1、 安全生產(chǎn)技術(shù)精講班第16講講義爆炸的概念【大綱考試內(nèi)容要求】：1.了解爆炸的機(jī)理及其分類；2.熟悉各種爆炸的反應(yīng)歷程；3.了解爆炸極限的影響因素?！窘滩膬?nèi)容】：第二節(jié)爆炸基本概念一、爆炸的概念(一)爆炸的機(jī)理及其分類在自然界中存在各種爆炸現(xiàn)象。廣義地講，爆炸是物質(zhì)系統(tǒng)的一種極為迅速的物理的或化學(xué)的能量釋放或轉(zhuǎn)化過程，是系統(tǒng)蘊(yùn)藏的或瞬間形成的大量能量在有限的體積和極短的時間內(nèi)，驟然釋放或轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象。在這種釋放和轉(zhuǎn)化的過程中，系統(tǒng)的能量將轉(zhuǎn)化為機(jī)械功以及光和熱的輻射等。爆炸可以由不同的原因引起，但不管是何種原因引起的爆炸，歸根結(jié)底必須有一定的能源。按照能量的來源，爆炸可以分為三類，即物理爆炸、化

2、學(xué)爆炸和核爆炸。(1)物理爆炸。物理爆炸是由系統(tǒng)釋放物理能引起的爆炸。例如：高壓蒸汽鍋爐當(dāng)過熱蒸汽壓力超過鍋爐能承受的程度時，鍋爐破裂，高壓蒸汽驟然釋放出來，形成爆炸；隕石落地、高速彈丸對目標(biāo)的撞擊等物體高速碰撞時，物體高速運(yùn)動產(chǎn)生的功能，在碰撞點(diǎn)的局部區(qū)域內(nèi)迅速轉(zhuǎn)化為熱能，使受碰撞部位的壓力和溫度急劇升高，并在碰撞部位材料發(fā)生急劇變形，伴隨巨大響聲，形成爆炸現(xiàn)象；自然界中的雷電也屬于物理爆炸，它是由帶有不同電荷的云塊間發(fā)生強(qiáng)烈的放電現(xiàn)象，使能量在10-610-7s內(nèi)釋放出來，放電區(qū)達(dá)到極大的能量密度和高溫，導(dǎo)致放電區(qū)空氣壓力急劇升高并迅速膨脹，對周圍空氣產(chǎn)生強(qiáng)烈擾動，從而形成閃電雷鳴般的爆炸

3、現(xiàn)象；高壓電流通過細(xì)金屬絲時，溫度可達(dá)到2104，使金屬絲瞬間化為氣態(tài)而引起爆炸現(xiàn)象；此外，地震和火山爆發(fā)等現(xiàn)象也能屬于物理爆炸?？傊?，物理爆炸是機(jī)械能或電能的釋放和轉(zhuǎn)化過程，參與爆炸的物質(zhì)只是發(fā)生物理狀態(tài)或壓力的變化，其性質(zhì)和化學(xué)成分不發(fā)生改變。(2)化學(xué)爆炸化學(xué)爆炸是由于物質(zhì)的化學(xué)變化引起的爆炸，如炸藥爆炸，可燃?xì)怏w(甲烷、乙炔等)爆炸。懸浮于空氣中的粉塵(煤粉、面粉等)以一定的比例與空氣混合時，在一定的條件下所產(chǎn)生的爆炸也屬于化學(xué)爆炸?；瘜W(xué)爆炸是通過化學(xué)反應(yīng)，將物質(zhì)內(nèi)潛在的化學(xué)能，在極短的時間內(nèi)釋放出來，使其化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物處于高溫、高壓狀態(tài)的結(jié)果。一般氣體爆炸和粉塵爆炸的壓力可以達(dá)到210

4、6Pa，高能炸藥爆炸時的爆轟壓可達(dá)21010Pa以上，二者爆炸時產(chǎn)物的溫度均可達(dá)到31035103K，因而使爆炸產(chǎn)物急劇向周圍膨脹，產(chǎn)生強(qiáng)沖擊波，造成對周圍介質(zhì)的破壞?；瘜W(xué)爆炸時，參與爆炸的物質(zhì)在瞬間發(fā)生分解或化合，變成新的爆炸產(chǎn)物。(3)核爆炸核爆炸是核裂變(如原子彈是用鈾235、钚239裂變)、核聚變(如氫彈是用氘、氚或鋰核的聚變)反應(yīng)所釋放出的巨大核能引起的。核爆炸反應(yīng)釋放的能量比炸藥爆炸時放出的化學(xué)能大的多，核爆炸中心溫度可達(dá)數(shù)107K，壓力可達(dá)1015Pa以上，同時產(chǎn)生極強(qiáng)的沖擊波、光輻射和粒子的貫穿輻射等，比炸藥爆炸具有更大的破壞力?；瘜W(xué)爆炸和核爆炸反應(yīng)都是在微秒量級的時間內(nèi)完成的

5、。爆炸過程表現(xiàn)為兩個階段，在第一階段中，物質(zhì)的(或系統(tǒng)的)潛在能以一定的方式轉(zhuǎn)化為強(qiáng)烈的壓縮能；第二階段，壓縮急劇膨脹，對外做功，從而引起周圍介質(zhì)的變形、移動和破壞。不管由何種能源引起的爆炸，它們都同時具備兩個特征，即能源具有極大的能量密度和極大的能量釋放速度。(二)化學(xué)爆炸反應(yīng)歷程化學(xué)爆炸性物質(zhì)或混合物發(fā)生爆炸，有熱反應(yīng)和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)兩種不同的歷程。按照鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論，爆炸性混合物(如可燃性氣體和氧氣)與火源接觸后，活化分子就會吸收能量而離解為游離基，并與其他分子相互作用形成一系列的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，釋放燃燒熱。鏈?zhǔn)椒磻?yīng)有直鏈?zhǔn)椒磻?yīng)和支鏈?zhǔn)椒磻?yīng)兩種。直鏈反應(yīng)是指每一個游離基都進(jìn)行自己的連鎖反應(yīng)，如氯和氫屬

6、于這一類反應(yīng)。即氯分子在光的作用下被活化成兩個氯的游離基，每一個氯的游離基都進(jìn)行自己的連鎖反應(yīng)，而且每次反應(yīng)只引出一個新的游離基，即：Cl2+hv(光量子) = Cl+ ClCl+H2 = HCl + HH+ Cl2 = HCl + ClCl+ H2 = HCl + HH+ Cl2 = HCl + Cl依此類推Cl+C= Cl2H+H= H2支鏈反應(yīng)是指在反應(yīng)中一個游離基能生成一個以上的新的游離基，如氫和氧的連鎖反應(yīng)屬于此類反應(yīng)，其反應(yīng)歷程為：I H2+ O2 = 2 OHOH+H2 = H2O +HH+ O2 = OH+OO+H2= OH+H鏈?zhǔn)椒磻?yīng)歷程大致分為3個階段：(1)鏈引發(fā)，游離基

7、生成。(2)鏈傳遞，游離基作用于其他參與反應(yīng)的化合物，產(chǎn)生新的游離基。(3)鏈終止，即游離基的消耗，使連鎖反應(yīng)終止。鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度可用下式表示：式中F(c)反應(yīng)物濃度函數(shù)；f s鏈在器壁上銷毀因數(shù)；f c鏈在氣相上銷毀因數(shù)；A與反應(yīng)物濃度有關(guān)的函數(shù)；a 鏈的分支數(shù)，在直鏈反應(yīng)中a =l，支鏈反應(yīng)中a 1。熱反應(yīng)歷程是指危險(xiǎn)物受熱發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)在某一定空間內(nèi)進(jìn)行時，如果散熱不良會使反應(yīng)溫度不斷提高，溫度的提高又會使反應(yīng)速度加快，使得熱大于失熱，導(dǎo)致爆炸發(fā)生。至于什么情況下發(fā)生熱反應(yīng)，什么情況下發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，需根據(jù)具體情況而定，甚至同一爆炸性混合物在不同條件下有時也會有所不同。圖2 3所示為氫和

