本篇內容為劉諦老師版2019年一級消防工程師《消防安全技術實務》精講班培訓課程-消防基礎知識-爆炸、易燃易爆危險品，配試題練習，含消防安全技術實務課程視頻、培訓課件講義，包括爆炸的分類、爆炸危險源等，免費試聽劉諦老師精講班課程>>

第一篇 消防基礎知識

第5講 爆炸、易燃易爆危險品

第三章 爆炸

第一節 爆炸的概念及分類

二、爆炸的分類

爆炸有著不同的分類，按物質產生爆炸的原因和性質不同，通常將爆炸分為物理爆炸、化學爆炸和核爆炸三種。其中物理爆炸和化學爆炸最為常見。

（一）物理爆炸

物質因狀態變化導致壓力發生突變而形成的爆炸叫物理爆炸。物理爆炸的特點是爆炸前后 物質的化學成分均不改變。例如，蒸汽鍋爐因水快速汽化，容器壓力急劇增加，壓力超過設備 所能承受的強度而發生的爆炸;壓縮氣體或液化氣鋼瓶、油桶受熱爆炸等。物理爆炸本身雖沒有進行燃燒反應，但它產生的沖擊力可直接或間接地造成火災。

（二）化學爆炸

化學爆炸是指由于物質急劇氧化或分解產生溫度、壓力增加或兩者同時增加而形成的爆 炸現象。化學爆炸前后，物質的化學成分和性質均發生了根本的變化。這種爆炸速度快，爆炸時產生大量熱能和很大的氣體壓力，并發出巨大的聲響。化學爆炸能直接造成火災，具有很大 的火災危險性。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屬于化學 爆炸，特別是后一種爆炸，幾乎存在于工業生產、交通運輸、日常生活等各個領域，危害性很大，應特別注意。

1.炸藥爆炸

炸藥是為了完成可控制爆炸而特別設計制造的物質，其分子中含有不穩定的基團，絕大多 數炸藥本身含有氧，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，將會造成巨大災難。

2. 可燃氣體爆炸

可燃氣體爆炸是指物質以氣體、蒸氣狀態所發生的爆炸。氣體爆炸由于受體積能量密 度的制約，造成大多數氣態物質在爆炸時產生的爆炸壓力分散在5-10倍于爆炸前的壓力范圍內，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和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氣（或液體蒸氣）和助燃性氣體的混合物在引 火源作用下發生的爆炸，較為常見。可燃氣與空氣組成的混合氣體遇火源能否發生爆炸，與合氣體中的可燃氣濃度有關。可燃氣與空氣組成的混合氣體遇火源能發生爆炸的濃度范圍稱為爆炸極限（詳見本章第二節）。

（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生分解反應井產 生大量反應熱，使氣態物膨脹而引起的爆炸。氣體單分解爆炸的發生需要滿足一定的壓力和分 解熱的要求。能使單一氣體發生爆炸的最低壓力值稱為臨界壓力。單分解爆炸氣體物質壓力高 于臨界壓力且分解熱足夠大時，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的固體物質。粉塵爆炸是指懸浮于空氣中的可燃粉塵觸及明火或電火 花等火源時發生的爆炸現象。粉塵爆炸事故在近幾年屢有發生，并造成嚴重后果。

（1）粉塵爆炸的過程。對一些在受熱源作用下分解、熔融蒸發或升 華而釋放出可燃氣體的 粉塵而言，如木粉、紙粉、樟腦粉、萘粉等，發生爆炸的過程可視為由以下三步發展形成：第 一步是懸浮的粉塵在熱源作用下迅速地干餾并產生出可燃氣體;第二步是可燃氣體與空氣混合 后被引火源引燃發生有焰燃燒，火焰從局部傳播、擴散;第三步是粉塵燃燒放出的熱量，以熱 傳導和火焰輻射的方式傳給附近懸浮的或被吹揚起來的粉塵，這些粉塵受熱分解或干餾后使燃 燒循環地進行下去。隨著每個循環的逐次進行，其反應速度逐漸加快，通過劇烈的燃燒，最后形成爆炸。這種爆炸反應及爆炸火焰傳播速度、爆炸波傳播速度、爆炸壓力等將持續加快和升高，并呈跳躍式發展。

