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注册安全工程师生产技术章节讲义第四章第一节

第一节 火灾爆炸事故机理

一、燃烧与火灾

(一)燃烧和火灾的定义、条件

1、燃烧的定义

是物质与氧化剂之间的放热反应，它通常同时释放出火焰或可见光。

2、火灾定义

在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。火灾会造成人或物的损失。

3、燃烧和火灾发生的必要条件

氧化剂、可燃物、点火源，即火的三要素。

在火灾防治中，阻断三要素的任何一个要素就可以扑灭火灾。

一、燃烧与火灾

(二)燃烧和火灾过程和形式

1、燃烧过程

可燃物质的聚集状态不同，其受热后所发生的燃烧过程也不相同。

气态可燃物是扩散燃烧，液态可燃物是可燃蒸汽燃烧，固态可燃物一般是热解后的可燃气体燃烧。

2、燃烧形式

(1)扩散燃烧;(2)混合燃烧;

(3)蒸发燃烧;(4)分解燃烧。

(三)火灾的分类

? 《火灾分类》按物质的燃烧特性将火灾分为6类。

a类：固体物质火灾;

b类：液体火灾或可熔化的固体物质火灾;

c类：气体火灾;

d类：金属火灾;

e类：带电火灾，是物体带电燃烧的火灾，如发电机、电缆、家用电器等;

f类：指烹饪器具内烹饪物火灾，如动植物油脂等。

? 按照一次火灾事故造成的人员伤亡、受灾户数和财产损失金额，火灾划分为3类：特大、重大、一般火灾。

一、燃烧与火灾

(四)火灾基本概念及参数

闪燃：在很短的时间内重复出现火焰一闪即灭的现象。

阴燃：没有火焰和可见光的燃烧。

爆燃：伴随爆炸的燃烧波，以亚音速传播。

自燃：没有外来火源的作用。分自热自燃和受热自燃。

闪点：瞬间着火并出现火焰的最低温度;

燃点：可燃物质产生自燃的最低温度;

自燃点：不用任何辅助引燃能源而达到引燃的最低温度。

引燃能、最小点火能。

着火延滞期(诱导期)。

(五)典型火灾的发展规律

典型火灾事故的发展过程：初起期、发展期、最盛期、减弱期和熄灭期，图4-1。

初起期：重要特征是冒烟、阴燃，灭火最有效。

发展期：一般采用t平方特征火灾模型来简化描述，即火灾热释放速率与时间的平方成正比，轰然发生在发展期。

最盛期：火灾燃烧方式是通风控制火灾。

(六)燃烧机理

活化能理论。

过氧化物理论。

链反应理论：引发阶段、发展阶段、终止阶段。

二、爆炸

(一)爆炸及其分类

爆炸的定义及特征。

按能量来源：物理爆炸、化学爆炸、核爆炸。

按爆炸反应相的不同：气相爆炸、液相爆炸、固相爆炸。

(二)爆炸破坏作用

1、冲击波。

2、碎片冲击。

3、震荡作用。

4、次生事故。

(三)可燃气体爆炸

1、分解爆炸性气体爆炸

2、可燃性混合气体爆炸

扩散阶段;感应阶段;化学反应阶段。

3、爆炸反应历程

热反应、链式反应。

(四)物质爆炸浓度极限

1、爆炸极限的基本理论及其影响因素

爆炸极限是表征可燃气体、蒸气和粉尘危险性的主要指标之一，指可燃性气体、蒸汽或可燃粉尘与空气(或氧)在一定浓度范围内均匀混合，遇到火源发生爆炸的浓度范围，包括爆炸下限和爆炸上限。

爆炸危险度h 值越大，则爆炸危险性越大。

爆炸极限不是一个物理常数，它随条件的变化而变化，影响因素有：

1、爆炸极限的基本理论及其影响因素

(1)温度的影响

(2)压力的影响：临界压力。

(3)惰性介质的影响。

(4)爆炸容器对爆炸极限的影响：临界直径或最大灭火间距。

(5)点火源的影响。

2、爆炸反应浓度、爆炸温度和压力的计算

(1)爆炸完全反应浓度计算。

(2)爆炸温度计算。 (3)爆炸压力的计算。

3、爆炸极限计算

(1)爆炸上限和下限的计算。

(2)多种可燃气体组成的混合物的爆炸极限计算。

(3)含有惰性气体组成混合物的爆炸极限计算。

(五)粉尘爆炸

1、粉尘爆炸的机理和特点

当可燃性固体呈粉体状态，粒度足够细，飞扬悬浮于空气中，并达到一定浓度，在相对密闭的空间内，遇到足够的点火能量，就能发生粉尘爆炸。

粉尘爆炸的特点：

(1)爆炸速度或升压速度比爆炸气体小，但燃烧时间长，产生的能量大，破坏程度大。

(2)爆炸感应期较长。

(3)有产生二次爆炸的可能性。

2、粉尘爆炸的条件及爆炸过程

(1)粉尘爆炸的条件。

(2)爆炸过程。

3、粉尘爆炸的特性及影响因素

主要特征参数有爆炸极限、最小点火能量、最低着火温度、粉尘爆炸压力及压力上升速率。

粉尘爆炸极限不是固定不变的;粒度对粉尘爆炸压力上升速率的影响比粉尘爆炸压力大得多。

(六)燃烧、爆炸的转化

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