度極快，它可以在周圍環(huán)境中的固體、液體、氣體介質(zhì)中傳播。在傳播過程中，可以對周圍環(huán)境中的機(jī)械設(shè)備和建筑物產(chǎn)生破壞作用使人員傷亡。

　?、莼馂?zāi)? 爆炸發(fā)生后，高溫的爆炸氣體產(chǎn)物在極其短促的瞬間即已擴(kuò)散，對一般可燃物來說，不足以構(gòu)成起火燃燒所需要的火源，而且在沖擊波后面出現(xiàn)的爆炸風(fēng)能起滅火作用。但是，在爆炸現(xiàn)場遺留下的熱量或殘余火苗，會(huì)把從破壞的設(shè)備內(nèi)部流出的可燃?xì)怏w或可燃液體的蒸氣點(diǎn)燃，也可能把其他可燃物點(diǎn)燃，引起火災(zāi)。

　　當(dāng)盛裝可燃物的容器、管道發(fā)生爆炸時(shí)，爆炸拋出的可燃物有可能引起大面積火災(zāi)，這種情況在油罐、液化氣瓶爆破后極易發(fā)生。正在運(yùn)行的燃燒設(shè)備或其他高溫工業(yè)設(shè)備被炸壞，其灼熱的碎片飛出來，可以點(diǎn)燃附近儲(chǔ)存的燃料或其他可燃物，引起火災(zāi)。這樣所造成的損失將是兩者之和。

　　可燃?xì)怏w—空氣和可燃粉塵—空氣混合物雖然也屬于爆炸性物質(zhì)，但它們在通常大氣條件下，在設(shè)備或廠房內(nèi)發(fā)生的爆炸與液態(tài)爆炸物質(zhì)的爆炸是有區(qū)別的?？扇?xì)怏w、粉塵和空氣混合物由火源點(diǎn)燃后，反應(yīng)速度逐漸加快，在廠房或設(shè)備內(nèi)各點(diǎn)的壓力是同時(shí)上升的，其速度也比較慢，通常不會(huì)形成爆轟波，不轉(zhuǎn)化為爆炸。所以，從嚴(yán)格意義上說，它們不屬于爆炸。但是，由于可燃?xì)怏w、粉塵和空氣混合物在設(shè)備或廠房內(nèi)起火后，壓力顯著升高，使設(shè)備或廠房遭到破壞，如使設(shè)備裂成碎片，使廠房損壞等，這種破壞在性質(zhì)上和表觀現(xiàn)象上又都具有爆炸破壞的特征，因而習(xí)慣上仍把這一現(xiàn)象稱為爆炸。

　　4．生產(chǎn)過程防火防爆

　　根據(jù)物質(zhì)燃燒和爆炸原理，要防止發(fā)生火災(zāi)爆炸事故，一定要防止可燃可爆系統(tǒng)的形成。因此，在生產(chǎn)過程中應(yīng)采取各種有效的安全技術(shù)措施，對有燃爆危險(xiǎn)的物料加強(qiáng)安全管理，必須嚴(yán)格控制生產(chǎn)用火，消除不必要的火源和加強(qiáng)動(dòng)火管理。

　　(1)易燃易爆物質(zhì)的處理

　?、侔次镔|(zhì)的性質(zhì)采取措施? 在生產(chǎn)過程中，應(yīng)首先考慮改進(jìn)工藝，盡量以危險(xiǎn)性小的物料代替危險(xiǎn)性大的物料作生產(chǎn)中的原材料，并應(yīng)盡量減少危險(xiǎn)物料的用量和儲(chǔ)存量。如液體沸點(diǎn)高于110℃時(shí)，常溫下不會(huì)達(dá)到爆炸濃度，所以若工藝過程允許，用高沸點(diǎn)液體代替低沸點(diǎn)液體就比較安全。

　　對于具有自燃能力的物質(zhì)(如油脂、賽璐珞等)、遇空氣能自燃的物質(zhì)(如黃磷)遇水能燃燒、爆炸的物質(zhì)(如硝化纖維)要嚴(yán)禁與酸、堿接觸；對機(jī)械作用比較敏感的物質(zhì)(如起爆藥)要輕拿輕放。

　　可燃?xì)怏w和蒸氣往外排空，要根據(jù)它們對空氣的密度采用不同的排空方法。例如，氫氣的相對密度是0.07，它可以直接由高處排空。又如丙烷的相對密度為1.51，比空氣重，它不能直接排空，而要采用點(diǎn)燃火炬的方式排空。

　　儲(chǔ)存易燃、可燃液體時(shí)，要根據(jù)它們的密度、沸點(diǎn)、飽和蒸氣壓力考慮容器的耐壓強(qiáng)度、儲(chǔ)存溫度以及應(yīng)采取的保溫、降溫措施。例如，對于閃點(diǎn)低于28℃，而沸點(diǎn)在38—85℃之間的地上易燃性液體儲(chǔ)罐，應(yīng)采取噴淋冷卻或氣體回流冷凝措施。