8、氧按完全反應(yīng)的濃度(2H2+O2)組成的混合氣發(fā)生爆炸的溫度和壓力區(qū)間。從圖中可以看出，當(dāng)壓力很低且溫度不高時(如在溫度500和壓力不超過200 Pa時)，由于游離基很容易擴(kuò)散到器壁上銷毀，此時連鎖中斷速度超過支鏈產(chǎn)生速度，因而反應(yīng)進(jìn)行較慢，混合物不會發(fā)生爆炸；當(dāng)溫度為500，壓力升高到200Pa和6666 Pa之間時(如圖中的a和b點(diǎn)之間)，由于產(chǎn)生支鏈速度大于銷毀速度，鏈反應(yīng)很猛烈，就會發(fā)生爆炸；當(dāng)壓力繼續(xù)提高，超過b點(diǎn)(大于6666 Pa)以后，由于混合物內(nèi)分子的濃度增高，容易發(fā)生鏈中斷反應(yīng)，致使游離基銷毀速度又超過鏈產(chǎn)生速度，鏈反應(yīng)速度趨于緩和，混合物又不會發(fā)生爆炸了。圖23中a和b點(diǎn)

9、時的壓力，即200Pa和6666 Pa，分別是混合物在低限和爆炸高限。隨著溫度增加，爆炸極限會變寬。這是由于鏈反應(yīng)需要有鏈分支反應(yīng)速度隨溫度升高而增加，而鏈終止的反應(yīng)卻隨溫度的升高而降低，故升高溫度對產(chǎn)生鏈反應(yīng)有利，結(jié)果使爆炸極限變寬，在圖上呈現(xiàn)半島形，當(dāng)壓力再升高超過c點(diǎn)(大于666610 Pa)時，開始出現(xiàn)下列反應(yīng)：H+ O2HO2HO2+ H2H+ H2O2HO2+ H2OOH+ H2O2產(chǎn)生游離基H和OH這兩個反應(yīng)是放熱的，結(jié)果使反應(yīng)釋放出的熱量超過從器壁散失的熱量，從而使混合物的溫度升高，進(jìn)一步加快反應(yīng)，促使釋放出更多的熱量，導(dǎo)致熱爆炸的發(fā)生?！纠}】：懸浮于空氣中的粉塵(煤粉、面粉

10、等)以一定的比例與空氣混合時，在一定的條件下所產(chǎn)生的爆炸，屬于（）。A.物理爆炸B.化學(xué)爆炸C. 碰撞爆炸D. 機(jī)械爆炸【答案】：B物質(zhì)爆炸濃度極限二、物質(zhì)爆炸濃度極限(一)爆炸極限的基本理論及其影響因素爆炸極限是表征可燃?xì)怏w、蒸汽和可燃粉塵危險(xiǎn)性的主要示性數(shù)。當(dāng)可燃性氣體、蒸氣或可燃粉塵與空氣(或氧)在一定濃度范圍內(nèi)均勻混合，遇到火源發(fā)生爆炸的濃度范圍稱為爆炸濃度極限，簡稱爆炸極限。將這一濃度范圍的混合氣體(或粉塵)稱作爆炸性混合氣體(或粉塵)?？扇夹詺怏w、蒸氣的爆炸極限一般用可燃?xì)怏w或蒸氣在混合氣體中的所占體積分?jǐn)?shù)來表示；可燃粉塵的爆炸極限是以在混合物中的質(zhì)量濃度(gm3)來表示?？扇夹詺?/p>

11、體的體積分?jǐn)?shù)及質(zhì)量濃度比在20時的換算公式如下：式中L體積分?jǐn)?shù)，Y質(zhì)量濃度，gm3。M可燃性氣體或蒸氣的相對分子質(zhì)量；22.4標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(0，l atm) l mol物質(zhì)氣化時的體積。例如，某空氣中甲烷氣體的體積濃度是10%，則換算為質(zhì)量濃度為：Y = LM/2.4 = 1016/2.4 = 66.67 gm3把能夠爆炸的最低濃度稱作爆炸下限；能發(fā)生爆炸的最高濃度稱作爆炸上限。用爆炸上限與下限濃度之差與爆炸下限濃度之比值表示其危險(xiǎn)度H，即：H = (L上L下)/ L下或H = (Y上Y下)/ Y下(23)例如，甲烷氣體的危險(xiǎn)度為：H 甲烷= (L甲烷上L甲烷下)/ L甲烷下=（154.9）/4

12、.9 = 2.06乙炔氣體的危險(xiǎn)度為：H 乙炔= (L乙炔上L乙炔下)/ L乙炔下=（802.55）/2.55 = 30.37一般情況下，H值越大，表示可燃性混合物的爆炸極限范圍越寬，其爆炸危險(xiǎn)性越大?？扇夹詺怏w、蒸氣或粉塵在爆炸極限范圍內(nèi)，遇到熱源(明火或溫度)，火焰瞬間傳播于整個混合氣體(或混合粉塵)空間化學(xué)反應(yīng)速度極快，同時釋放大量的熱，生成很多氣體，氣體受熱膨脹，形成很高的溫度和很大的壓力，具有很強(qiáng)的破壞力?？扇夹詺怏w、蒸氣或粉塵爆炸極限的概念可以用熱爆炸理論來解釋。當(dāng)可燃性氣體、蒸氣或粉塵的濃度小于爆炸下限時，由于在混合物中含有過量的空氣，過量空氣的冷卻作用及可燃物濃度的不足，導(dǎo)致系

13、統(tǒng)得熱小于失熱，反應(yīng)不能延續(xù)下去；同樣，當(dāng)可燃性氣體(或粉塵)的濃度大于爆炸上限時，則會有過量的可燃物，過量的可燃物不僅因缺氧而不能參與反應(yīng)、放出熱量，反而起冷卻作用，阻止了火焰的蔓延。當(dāng)然，也還有爆炸上限達(dá)100的可燃?xì)怏w和蒸氣(如環(huán)氧乙烷、硝化甘油等)，可燃性粉塵(如火炸藥粉塵)。這類物質(zhì)在分解時會自身供氧，使反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行下去。隨著氣體壓力和溫度的升高，越容易引起分解爆炸。爆炸極限值不是一個物理常數(shù)，它是隨實(shí)驗(yàn)條件的變化而變化，在判斷某工藝條件下的爆炸危險(xiǎn)性時，需根據(jù)危險(xiǎn)物品所處的條件來考慮其爆炸極限，如在火藥、起爆藥、炸藥烘干工房內(nèi)可燃蒸氣的爆炸極限與其他工房在正常溫度下的極限是不一樣的

14、，在受壓容器和在正常壓力下的爆炸極限亦有所不同；其他因素如點(diǎn)火源的能量，容器的形狀、大小，火焰的傳播方向，惰性氣體與雜質(zhì)的含量等均對爆炸極限有影響。溫度的影響1溫度的影響混合爆炸氣體的初始溫度越高，爆炸極限范圍越寬，則爆炸下限降低，上限增高，爆炸危險(xiǎn)性增加。這是因?yàn)樵跍囟仍龈叩那闆r下，活化分子增加，分子和原子的動能也增加，使活化分子具有更大的沖擊能量，爆炸反應(yīng)容易進(jìn)行，使原來含有過量空氣(低于爆炸下限)或可燃物(高于爆炸上限)而不能使火焰蔓延的混合物濃度變成可以使火焰蔓延的濃度，從而擴(kuò)大了爆炸極限范圍。例如丙酮的爆炸極限受溫度影響的情況見表21。2壓力的影響混合氣體的初始壓力對爆炸極限的影響較