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生劇 烈氧化反應并著火，產生的反應熱使火焰傳播。在火焰傳播過程中，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，從而導致粉塵爆炸，但在整個爆炸中并不釋放可燃氣體。

（2）粉塵爆炸的條件

可燃粉塵爆炸一般應具備三個條件：一是粉塵本身是可燃的，可燃粉塵包括有機粉塵和無機粉塵兩大類，但并非所有的可燃粉塵都能發生爆炸，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（詳見本章第二節） ;三是有足以引起粉塵爆炸的引火源，粉塵燃燒需要經過加熱、熔融蒸發或者受熱裂 解，放出可燃氣體，因此需要較多的能量。一般來說，最小點火能（詳見本章第三節）大致是 10 - 100 MJ ，比可燃氣的最小點火自巨大 100 - 1000 倍。

表1-3-1 常見具有爆炸性的粉塵

（3）粉塵爆炸的特點。粉塵爆炸的特點主要有以下幾點：

1）與可燃氣體爆炸相比，粉塵爆炸壓力上升和下降速度都較緩慢，較高壓力持續時間長， 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重。而且，有的粉塵爆炸會隨著 爆炸的延續，反應速度和爆炸壓力呈現跳躍式加快和升高，具有離起爆點越遠破壞越嚴重的特點。

2） 粉塵初始爆炸產生的氣浪會使沉積粉塵揚起，在新的空間內形成爆炸性混合物，從而 可能會發生二次爆炸。二次爆炸往往比初次爆炸壓力更大，破壞更嚴重，在連續化生產系統 中，二次爆炸甚至可能連續出現，形成連鎖爆炸，有的能達到爆轟①的程度。

3）粉塵爆炸比氣體爆炸所需的點火能大、引爆時間長、過程復雜，所以，可以利用這一特點，通過儀器裝置探測爆炸的前兆，及時采取措施有效遏制爆炸的發展。

①爆轟是以沖擊波為特征，傳播速度大于未反應物質中聲速的化學反應。

（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性質。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、含揮發物的多少等物理化學性質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，顆粒越細小，其比表面積越大，在空氣中分散度越 大且懸浮時間越長，吸附氧的活性越強，爆炸危險性越大。

2） 粉塵濃度。可燃粉塵必須在其濃度處于爆炸極限范圍內才能發生爆炸。在一定粒徑條件下，粉塵濃度越高，其著火溫度越低。

3）環境條件。環境中的水分會削弱粉塵的爆炸性能。水分含量越高，作用越強。環境的 溫度和壓力升高時，粉塵爆炸的危害性也相應增加。

4） 可燃氣體和惰性氣體的含量。當可燃粉塵和空氣的混合物中混入一定量可燃氣體時， 粉塵的爆炸危險性會顯著增大，這體現在最小點火能和爆炸下限降低，爆炸壓力和升壓速度 升高。相反，當混合物中混入一定量的惰性氣體時，會因粉塵環境氧含量的下降，縮小粉塵 爆炸的濃度范圍，降低爆炸的壓力和升壓速度。惰性氣體的加入也會削弱可燃粉塵的爆炸性能

5）其他。引火源強度或點火方式以及容器的大小、結構等因素，均會對粉塵爆炸產生一 定影響

（三）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，稱為核爆炸。例如，原子彈、氫彈、中子彈的爆炸都屬于核爆炸

爆炸極限一般認為是物質發生爆炸必須具備的濃度范圍。可燃的氣體、蒸氣或粉塵與空氣混合后，遇火會發生爆炸的最高或最低的濃度，稱為爆炸濃度極限，簡稱爆炸極限。能引起爆炸的最高濃度稱為爆炸上限，能引起爆炸的最低濃度稱為爆炸下限，上限和下限之間的間隔稱為爆炸范圍

第二節 爆炸極限

一、氣體和液體的爆炸極限

氣體和液體的爆炸極限通常用體積分數（%）表示。不同的物質由于其理化性質不同，其 爆炸極限也不同。即使是同一種物質，在不同的外界條件下，其爆炸極限也不同。通常，在氧 氣中的爆炸極限要比在空氣中的爆炸極限范圍大，部分可燃氣體在空氣和氧氣中的爆炸極限見表1-3-2