　　對于不穩(wěn)定的物質(zhì)，在儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)添加穩(wěn)定劑。例如，含有水分的氰化氫長期儲(chǔ)存會(huì)引起聚合放出聚合熱，而熱量會(huì)使蒸氣壓上升導(dǎo)致設(shè)備炸裂。所以通常加入濃度為0.01％—0.5％的硫酸或其他酸性物作穩(wěn)定劑。又如，乙醚受到陽光作用時(shí)能生成具有爆炸性的過氧化物，所以它必須放在金屬桶內(nèi)或暗色的玻璃瓶中。

　　液體具有流動(dòng)性，因此要考慮一旦容器破裂，液體I句低處流散的情況。若發(fā)生火災(zāi)，火災(zāi)也會(huì)隨著液體的流散而蔓延。為此，在儲(chǔ)罐反應(yīng)設(shè)置必要的防護(hù)堤。

　　物質(zhì)的電阻和介電性能直接關(guān)系到物質(zhì)在生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)過程能否產(chǎn)生危險(xiǎn)的靜電。因此，對容易產(chǎn)生靜電的物質(zhì)應(yīng)采取防靜電措施。

　?、谙到y(tǒng)的密閉和負(fù)壓操作? 把可燃?xì)怏w、液體或粉塵放在密閉容器或設(shè)備中儲(chǔ)存或操作，可以防止空氣侵入容器或設(shè)備形成爆炸性混合物；也可以防止氣體或粉塵逸出，使生產(chǎn)環(huán)境內(nèi)可燃物濃度超過爆炸下限而形成系統(tǒng)。

　　可燃可爆危險(xiǎn)物在小于100 kPa的負(fù)壓條件下儲(chǔ)存和操作是比較安全的，當(dāng)壓力低于臨界壓力，容器和設(shè)備內(nèi)的危險(xiǎn)物就不會(huì)燃燒也不會(huì)爆炸。例如，環(huán)氧乙烷的臨界壓力為40 kPa，所以環(huán)氧乙烷儲(chǔ)存或操作時(shí)的壓力必須低于40 kPa。采用負(fù)壓條件也可以防止危險(xiǎn)物泄人生產(chǎn)環(huán)境。但是，負(fù)壓設(shè)備應(yīng)防止進(jìn)入空氣。當(dāng)設(shè)備與管道密封不良時(shí)，空氣被吸人負(fù)壓設(shè)備，使設(shè)備內(nèi)危險(xiǎn)物濃度進(jìn)入爆炸范圍，就會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)條件。

　　為了保證設(shè)備的密封性，在考慮便于檢修的條件下，應(yīng)盡量減少用法蘭連接接點(diǎn)。輸送可燃?xì)怏w、液體的管道應(yīng)盡量采用無縫鋼管

　　在生產(chǎn)過程中，負(fù)壓容器或設(shè)備在進(jìn)行開閉閥門、投料、放料等操作時(shí)，要謹(jǐn)防空氣進(jìn)入負(fù)壓系統(tǒng)形成危險(xiǎn)條件。

　　正壓和負(fù)壓系統(tǒng)在操作時(shí)均應(yīng)嚴(yán)格控制壓力、防止超壓。在裝置檢修時(shí)，應(yīng)進(jìn)行探傷，檢查密閉性和耐壓程度。若發(fā)現(xiàn)填料損壞，應(yīng)立即調(diào)換，以防滲漏。

　?、弁L(fēng)除塵? 盡管對容器、設(shè)備、管道采取很多密封措施，但實(shí)際上總會(huì)有部分可燃?xì)怏w、蒸氣或粉塵泄漏的廠房內(nèi)。可燃物的密度大多比空氣大，它們往往會(huì)積聚在地面附近，使某一區(qū)域的濃度進(jìn)入爆炸范圍形成危險(xiǎn)。采取通風(fēng)除塵措施，可以降低空氣中的可燃物含量，一般應(yīng)降到少于或等于爆炸下限的1／4。對有毒的物質(zhì)應(yīng)該按照衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)控制在最高允許濃度以下。排除或輸送超過80℃的空氣或其他氣體，應(yīng)使用由非燃燒材料制成的通風(fēng)設(shè)備，排除有燃燒爆炸危險(xiǎn)粉塵的排風(fēng)系統(tǒng)，應(yīng)采用不產(chǎn)生火花的除塵器。當(dāng)粉塵與水分接觸能生成爆炸性氣體時(shí)，不應(yīng)采用濕式除塵系統(tǒng)。

　　通風(fēng)管道不宜穿過防火墻等防火分隔物，以免發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火焰順管道通過防火分隔物蔓延開來。

　?、芏栊詺怏w保護(hù)? 生產(chǎn)中常見的惰性氣體有氮?dú)狻⒍趸己退魵獾?。在爆炸性混合物中充人惰性氣體，可以縮小爆炸范圍，直到成為非爆炸性混合物，并能制止火焰蔓延。這種措施常用于以下幾個(gè)方面：

　　a.易燃固體物質(zhì)的粉碎、篩選、混合以及粉狀物料輸送時(shí)，采用惰性氣體進(jìn)行覆蓋保護(hù)；

　　b.在可燃易爆的物料系統(tǒng)中，在進(jìn)料前用惰性氣體排除系統(tǒng)中原有的氣體，在進(jìn)料后使系統(tǒng)保持正壓，防止形成爆炸性?昆合物；

　　c．將惰性氣體管路與有火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)的設(shè)備、儲(chǔ)槽連接起來，以利在萬一發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)用惰性氣體保護(hù)或滅火。