15、復(fù)雜，在0.12.0 MPa的壓力下，對爆炸下限影響不大，對爆炸上限影響較大；當(dāng)大于2.0 MPa時，爆炸下限變小，爆炸上限變大，爆炸范圍擴(kuò)大。這是因?yàn)樵诟邏合禄旌蠚怏w的分子濃度增大，反應(yīng)速度加快，放熱量增加，且在高氣壓下，熱傳導(dǎo)性差，熱損失小，有利于可燃?xì)怏w的燃燒或爆炸。甲烷混合氣初始壓力對爆炸極限的影響見表2 2。值得重視的是當(dāng)混合物的初始壓力減小時，爆炸極限范圍縮小，當(dāng)壓力降到某一數(shù)值時，則會出現(xiàn)下限與上限重合，這就意味著初始壓力再降低時，不會使混合氣體爆炸。把爆炸極限范圍縮小為零的壓力稱為爆炸的臨界壓力。甲烷在3個不同的初始溫度下，爆炸極限隨壓力下降而縮小的情況如圖23所示。因此，密閉

16、設(shè)備進(jìn)行減壓操作對安全是有利的安全生產(chǎn)技術(shù)精講班第17講講義3惰性介質(zhì)的影響爆炸影響因素【大綱考試內(nèi)容要求】：1.了解爆炸極限的影響因素；2.了解爆炸反應(yīng)濃度的計(jì)算；【教材內(nèi)容】：3惰性介質(zhì)的影響若在混合氣體中加入惰性氣體(如氮、二氧化碳、水蒸氣、氬、氮等)，隨著惰性氣體含量的增加，爆炸極限范圍縮小。當(dāng)惰性氣體的濃度增加到某一數(shù)值時，使爆炸上下限趨于一致，使混合氣體不發(fā)生爆炸。這是因?yàn)榧尤攵栊詺怏w后，使可燃?xì)怏w的分子和氧分子隔離，它們之間形成一層不燃燒的屏障，而當(dāng)氧分子沖擊惰性氣體時，活化分子失去活化能，使反應(yīng)鍵中斷。若在某處已經(jīng)著火，則放出熱量被惰性氣體吸收，熱量不能積聚，火焰不能蔓延到可燃

17、氣分子上去，可起到抑制作用。惰性氣體氬、氦，阻燃性氣體CO2及水蒸氣、四氯化碳的濃度對甲烷氣體爆炸極限的影響如圖24所示。由圖24可知混合氣體中惰性氣體濃度的增加，使空氣的濃度相對減少，在爆炸上限時，可燃?xì)怏w濃度大，空氣濃度小，混合氣中氧濃度相對減少，故惰性氣體更容易把氧分子和可燃性氣體分子隔開，對爆炸上限產(chǎn)生較大的影響，使爆炸上限劇烈下降。同理混合氣體中氧含量的增加，爆炸極限范圍擴(kuò)大，尤其對爆炸上限提高得更多?？扇?xì)怏w在空氣中和純氧中的爆炸極限范圍比較見表23。 圖2-4 惰性氣體濃度對甲烷爆炸極限影響表23可燃?xì)怏w在空氣和純氧中的爆炸極限范圍物質(zhì)名稱在空氣中的爆炸極限范圍在純氧的爆炸極限范

18、圍甲烷4.91510.156156.0乙烷31512.036663.0丙烷2.19.57.42.35552.7丁烷1.58.57.01.84947.8乙烯2.753431.2538077.0乙炔1.533479.72.89.390.2氫47571.049591.0氨152813.013.57965.5一氧化碳1274.562.515.59478.54爆炸容器對爆炸極限的影響4爆炸容器對爆炸極限的影響爆炸容器的材料和尺寸對爆炸極限有影響，若容器材料的傳熱性好，管徑越細(xì)，火焰在其中越難傳播，爆炸極限范圍變小。當(dāng)容器直徑或火焰通道小到某一數(shù)值時，火焰就不能傳播下去，這一直徑稱為臨界直徑或最大滅火間距

19、。如甲烷的臨界直徑為0.40.5m m，氫和乙炔為0.10.2 mm。目前一般采用直徑為50 mm的爆炸管或球形爆炸容器。5點(diǎn)火源的影響當(dāng)點(diǎn)火源的活化能量越大，加熱面積越大，作用時間越長，爆炸極限范圍也越大。圖25是電點(diǎn)火能量對甲烷、空氣混合氣體爆炸極限的影響。從圖中可以看出，當(dāng)火花能量達(dá)到某一值時，爆炸極限范圍受點(diǎn)火能量的影響較小，如圖25中，當(dāng)點(diǎn)火能量為l0J時，其爆炸極限范圍趨于穩(wěn)定值，為615。所以，一般情況下，爆炸極限均在較高的點(diǎn)火能量下測得，如測甲烷與空氣混合氣體的爆炸極限時，用10J以上的點(diǎn)火能量，其爆炸極限為515。 圖2-5 點(diǎn)火能量對甲烷爆炸極限影響【例題】：以下有關(guān)爆炸極

20、限影響因素說法錯誤的是（）。A. 混合爆炸氣體的初始溫度越高，爆炸極限范圍越寬B. 當(dāng)混合氣體的初始壓力小于2.0 MPa時，爆炸下限變小，爆炸上限變大，爆炸范圍擴(kuò)大C. 隨著惰性氣體含量的增加，爆炸極限范圍縮小D. 點(diǎn)火源的活化能量越大，爆炸極限范圍也越大【答案】：B(二)爆炸反應(yīng)濃度、爆炸溫度和壓力的計(jì)算(二)爆炸反應(yīng)濃度、爆炸溫度和壓力的計(jì)算1爆炸完全反應(yīng)濃度計(jì)算爆炸混合物中的可燃物質(zhì)和助燃物質(zhì)完全反應(yīng)的濃度也就是理論上完全燃燒時在混合物中可燃物的含量，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式可以計(jì)算可燃?xì)怏w或蒸氣的完全反應(yīng)濃度?，F(xiàn)舉例如下：例求乙炔在氧氣中完全反應(yīng)的濃度。解寫出乙炔在氧氣中的燃燒反應(yīng)式：2C

21、2H2+502 = 4C02+2H20+Q根據(jù)反應(yīng)式得知，參加反應(yīng)物質(zhì)的總體積為2+5 = 7。若以7這個總體積為100，則2個體積的乙炔在總體積中占：Xo = 2/7 = 286答：乙炔在氧氣中完全反應(yīng)的濃度為286?？扇?xì)怏w或蒸氣的化學(xué)當(dāng)量濃度，也可用以下方法計(jì)算。燃?xì)怏w或蒸氣分子式一般用CHO表示，設(shè)燃燒1 mol氣體所必需的氧的物質(zhì)的量為n，則燃燒反應(yīng)式可寫成：CHO+ nO2 生成氣體如果把空氣中氧氣的濃度取為209，則在空氣中可燃?xì)怏w完全反應(yīng)的濃度x()一般可用下式表示：又設(shè)在氧氣中可燃?xì)怏w完全反應(yīng)的濃度為 X0()，即：式(24)和式(25)表示出X和X。與n或2n之間的關(guān)系(2