除助燃物條件外，對于同種可燃氣體，其爆炸極限受以下四個方面的影響：

（1）火源能量。引燃混合氣體的火源能量越大，可燃混合氣體的爆炸極限范圍越寬，爆炸 危險性越大。

（2）初始壓力。可燃混合氣體初始壓力增加，爆炸范圍增大，爆炸危險性增加。值得注意 的是，干燥的一氧化碳和空氣的混合氣體初始壓力上升，其爆炸極限范圍縮小。

（3）初溫。混合氣體初溫越高，混合氣體的爆炸極限范圍越大，爆炸危險性越大。

（4）惰性氣體。可燃混合氣體中加入惰性氣體，會使爆炸極限范圍變小，一般上限降低，下 限變化比較復雜。當加入的惰性氣體超過一定量以后，任何比例的混合氣體均不能發生爆炸。

二、可燃粉塵的爆炸極限

粉塵爆炸極限是粉塵和空氣混合物，遇火源能發生爆炸的最低濃度（下限）和最高濃度 （上限） ，通常用單位體積中所含粉塵的質量（g/m3）表示。試驗表明，許多工業粉塵的爆炸下限為 20-60g/m3，爆炸上限為2000-6000g/m3 。由于粉塵沉降等原因，實際情況下很難達 到爆炸上限值，因此，粉塵的爆炸上限一般沒有實用價值，通常只應用粉塵的爆炸下限。爆 炸下限越低的粉塵，爆炸的危險性越大。此外，爆炸壓力、懸浮狀態下的粉塵自燃點等也是 衡量粉塵爆炸危險性大小的重要參數。表1-3-3 列出了部分粉塵的爆炸下限及其他特性參數。

二、常見爆炸引火源

根據前文所述，引火源是發生爆炸的必要條件之一，常見引發爆炸的引火源主要有機械火 源、熱火源、電火源及化學火源，見表 1-3-4

思考題

1. 爆炸有幾種類型？

3 . 粉塵爆炸的條件有哪些？

4 . 常見爆炸引火源有哪些？

第四章 易燃易爆危險品

第一節 爆炸品

一、易燃氣體的分級

易燃氣體分為兩級

I級：爆炸下限小于10%; 或者不論爆炸下限如何，爆炸極限范圍不小于12%

II級：爆炸下限不小于10%，但小于13% ，并且爆炸極限范圍小于12% 。

實際應用中，通常還將爆炸下限小于10%的氣體歸為甲類火災危險性物質，爆炸下限不小于10%的氣體歸為乙類火災危險性物質（詳見第二篇第二章）。

二、易燃氣體的火災危險性

（一）易燃易爆性

（二）擴散性

（三）可縮性和膨脹性

（四）帶電性

（五）腐蝕性、毒害性

第三節 易燃液體

一、易燃液體的分級

易燃液體分為以下三級：

（1） I級

（2）II類

（3）III類

在實際應用中，通常將閃點小于 28℃的液體歸為甲類火災危險性物質，將閃點不小于28 ℃但小于60℃的液體歸為乙類火災危險性物質，將閃點不小于60℃的液體歸為丙類火災危險性物 質（詳見第二篇第二章）。

二、易燃液體的火災危險性

（一）易燃性

（二）爆炸性

（三）受熱膨脹性

（四）流動性

（五）帶電性

（六）毒害性

第四節 易燃固體、易于自燃的物質、遇水放出易燃氣體的物質

（二）易燃固體的火災危險性

（1）燃點低、易點燃

（2）遇酸、氧化劑易燃易爆

（3）本身或燃燒產物有毒

（二）易于自燃物質的火災危險性

（1）遇空氣自燃性

（2）遇濕易燃性

（3）積熱白燃性

三、遇水放出易燃氣體的物質

（1）遇水或遇酸燃燒

（2）自燃性

（3）爆炸性

第五節 氧化性物質和有機過氧化物

（二）氧化性物質的火災危險性

（1）受熱、被撞分解性

（2）可燃

（3）與可燃液體作用自燃性

（4）與酸作用分解性

（5）與水作用分解性

（6）強氧化性物質與弱氧化性物質作用分解性

（7）腐蝕毒害性

二、有機過氧化物

（1）分解爆炸性

（2） 易燃性

思考題

3 . 易燃氣體按火災危險性是如何分級的？

4 . 易燃液體的火突危險性有哪些？

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