在中级注安考试的备考之路上，理解火灾爆炸事故机理中的爆炸知识是相对比较重要的。中科建安提供了一系列既吸引人又内容丰富的教学材料，深入探讨爆炸的科学原理、预防措施及其应对策略，旨在帮助考生以充满好奇心的方式掌握这一关键知识点。
第一节火灾爆炸事故机理
考点 2：爆炸(考频 10 次)
(一)爆炸的分类
1)按照爆炸的能量来源分类
按照爆炸的能量来源，爆炸可分为物理爆炸、化学爆炸和核爆炸。
(1)物理爆炸。蒸汽锅炉爆炸、轮胎爆炸、水的大量急剧气化等均属于此类爆炸。
(2)化学爆炸。炸药爆炸，可燃气体、可燃粉尘与空气形成的爆炸性混合物的爆炸，均属于化学爆炸。
(3)核爆炸(原子爆炸)。如原子弹、氢弹的爆炸。
2)按照爆炸反应相的不同，爆炸可分为气相爆炸、液相爆炸和固相爆炸。
(1)气相爆炸，包括可燃性气体和助燃性气体混合物的爆炸；气体的分解爆炸；液体被喷成雾状物在剧烈燃烧时引起的爆炸(喷雾爆炸)；飞扬悬浮于空气中的可燃粉尘引起的爆炸等。
类别 | 爆炸机理 | 举例 |
混合气体爆炸 | 可燃性气体和助燃气体以适当的浓度混合，由于燃烧波或爆炸的传播而引起的爆炸 | 空气和氢气、丙烷、乙醚等混合气的爆炸 |
气体的分解爆炸 | 单一气体由于分解反应产生大量的反应热引起的爆炸 | 乙炔、乙烯、氯乙烯等在分解时引起的爆炸 |
粉尘爆炸 | 空气中飞散的易燃性粉尘，由于剧烈燃烧引起的爆炸 | 空气中飞散的铝粉、镁粉、亚麻、玉米淀粉等引起的爆炸 |
喷雾爆炸 | 空气中易燃液体被喷成雾状物，在剧烈的燃烧时引起的爆炸 | 油压机喷出的油雾、喷漆作业引起的爆炸 |
(2)液相爆炸，包括聚合爆炸、蒸发爆炸以及由不同液体混合所引起的爆炸。例如，硝酸和油脂，液氧和煤粉等混合时引起的爆炸；熔融的矿渣与水接触或钢水包与水接触时，由于过热发生快速蒸发引起的蒸汽爆炸等。
(3)固相爆炸，包括爆炸性化合物及其他爆炸性物质的爆炸(如乙炔铜的爆炸)；导线因电流过载，由于过热，金属迅速气化而引起的爆炸等。
(二)物质爆炸浓度极限
能够爆炸的最低浓度称为爆炸下限；能发生爆炸的最高浓度称为爆炸上限。用爆炸上限、下限之差与爆炸下限浓度之比值表示其危险度 H，即
H=(L 上—L 下)/L 下(体积分数)或
H=(Y 上—Y 下)/Y 下(质量浓度)
一般情况下，H 值越大，表示可燃性混合物的爆炸极限范围越宽，其爆炸危险性越大。
爆炸极限值不是一个物理常数，它随条件的变化而变化。
1.温度的影响混合爆炸气体的初始温度越高，爆炸极限范围越宽，则爆炸下限越低，上限越高，爆炸危险性增加。
2.压力的影响
混合气体的初始压力对爆炸极限的影响较复杂。一般而言，初始压力增大，气体爆炸极限也变大，爆炸危险性增加。
值得重视的是，当混合物的爆炸极限范围缩小；当压力降到某一数值时，则会出现下限与上限重合，这就意味着初始压力再降低时，也不会使混合气体爆炸。把爆炸极限范围缩小为零的压力称为爆炸的临界压力。密闭设备进行减压操作对安全是有利的。
3.惰性介质的影响
在混合气体中加入惰性气体(如氮、二氧化碳、水蒸气、氩、氦等)，随着惰性气体含量的增加，爆炸极限范围缩小。当惰性气体的浓度增加到某一数值时，爆炸上下限趋于一致，使混合气体不发生爆炸。惰性介质对爆炸上限产生较大的影响，使爆炸上限迅速下降。
同理，混合气体中氧含量的增加，爆炸极限扩大，尤其对爆炸上限提高得更多。
4.爆炸容器对爆炸极限的影响
爆炸容器的材料和尺寸对爆炸极限有影响。若容器材料的传热性好，管径越细，火焰在其中越难传播，爆炸极限范围变小。当容器直径或火焰通道小到某一数值时，火焰就不能传播下去。这一直径称为临界直径或最大灭火间距。
5.点火源的影响
点火源的活化能量越大，加热面积越大，作用时间越长，爆炸极限范围也越大。测甲烷与空气混合气体的爆炸极限时，用 10J 以上的点火能量，其爆炸极限为 5%~15%。
(三)粉尘爆炸
1.粉尘爆炸的特点
粉尘爆炸有以下特点：
(1)粉尘爆炸速度或爆炸压力上升速度比爆炸气体小，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。
(4)粉尘有不完全燃烧现象。CO 及粉尘(如塑料粉)自身分解的有毒气体。
2.粉尘爆炸的条件
(1)粉尘本身具有可燃性。
(2)粉尘悬浮在空气(或助燃气体)中并达到一定浓度。
(3)有足以引起粉尘爆炸的起始能量(点火源)。
粉尘爆炸过程与可燃气爆炸相似，但有两点区别：
一是粉尘爆炸所需的发火能要大得多；
二是在可燃气爆炸中，促使温度上升的传热方式主要是热传导；而在粉尘爆炸中，热辐射的作用大。
3.粉尘爆炸的特性及影响因素
评价粉尘爆炸危险性的主要特征参数是爆炸极限、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，它的影响因素主要有粉尘粒度、分散度、湿度、点火源的性质、可燃气含量、氧含量、温度、惰性粉尘和灰分等。一般来说，粉尘粒度越细，分散度越高，可燃气体和氧的含量越大，火源强度、初始温度越高，湿度越低，惰性粉尘及灰分越少，爆炸极限范围越大，粉尘爆炸危险性也就越大。
粉尘爆炸压力及压力上升速率(dp/dt)主要受粉尘粒度、初始压力、粉尘爆炸容器、湍流度等因素的影响。粒度对粉尘爆炸压力上升速率的影响比其对粉尘爆炸压力的影响大得多。
当粉尘粒度越细，比表面越大，反应速度越快，爆炸上升速率就越大。随着初始压力的增大，对密闭容器的粉尘爆炸压力及压力上升速率也增大，当初始压力低于压力极限时(如数十毫巴)，粉尘则不再可能发生爆炸。与可燃气爆炸一样，容器尺寸会对粉尘爆炸压力及压力上升速率有很大的影响。粉尘爆炸在管道中传播碰到障碍片时，因湍流的影响，粉尘呈漩涡状态，使爆炸波阵面不断加速。当管道长度足够长时，甚至会转化为爆轰。
通过中科建安关于火灾爆炸事故机理中爆炸知识的学习之旅，希望考生们能够将所学应用于真实世界的情境中，不仅在中级注安的考试中表现出色，而且在未来的职业生涯中能够有效地预防和应对爆炸事故。祝各位考生备考过程充满挑战与乐趣，未来职业道路更加宽广！