22、n表示反應(yīng)中氧的原子數(shù))。在完全燃燒的情況下，燃燒反應(yīng)式為：CHO+ nO2 CO2 + 1/2H2O式中2n = 2+1/2-，對于石蠟烴=2a+2。因此，2n = 3a+1-。根據(jù)2n的數(shù)值，從表2 4中可直接查出可燃?xì)怏w或蒸氣在空氣(或氧氣)中完全反應(yīng)的濃度。例試分別求H2、CH3OH、C3H8、C6H6在空氣中和氧氣中完全反應(yīng)的濃度。解 (1)公式法：(2)查表法：根據(jù)可燃物分子式，用公式2n = 2+1/2-，求出其2n值。由2n數(shù)值，直接從表24中分別查出它們在空氣(或氧)中完全反應(yīng)的濃度。由式2n = 2+1/2-，依分子式分別求出2n值如下： H2 2n=1 CH30H 2n=

23、3 C3H8 2n=10 C6H6 2n=15由2n值直接從表2-4分別查出它們的X和Xo值： X(H2)=29.5 X。(H2)=66.7 X(CH30H)=12 X。(CH30H)=40 X(C3H8)=4 X。(C3H8)=167 X(C6H6)=2.7 X。(C6H6)=11.76表24可燃?xì)怏w(蒸氣)在空氣和氧氣中完全反應(yīng)的濃度氧分子數(shù)氧原子數(shù)2n完全反應(yīng)的濃度可燃物舉例在空氣中20.9 X = % 0.209+ n在氧氣中100X0 = % 1+n10.51.01.52.045.529.511.817.380.066.757.250.0氧氣、一氧化碳22.53.03.54.014.

24、312.210.79.544.540.036.433.3甲醇、二硫化碳甲烷、醋酸34.55.05.56.08.57.77.16.530.828.626.725.0乙炔、乙醛乙烷、乙醇46.57.07.58.06.15.65.35.023.522.221.120.0氯乙烷乙烷、甲酸乙酯、丙酮58.59.09.510.04.74.54.24.019.018.217.4, 16.7丙烯、丙醇丙烷、乙酸乙酯610.511.011.512.03.233.723.503.3616.015.414.814.3丁酮乙醚、丁烯、丁醇712.513.013.514.03.233.103.002.8913.813.

25、312.912.5丁烷、甲酸丁酯二氯苯814.515.015.516.02.802.702.622.5412.1211.7611.4211.10澳苯、氯苯苯、戊醇戊烷、乙酸丁酯916.517.017.518.02.472.392.332.2610.8110.5210.2610.0苯甲醇、甲酚環(huán)己烷、庚烷1018.519.019.520.02.202.152.102.05 9.769.529.309.09甲苯胺己烷、丙酸丁酯甲基環(huán)己醇安全生產(chǎn)技術(shù)精講班第18講講義爆炸溫度計(jì)算【大綱考試內(nèi)容要求】：1.了解爆炸溫度和壓力的計(jì)算；【教材內(nèi)容】：2爆炸溫度計(jì)算1)根據(jù)反應(yīng)熱計(jì)算爆炸溫度理論上的爆炸最高

26、溫度可根據(jù)反應(yīng)熱計(jì)算。例求乙醚與空氣的混合物的爆炸溫度。解(1)先列出乙醚在空氣中燃燒的反應(yīng)方程式：C4H100 + 602 + 22.6N 4C02 + 5H2O + 22.6N2式中，氮的摩爾數(shù)是按空氣中N2O2=7921的比例確定的，即 602對應(yīng)的N2應(yīng)為：67921 = 226由反應(yīng)方程式可知，爆炸前的分子數(shù)為29.6，爆炸后為31.6。(2)計(jì)算燃燒各產(chǎn)物的熱容。氣體平均摩爾定容熱容計(jì)算式見表25。表2-5氣體平均摩爾定容熱容計(jì)算式 氣 體熱容(41868J(kmol)單原子氣體(Ar、He、金屬蒸氣等)雙原子氣體(N2、O2、H2、CO、NO等) C02、S02 H2O、H2S所

27、有口原子氣體(NH3及其他) 所有五原于氣體(CH4及其他)4.934.80 + 0.00045t9.0 + 0.00058t4.0 + 0.00215t10.00 + 0.00045t12.00 + 0.00045t根據(jù)表中所列計(jì)算式，燃燒產(chǎn)物各組分的熱容為：N：的摩爾定容熱容為(4.8 + O.00045t)41868J(kmol)H20的摩爾定容熱容為(4.0 + 0.00215t)X41868J(kmol)CO2的摩爾定容熱容為(9.0 + 0.00058t)X41868J(kmol)燃燒產(chǎn)物的熱容為：22.6(4.8+0.00045t)4186.8J(kmol) = (454+004

28、2t)1O3J(kmol)5(40+000215t)4186，8J(kmol) = (837+0045t) 1O3J(kmol)4(90+000058t)41868J(kmol)=E(1507+00097t) 1O3J(kmol)燃燒產(chǎn)物的總熱容為(688.4+0.0967t)103J(kmol)。這里的熱容是定容熱容,符合于密閉容器中爆炸情況。(3)求爆炸最高溫度。先查得乙醚的燃燒熱為2.7lO6Jmol，即2.7109Jkmol。 因?yàn)楸ㄋ俣葮O快，是在近乎絕熱情況下進(jìn)行的，所以全部燃燒熱可近似地看作用于提高燃燒產(chǎn)物的溫度，也就是等于燃燒產(chǎn)物熱容與溫度的乘積，即：2.7lO9 = (688

29、.4+0.0967t)103t解上式得爆炸最高溫度t=2826。上面計(jì)算是將原始溫度視為0。爆炸最高溫度非常高，雖然與實(shí)際值有若干度的誤差，但對計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性并無顯著的影響。根據(jù)燃燒反應(yīng)方程式與氣體的內(nèi)能計(jì)算爆炸溫度2)根據(jù)燃燒反應(yīng)方程式與氣體的內(nèi)能計(jì)算爆炸溫度可燃?xì)怏w或蒸氣的爆炸溫度可利用能量守恒的規(guī)律估算，即根據(jù)爆炸后各生成物內(nèi)能之和與爆炸前各種物質(zhì)內(nèi)能及物質(zhì)的燃燒熱的總和相等的規(guī)律進(jìn)行計(jì)算。用公式表達(dá)為：u 2=Q+u l (2-6)式中u 2燃燒后產(chǎn)物的內(nèi)能之總和； u l燃燒前物質(zhì)的內(nèi)能之總和; Q燃燒物質(zhì)的燃燒熱之總和。例已知一氧化碳在空氣中的濃度為20，求CO與空氣混合物的爆炸

30、溫度。爆炸混合物的最初溫度為300K。解通?？諝庵醒跽?1，氮占79，所以混合物中氧和氮分別占TKH2O2N2COCO2H2O2004061.24144.934144.934144.933006028.996238.336238.336238.336950.097494.374008122.398373.608289.868331.7310048.3210090.1960012309.1912937.2112602.2712631.5817333.3515114.3580016537.8617877.6417082.1417207.7525581.3521227.08100020850.262

31、3069.2721855.1022064.4434541.10275496233996.8232029.0232405.8353591.0439439.66180039690.8645217.4442705.3643249.6474106.3657359.16200044798.7651288.3048273.8048859.9684573.3665732.76220048985.5657359.1654009.7254470.2795040.3674106.36240055265.7663220.6859452.5660143.38105507.3682898.64

32、260060708.6069500.8865314.0865816.50116893.0491690.92280066570.1275362.4070756.9271594.28127278.72100901.88300072012.9681642.676618.4477455.80138164.40110112.84320077874.4888341.4882479.9683317.32149050.08119742.48u 1 = (0.26238.33+0.1686238.33+0.6326238.33)J= 6238.33J一氧化碳的燃燒熱為285624J，則0.2 mol一氧化碳的燃

33、燒熱為： (O.2285624)J = 57124.8J燃燒后各生成物內(nèi)能之和應(yīng)為： u 2 = (6238.33+57124.8)J = 63363.13J從一氧化碳燃燒反應(yīng)式2CO+O2 = 2CO2可以看出，0.2 mol一氧化碳燃燒時生成0.2mol二氧化碳，消耗0.1mol氧。1mol混合物中，原有0.168mol氧，燃燒后應(yīng)剩下0.168-0.1= O.068 mol氧，氮的數(shù)量不發(fā)生變化，則燃燒產(chǎn)物的組成是：二氧化碳0.2 mol，氧0.068mol，氮0.632mol。假定爆炸溫度為2400K，由表26查得二氧化碳、氧和氮的摩爾內(nèi)能分別為105507.36Jmol、63220.

34、68Jmol和59452.56Jmol，則燃燒產(chǎn)物的內(nèi)能為：u 2= (0.2105507.36 + 0.0683220.68+0.63259452.56)J=629745J說明爆炸溫度高于2400K，于是再假定爆炸溫度為2600K，則內(nèi)能之和應(yīng)為；u 2”=(0.2116893.04+0.06869500.88+0.63285314.08)J=69383.17Ju 2”值又大于u 2值，因相差不太大，所以準(zhǔn)確的爆炸溫度可用內(nèi)插法求得：以攝氏溫度表示為：t=(T273)=(2412273) = 2139爆炸壓力的計(jì)算3爆炸壓力的計(jì)算可燃性混合物爆炸產(chǎn)生的壓力與初始壓力、初始溫度、濃度、組分以及

35、容器的形狀、大小等因素有關(guān)。爆炸時產(chǎn)生的最大壓力可按壓力與溫度及摩爾數(shù)成正比的規(guī)律確定，根據(jù)這個規(guī)律有下列關(guān)系式：式中P、T和n爆炸后的最大壓力、最高溫度和氣體摩爾數(shù)；Po、To和m爆炸前的初始壓力、初始溫度和氣體摩爾數(shù)。由此可以得出爆炸壓力計(jì)算公式：例設(shè)Po = 01MPaTo=27，T=2411K，求一氧化碳與空氣混合物的最大爆炸壓力。解當(dāng)可燃物質(zhì)的濃度等于或稍高于完全反應(yīng)的濃度時，爆炸產(chǎn)生的壓力最大，所以計(jì)算時應(yīng)采用完全反應(yīng)的濃度。先按一氧化碳的燃燒反應(yīng)式計(jì)算爆炸前后的氣體摩爾數(shù)：2CO+O2+3.76N2=2C02+3.76N2由此可得出m=6.76，n=5.76，代入式(28)，得：

36、以上計(jì)算的爆炸溫度與壓力都沒有考慮熱損失，是按理論的空氣量計(jì)算的，所得的數(shù)值都是最大值。安全生產(chǎn)技術(shù)精講班第19講講義(三)爆炸上限和下限的計(jì)算爆炸極限計(jì)算、粉塵爆炸【大綱考試內(nèi)容要求】：1. 掌握爆炸上限和下限、含有惰性氣體組成混合物爆炸極限的計(jì)算。2.了解粉塵爆炸的機(jī)理與特點(diǎn)；3.掌握粉塵爆炸的影響因素；4.熟悉粉塵爆炸的特性；5.掌握控制產(chǎn)生粉塵爆炸的技術(shù)措施?！窘滩膬?nèi)容】：(三)爆炸上限和下限的計(jì)算，含有惰性氣體組成混合物爆炸極限計(jì)算1爆炸上限和下限的計(jì)算(1)根據(jù)完全燃燒反應(yīng)所需氧原子數(shù)，估算碳?xì)浠衔锏谋ㄏ孪藓蜕舷?，其?jīng)驗(yàn)公式如下：式中L下 碳?xì)浠衔锏谋ㄏ孪?；L上碳?xì)浠衔锏?/p>

37、爆炸上限；N每摩爾可燃?xì)怏w完全燃燒所需氧原子數(shù)。例試求乙烷在空氣中的爆炸下限和上限。解寫出乙烷的燃燒反應(yīng)式，求出N值：C2H6+3.502 = 2C02+2H20則N = 7。將N值分別代入式(29)及式(210)，得；乙烷在空氣中的爆炸下限濃度為338，爆炸上限濃度為107。實(shí)驗(yàn)測得乙烷的爆炸下限為30，爆炸上限為125，對比上述估算結(jié)果，可知用此方法估算的爆炸上限值小于實(shí)驗(yàn)測得的值。(2)根據(jù)爆炸性混合氣體完全燃燒時摩爾分散，確定有機(jī)物的爆炸下限及上限。計(jì)算公式如下：式中X。為可燃?xì)怏w摩爾分?jǐn)?shù)，也就是完全燃燒時在混合氣體中該可燃?xì)怏w的含量。2多種可燃?xì)怏w組成的混合物的爆炸極限計(jì)算由多種可燃

38、氣體組成爆炸性混合氣體的爆炸極限，可根據(jù)各組分的爆炸極限進(jìn)行計(jì)算。其計(jì)算公式如下：式中Lm爆炸性混合氣的爆炸極限，；L1、L2、L3組成混合氣各組分的爆炸極限，；V1、V2、V3各組分在混合氣中的濃度，。V1+ V2+ V3+= 100例如，某種天然氣的組成如下：甲烷80，乙烷15，丙烷4，丁烷1。各組分相應(yīng)的爆炸下限分別為5，3.22，2.37和1.86，則天然氣的爆炸下限為；將各組分的爆炸上限代入式(2-13)，可求出天然氣的爆炸上限。式(2一13)用于煤氣、水煤氣、天然氣等混合氣爆炸極限的計(jì)算比較準(zhǔn)確，而對于氫與乙烯、氫與硫化氫、甲烷與硫化氫等混合氣及一些含二硫化碳的混合氣體，計(jì)算的誤差

39、較大?！纠}】根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算乙烷在空氣中的爆炸下限和上限分別是（）。A3.38% 10.7% B5.38% 21.7% C10.7% 21.38% D3.0% 15.0% 【答案】A3含有惰性氣體組成混合物的爆炸極限計(jì)算3含有惰性氣體組成混合物的爆炸極限計(jì)算如果爆炸性混合氣體中含有惰性氣體如氮、二氧化碳等，計(jì)算爆炸極限時，可先求出混合物中由可燃?xì)怏w和惰性氣體分別組成的混合比，再從圖26和圖27中找出它們的爆炸極限，并分別代入式(213)中求得。圖2-6 氫、一氧化碳、甲烷和氮、二氧化碳混合氣爆炸極限例求某回收煤氣的爆炸極限，其組分為：CO 58，CO2 19.4，N2 20.7，02 0.4

40、，H2 1.5。解將煤氣中的可燃?xì)怏w和惰性氣體組合為兩組：(1)C0和C02，即58(C0)+194(C02) = 774(C0+ C02)其中， 惰性氣體可燃?xì)怏w = C02C0 = 19458 =033由圖26中查得， L上=70， L下= 17。(2)N2和H2，即1.5(H2)+ 20.7(N2)= 222(N2+H2)其中， 惰性氣體可燃?xì)怏w = N2H2 =20.71.5 = 13.8從圖2 6查得 L上 = 76，L下 = 64將上述數(shù)據(jù)代入式(213)即可求得煤氣的爆炸極限：圖2-7 乙烷、丙烷、丁烷和氮、二氧化碳混合氣爆炸極限該煤氣的爆炸極限為20.371.5。三、粉塵爆炸的

41、特點(diǎn)三、粉塵爆炸的特點(diǎn)(一)粉塵爆炸的機(jī)理和特點(diǎn)當(dāng)可燃性固體呈粉體狀態(tài)，粒度足夠細(xì)，飛揚(yáng)懸浮于空氣中，并達(dá)到一定濃度，在相對密閉的空間內(nèi)，遇到足夠的點(diǎn)火能量，就能發(fā)生粉塵爆炸。具有粉塵爆炸危險(xiǎn)性的物質(zhì)較多，常見的有金屬粉塵(如鎂粉、鋁粉等)、煤粉、糧食粉塵、飼料粉塵、棉麻粉塵、煙草粉塵、紙粉、木粉、火炸藥粉塵及大多數(shù)含有C，H元素、與空氣中氧反應(yīng)能放熱的有機(jī)合成材料粉塵等。粉塵爆炸是一個瞬間的連鎖反應(yīng)，屬于不定的氣固二相流反應(yīng)，其爆炸過程比較復(fù)雜，它將受諸多因素的制約。所以，有關(guān)粉塵爆炸的機(jī)理至今尚在不斷研究和不斷完善之中。日本安全工學(xué)協(xié)會編的爆炸一書闡述了一種比較典型的粉塵爆炸機(jī)理。這種觀點(diǎn)

42、認(rèn)為從最初的粉塵粒子形成到發(fā)生爆炸的過程，如圖29所示。粉塵粒子表面通過熱傳導(dǎo)和熱輻射，從火源獲得能量，使表面溫度急劇升高，達(dá)到粉塵粒子加速分解的溫度和蒸發(fā)溫度，形成粉塵蒸氣或分解氣體，這種氣體與空氣混合后就容易引起點(diǎn)火(氣相點(diǎn)火)。另外，粉塵粒子本身相繼發(fā)生熔融氣化，進(jìn)發(fā)出微小火花，成為周圍未燃燒粉塵的點(diǎn)火源，使之著火，從而擴(kuò)大了爆炸范圍，這一過程與氣體爆炸相比就復(fù)雜得多。從粉塵爆炸過程可以看出粉塵爆炸有如下特點(diǎn)：(1)粉塵爆炸速度或爆炸壓力上升速度比爆炸氣體小，但燃燒時間長，產(chǎn)生的能量大，破壞程度大。(2)爆炸感應(yīng)期較長，粉塵的爆炸過程比氣體的爆炸過程復(fù)雜，要經(jīng)過塵粒的表面分解或蒸發(fā)階段及

43、由表面向中心延燒的過程，所以感應(yīng)期比氣體長得多。(3)有產(chǎn)生二次爆炸的可能性。因?yàn)榉蹓m初次爆炸產(chǎn)生的沖擊波會將堆積的粉塵揚(yáng)起，懸浮在空氣中，在新的空間形成達(dá)到爆炸極限濃度范圍內(nèi)的混合物，而飛散的火花和輻射熱成為點(diǎn)火源，引起第二次爆炸，這種連續(xù)爆炸會造成嚴(yán)重的破壞。粉塵有不完全燃燒現(xiàn)象，在燃燒后的氣體中含有大量的CO及粉塵(如塑料粉)自身分解的有毒氣體，會伴隨中毒死亡的事故。(二)粉塵爆炸的特性及影響因素評價(jià)粉塵爆炸危險(xiǎn)性的主要特征參數(shù)是爆炸極限、最小點(diǎn)火能量、最低著火溫度、粉塵爆炸壓力及壓力上升速率。粉塵爆炸極限不是固定不變的，它的影響因素主要有粉塵粒度、分散度、濕度、點(diǎn)火源的性質(zhì)、可燃?xì)夂?/p>

44、、氧含量、惰性粉塵和灰分溫度等。一般來說，粉塵粒度越細(xì)，分散度越高，可燃?xì)怏w和氧的含量越大，火源強(qiáng)度、初始溫度越高，濕度越低，惰性粉塵及灰分越少，爆炸極限范圍越大，粉塵爆炸危險(xiǎn)性也就越大。粉塵爆炸壓力及壓力上升速率(dPdt)主要受粉塵粒度、初始壓力、粉塵爆炸容器、湍流度等因素的影響。粒度對粉塵爆炸壓力上升速率的影響比粉塵爆炸壓力大得多。當(dāng)粉塵粒度越細(xì)，比表面越大，反應(yīng)速度越快，爆炸上升速率就越大。隨初始壓力的增大對密閉容器的粉塵爆炸壓力及壓力上升速率也增大，當(dāng)初始壓力低于壓力極限時(如數(shù)十毫巴)，粉塵則不再可能發(fā)生爆炸。與可燃?xì)獗ㄒ粯?，容器尺寸會對粉塵爆炸壓力及壓力上升速率有很大的影響，大

45、量可燃粉塵的試驗(yàn)研究證明，當(dāng)容積O.04m3時，粉塵爆炸強(qiáng)度遵循如下規(guī)律：粉塵爆炸在管道中傳播時碰到障礙片時，因湍流度的影響，使粉塵呈漩渦狀態(tài)，使爆炸波陣面不斷加速。當(dāng)管道長度足夠長時，甚至?xí)D(zhuǎn)化為爆轟。主要粉塵爆炸特性參數(shù)見表27。圖2-8 粉塵爆炸過程示意圖表27 粉塵的自燃點(diǎn)、爆炸下限及爆炸最大壓力粉塵類別云狀粉塵的自燃點(diǎn)爆炸下限(gm-3)最大爆炸壓力MPa金屬；鉛鐵鎂鋅塑料：醋酸纖維a一甲基丙烯酸酯六次甲基四胺石炭酸樹脂鄰苯二甲酸酐聚乙烯塑料聚苯乙烯 合成硬皮 其他：棉纖維玉蜀淀粉 煙煤煤焦油瀝青硫木粉64531552068032044041046065049032053047067

46、01904303512020500252015251525203010045358035400.6030.1970.4410.0880.5570.3880.4280.4150.3330.5640.2990.4010.4990.490.3120.3330.2790.421(三)控制產(chǎn)生粉塵爆炸的技術(shù)措施控制產(chǎn)生粉塵爆炸的主要技術(shù)措施是縮小粉塵擴(kuò)散范圍，消除粉塵，控制火源，適當(dāng)增濕。對于產(chǎn)生可燃粉塵的生產(chǎn)裝置(如Al粉的粉碎等)，則可以進(jìn)行惰化防護(hù)，即在生產(chǎn)裝置中通入惰性氣體，使實(shí)際氧含量比臨界氧含量低20。在通入惰性氣體時，必須注意把裝置里的氣體完全混合均勻。在生產(chǎn)過程中，要對惰性氣體的氣流、壓

47、力或?qū)ρ鯕鉂舛冗M(jìn)行測試，應(yīng)保證不超過臨界氧含量。還可以采用抑爆裝置等技術(shù)措施。抑爆裝置由爆炸壓力探測器、信號放大器和抑爆劑發(fā)射器組成，如圖29所示，其抑爆效果如圖210所示。圖2-9 爆炸抑制裝置 圖2-10爆炸抑制裝置效果圖【例題】粉塵爆炸危險(xiǎn)性的主要特征參數(shù)是_ 。A爆炸極限B最小點(diǎn)火能量C最低著火溫度D. 粉塵分散度E. 粉塵爆炸壓力及壓力上升速率【答案】：ABCE安全生產(chǎn)技術(shù)精講班第20講講義第三節(jié)民用爆破器材、煙花爆竹的安全【大綱考試內(nèi)容要求】：1. 掌握民用爆破器材、煙花爆竹的主要危險(xiǎn)因素2.了解火藥燃燒的特性及炸藥爆炸三要素； 3.熟悉起爆器材、工業(yè)炸藥和煙花爆竹藥料的燃燒爆炸敏

48、感度和爆炸影響因素； 4.熟悉爆炸沖擊波的破壞作用和防護(hù)措施，工廠平面布置和安全距離，工藝與設(shè)備防爆裝置，自動雨淋和火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)；【教材內(nèi)容】： 第三節(jié) 民用爆破器材、煙花爆竹的安全 一、民用爆破器材、煙花爆竹生產(chǎn)安全基礎(chǔ)知識民用爆破器材是指用于非軍事目的各種炸藥（起爆藥、猛炸藥、火藥、煙火藥）及其制品和火工品的總稱。(一)民用爆破器材的分類民用爆破器材是廣泛用于礦山爆破、開山辟路、水利工程和地質(zhì)探礦等許多工業(yè)領(lǐng)域的重要消耗材料。但由于這類器材本身存在著燃燒爆炸特性，在生產(chǎn)、貯運(yùn)、經(jīng)營、使用過程中具有火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性，因而以防火、防爆為主要內(nèi)容的安全生產(chǎn)工作具有特殊的重要性。民用爆破器材包括：(

49、1)工業(yè)炸藥：如硝化甘油炸藥、銨梯炸藥、銨油炸藥、乳化炸藥、水膠炸藥及其他工業(yè)炸藥等。(2)起爆器材。起爆器材可以分為起爆材料和傳爆材料兩大類?；鹄坠?、電雷管、導(dǎo)爆管雷管、繼爆管及其他雷管屬于起爆材料。導(dǎo)火索、導(dǎo)爆索、導(dǎo)爆管屬于傳爆材料。(3)專用民爆器材：如油氣井用起爆器、射孔彈、復(fù)合射孔彈修井爆破器材、點(diǎn)火藥盒、地震勘探用震源藥柱、射孔彈，特種爆破用礦巖破碎器材、中繼起爆具、平爐出鋼口穿孔彈、果林增效爆破具等。2. 民用爆破器材的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)因素由于民用爆破器材種類繁多，不同類別和品種的爆破器材在生產(chǎn)、貯存、運(yùn)輸和使用過程中的危險(xiǎn)因素不盡相同，因而不能分門別類加以闡述，這里僅以粉狀乳化炸藥

50、的生產(chǎn)為例，來說明民爆器材生產(chǎn)的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性。粉狀乳化炸藥的生產(chǎn)工藝可以簡單概括為以下幾個步驟：油相制備、水相制備、乳化(冷卻敏化)、噴霧制粉、裝藥包裝。制藥所用的原材料和輔助材料，如硝酸銨、復(fù)合蠟(含乳化劑)等都有易燃易爆危險(xiǎn)性；成品粉狀乳化炸藥具有較高的爆轟和殉爆特性，制造過程中還有形成爆炸性粉塵的可能。另外，生產(chǎn)過程中需要采用較高溫度和壓力的蒸汽，乳化設(shè)備中有轉(zhuǎn)動摩擦的部件，噴霧制粉過程中需要使用特種輸送泵和功率較大的風(fēng)機(jī)等。因此。粉狀乳化炸藥生產(chǎn)線存在著火災(zāi)爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。粉狀乳化炸藥生產(chǎn)的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)因素主要來自物質(zhì)危險(xiǎn)性，生產(chǎn)過程中的高溫、撞擊摩擦、電氣和靜電火花、雷電引起的危險(xiǎn)性。

51、粉狀乳化炸藥在貯存和運(yùn)輸中存在以下危險(xiǎn)因素：(1)硝酸銨貯存過程中會發(fā)生自然分解并放出熱量。當(dāng)環(huán)境具備一定的條件且溫度達(dá)到爆發(fā)點(diǎn)時引起硝酸銨燃燒或爆炸。(2)油相材料都是易燃危險(xiǎn)品，貯存時遇到高溫、氧化劑等，易發(fā)生燃燒而引起燃燒事故。(3)包裝后的乳化炸藥仍具有較高的溫度，炸藥中的氧化劑和可燃劑會緩慢反應(yīng)，當(dāng)熱量得不到及時散發(fā)時易發(fā)生燃燒而引起爆炸。(4)危險(xiǎn)品運(yùn)輸時可能發(fā)生的翻車、撞車、墜落、碰撞及摩擦等險(xiǎn)情，可能導(dǎo)致的后果是引起危險(xiǎn)品的燃燒或者爆炸。3. 煙花爆竹行業(yè)生產(chǎn)安全事故頻發(fā)的原因近年來，我國煙花爆竹生產(chǎn)廠家屢屢發(fā)生重大、特大火災(zāi)爆炸和傷亡事故，在給人民的生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p失的同時

52、，嚴(yán)重影響社會穩(wěn)定。 分析近年來煙花爆竹行業(yè)生產(chǎn)安全事故頻發(fā)的主要原因，大致有以下幾類。(1)非法生產(chǎn)現(xiàn)象嚴(yán)重。在市場經(jīng)濟(jì)的條件下，一些經(jīng)營者為了追求眼前經(jīng)濟(jì)利益，置國家有關(guān)法律、法規(guī)于不顧，未經(jīng)批準(zhǔn)就非法生產(chǎn)煙花爆竹。 (2)有的企業(yè)不具備基本的安全條件。相當(dāng)多選址、廠房布局不符合安全要求，沒有必要的消防設(shè)施。生產(chǎn)設(shè)備簡陋，操作方法原始，生產(chǎn)場所貯存藥量超標(biāo)、作業(yè)人員數(shù)量超限；有的甚至在居住區(qū)生產(chǎn)煙花爆竹。這些不具備基本安全條件的煙花爆竹生產(chǎn)企業(yè)，發(fā)生事放時必然造成群死群傷的后果。(3)安全管理制度不健全。相當(dāng)多的煙花爆竹生產(chǎn)經(jīng)營者本身就缺乏必要的安全生產(chǎn)知識，對國家的有關(guān)安全衛(wèi)生法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)

53、不甚了解以致企業(yè)安全管理制度不健全。無章可循或有章不循，安全生產(chǎn)管理工作處于混亂狀態(tài)。(4)從業(yè)人員素質(zhì)差。相當(dāng)多的煙花爆竹生產(chǎn)企業(yè)沒有技術(shù)人員，沒有合格的安全生產(chǎn)管理人員，還隨便地招收未經(jīng)安全教育和技術(shù)培訓(xùn)的工人上崗作業(yè)，甚至使用童工。生產(chǎn)操作中違反安全技術(shù)規(guī)程現(xiàn)象嚴(yán)重。(5)煙火藥配方中使用禁、限用原料。據(jù)2002年2月3日新華社報(bào)道，國家質(zhì)量監(jiān)督部門對13個省53家企業(yè)65種煙花爆竹產(chǎn)品進(jìn)行抽查，合格率僅為67.7，存在煙火藥配方中使用禁用藥物、單個產(chǎn)品裝藥量超標(biāo)等嚴(yán)重威脅生產(chǎn)和燃放安全的問題。(6)缺乏質(zhì)量安全保障能力。煙花爆竹勞動安全技術(shù)規(guī)程規(guī)定，煙火藥的原材料進(jìn)廠后應(yīng)經(jīng)化驗(yàn)和工藝鑒

54、定合格后方可使用，中間產(chǎn)品和產(chǎn)品的安全質(zhì)量也需要有一定的檢測手段來保證。實(shí)際上，現(xiàn)有的大多數(shù)煙花爆竹生產(chǎn)廠家是鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體企業(yè)，有的是掛靠在村委會的私營或個體企業(yè)，甚至是家庭作坊。他們?nèi)狈Ρ匾臋z測能力，沒有嚴(yán)格的安全質(zhì)量保證體系。煙花爆竹原料和產(chǎn)品的安全質(zhì)量沒有必要的保證措施，必然會導(dǎo)致生產(chǎn)、經(jīng)營、運(yùn)輸、貯存和燃放過程中燃燒爆炸事故的頻繁發(fā)生。上述問題的存在嚴(yán)重影響人民生命財(cái)產(chǎn)安全和社會穩(wěn)定，因而必須盡快采取有力措施，改變煙花爆竹生產(chǎn)燃燒爆炸事故頻發(fā)的被動局面。（四）民用爆破器材和煙花爆竹基本安全知識（四）民用爆破器材和煙花爆竹基本安全知識1.火藥燃燒的特性及炸藥爆炸三特征1）火藥燃燒的特性主要

55、有以下5個方面：(1)能量特征。它是標(biāo)志火藥作功能力的參量，一般是指l kg火藥燃燒時氣體產(chǎn)物所做的功。(2)燃燒特性。它是標(biāo)志火藥能量釋放的能力，主要取決于火藥的燃燒速率和燃燒表面積。燃燒速率與火藥的組成和物理結(jié)構(gòu)有關(guān)，此外還隨初溫和工作壓力的升高而增大。加入增速劑、嵌入金屬絲或?qū)⒒鹚幹瞥啥嗫谞?，均可提高燃燒速率。加入降速劑，可降低燃燒速率。燃燒表面積主要取決于火藥的幾何形狀、尺寸和對表面積的處理情況。(3)力學(xué)特性。它是指火藥要具有相應(yīng)的強(qiáng)度，滿足在高溫下保持不變形、低溫下不變脆，能承受在使用和勤務(wù)處理時可能出現(xiàn)的各種力的作用，以保證穩(wěn)定燃燒。(4)安定性。它是指火藥必須在長期貯存中保持其

56、物理化學(xué)性質(zhì)的相對穩(wěn)定。為改善火藥的安定性，一般在火藥中加入少量的化學(xué)安定劑，如二苯胺等。(5)安全性。由于火藥在特定的條件下能發(fā)生爆轟，所以要求在配方設(shè)計(jì)時必須考慮火藥在生產(chǎn)、使用和運(yùn)輸過程中安全可靠。2）炸藥爆炸三特征炸藥的爆炸是一種化學(xué)過程，但與一般的化學(xué)反應(yīng)過程相比，具有三大特征：(1)反應(yīng)過程的放熱性。在炸藥的爆炸變化過程中，炸藥的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能。熱的釋放是爆炸變化過程的發(fā)生和自行傳播的必要條件。爆炸變化過程所放出的熱量稱爆炸熱(或爆熱)，一般常用炸藥的爆熱約在3 7007 500 kJkg。(2)反應(yīng)過程的高速度。炸藥中氧化劑和還原劑事先充分混合和接近，許多炸藥的氧化劑和還原劑共

57、存一個分子內(nèi)，能夠發(fā)生快速的逐層傳遞的化學(xué)反應(yīng)，使爆炸過程以極快的速度進(jìn)行，通常為每秒幾百米或幾千米。(3)反應(yīng)生成物必定含有大量的氣態(tài)物質(zhì)。 【例題】燃燒特性是標(biāo)志火藥能量釋放的能力，主要取決于火藥的燃燒速率和（ ）。A燃燒時間 B釋放熱量的多少 C影響距離 D燃燒表面積 【答案】D 2.危險(xiǎn)物質(zhì)的燃燒爆炸敏感度及其影響因素 l）起爆器材、工業(yè)炸藥和煙花爆竹藥料的燃燒爆炸敏感度。熱、電、光、沖擊波、機(jī)械摩擦和撞擊等外界作用可激發(fā)火炸藥發(fā)生爆炸?；鹫ㄋ幵谕饨缱饔孟乱鹑紵捅ǖ碾y易程度稱為火炸藥的敏感程度，簡稱火炸藥的感度?；鹫ㄋ幱懈鞣N不同的感度，一般有火焰感度、熱感度、機(jī)械感度(撞擊感度、

58、摩擦感度、針刺感度)、電感度(交直流電感度、靜電感度、射頻感度)、光感度(可見光感度、激光感度)、沖擊波感度、爆轟感度。起爆藥最容易受外界微小的能量激發(fā)而發(fā)生燃燒或爆炸，并能極迅速形成爆轟。工業(yè)炸藥屬猛炸藥，這類炸藥在一定的外界激發(fā)沖量作用下能引起自持爆轟。煙花爆竹藥料受熱、撞擊、摩擦等易發(fā)生燃燒，一定條件下轉(zhuǎn)化為爆轟。由于這類藥料主要成分是由有機(jī)和無機(jī)可燃劑、氧化劑組成，適當(dāng)條件下就能發(fā)生反應(yīng)，在某種程度上，比炸藥更易燃燒和爆炸。2）火炸藥爆炸影響因素影響火炸藥爆炸的因素很多，主要有炸藥的性質(zhì)、裝藥的臨界尺寸、炸藥層的厚度和密度、雜質(zhì)及含量、周圍介質(zhì)的氣體壓力和殼體的密封、環(huán)境溫度和濕度等。

59、3.爆炸沖擊波的破壞作用和防護(hù)措施3.爆炸沖擊波的破壞作用和防護(hù)措施1）爆炸沖擊波的破壞作用爆炸所產(chǎn)生的空氣沖擊波的初始壓力(波面壓力)可達(dá)100 MPa，其峰值達(dá)到一定值時，對建(構(gòu))筑物及各種有生力量(動物等)構(gòu)成一定程度的破壞或損傷。2）防護(hù)措施(1)生產(chǎn)、貯存爆炸物品的工廠、倉庫的廠址應(yīng)建立在遠(yuǎn)離城市的獨(dú)立地帶，禁止設(shè)立在城市市區(qū)和其他居民聚集的地方及風(fēng)景名勝區(qū)。廠庫建筑與周圍的水利設(shè)施、交通樞紐、橋梁、隧道、高壓輸電線路、通訊線路、輸油管道等重要設(shè)施的安全距離，必須符合國家有關(guān)安全規(guī)定。(2)生產(chǎn)爆炸物品的工廠在總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)時，應(yīng)嚴(yán)格按照生產(chǎn)性質(zhì)及功能劃分各分區(qū)，并使各分區(qū)與外部目

60、標(biāo)、各區(qū)之間保持必要的外部距離。3.工廠平面布置(1)主廠區(qū)內(nèi)應(yīng)根據(jù)工藝流程、安全距離和各小區(qū)的特點(diǎn)，在選定的區(qū)域范圍內(nèi)，充分利用有利、安全的自然地形加以區(qū)劃。(2)總倉庫區(qū)應(yīng)遠(yuǎn)離工廠住宅區(qū)和城市等目標(biāo)，有條件時最好布置在單獨(dú)的山溝或其他有利地形處。(3)銷毀廠應(yīng)選擇在有利的自然地形，如山溝、丘陵、河灘等地，在滿足安全距離的條件下，確定銷毀場地和有關(guān)建筑的位置。4）安全距離為保證爆炸事故發(fā)生后沖擊波對建(構(gòu))筑物等的破壞不超過預(yù)定的破壞等級，危險(xiǎn)品生產(chǎn)區(qū)、總倉庫區(qū)、銷毀場等區(qū)域內(nèi)的建筑物之間應(yīng)留有足夠的安全距離，稱為內(nèi)部安全距離。危險(xiǎn)品生產(chǎn)區(qū)、總倉庫區(qū)、銷毀場等與該區(qū)域外的村莊、居民建筑、工廠