四、危險化學品的燃燒爆炸事故類型的劃分和發展歷程

　　1燃燒爆炸分類

　　危險化學品的燃燒按其要素構成的條件和瞬間發生的特點，可分為閃燃、著火和自燃三種類型。危險化學品的爆炸可按爆炸反應物質分為簡單分解爆炸、復雜分解爆炸和爆炸性混合物爆炸。

　　(1)簡單分解爆炸。引起簡單分解的爆炸物，在爆炸時并不一定發生燃燒反應，其爆炸所需要的熱量是由爆炸物本身分解產生的。屬于這一類的有乙炔銀、疊氮鉛等，這類物質受輕微震動即可能引起爆炸，十分危險。此外，還有些可爆氣體在一定條件下，特別是在受壓情況下，能發生簡單分解爆炸。例如乙炔、環氧乙烷等在壓力下的分解爆炸。

　　(2)復雜分解爆炸。這類可爆物的危險性較簡單分解爆炸物稍低。其爆炸時伴有燃燒現象，燃燒所需的氧由本身分解產生。例如梯恩梯、黑索金等。

　　(3)爆炸性混合物爆炸。所有可燃性氣體、蒸氣、液體霧滴及粉塵與空氣(氧)的混合物發生的爆炸均屬此類。這類混合物的爆炸需要一定的條件，如混合物中可燃物濃度、含氧量及點火能量等。實際上，這類爆炸就是可燃物與助燃物按一定比例混合后遇點火源發生的帶有沖擊力的快速燃燒。

　　2.燃燒爆炸過程

　　(1)燃燒。除了一些熔點較高的無機固體外，可燃物質的燃燒一般是在氣相中進行的。由于可燃物質的狀態不同，其燃燒過程也不相同。

　　相對于可燃固體和液體，可燃氣體最易燃燒，燃燒所需要的熱量只用于本身的氧化分解，并使其達到著火點。氣體在極短的時間內就能全部燃盡。

　　液體在點火源作用下，先蒸發成蒸氣，而后氧化分解進行燃燒。

　　固體燃燒一般有兩種情況：對于硫、磷等簡單物質，受熱時首先熔化，而后蒸發為蒸氣進行燃燒，無分解過程;對于復合物質，受熱時可能首先分解成其組成部分，生成氣態和液態產物，而后氣態產物和液態產物蒸汽著火燃燒。

　　(2)分解爆炸性氣體爆炸。某些單一成分的氣體，在一定的溫度下對其施加一定壓力時則會產生分解爆炸。這主要是由于物質的分解熱的產生而引起的，產生分解爆炸并不需要助燃性氣體存在。在高壓下容易產生分解爆炸的氣體，當壓力低于某數值時則不會發生分解爆炸，這時的壓力稱為分解爆炸的臨界壓力。各種具有分解爆炸特性氣體的臨界壓力是不同，如乙炔分解爆炸的臨界壓力是1.4 MPa，其反應式如下：

　　C2H2→2C(固)+H2十226 kJ

　　(3)粉塵爆炸。粉塵爆炸是懸浮在空氣中的可燃性固體微粒接觸到火焰(明火)或電火花等點火源時發生的爆炸。金屬粉塵、煤粉、塑料粉塵、有機物粉塵、纖維粉塵及農副產品谷物面粉等都可能造成粉塵爆炸事故。

　　1)粉塵空氣混合物產生爆炸的過程：

　　①熱能加在粒子表面，溫度逐漸上升;

　　②粒子表面的分子發生熱分解或干餾作用，在粒子周圍產生氣體;

　　③產生的可燃氣體與空氣混合形成爆炸性混合氣體，同時發生燃燒;

　　④由燃燒產生的熱進一步促進粉塵分解，燃燒的傳播，在適合條件下發生爆炸。

　　上述過程是在瞬間完成的

　　2)粉塵爆炸的特點：

　　①粉塵爆炸的燃燒速度、爆炸壓力均比混合氣體爆炸小;

　　②粉塵爆炸多數為不完全燃燒，所以產生的一氧化碳等有毒物質較多;

　　③可產生爆炸的粉塵顆粒非常小，可作為氣溶膠狀態分散懸浮在空氣中，不產生下沉。堆積的可燃性粉塵通常不會爆炸，但由于局部的爆炸、爆炸波的傳播使堆積的粉塵受到擾動而飛揚，形成粉塵霧，從而產生二次、三次爆炸。

　　(3)蒸氣云爆炸

　　可燃氣體遇點火源被點燃后，若發生層流或近似層流燃燒，這種速度太低，不足以產生顯著的爆炸超壓，在這種條件下蒸氣云僅僅是燃燒，在燃燒傳播過程中，由于遇到障礙物或受到局部約束，引起局部紊流，火焰與火焰相互作用產生更高的體積燃燒速率，使膨脹流加劇，而這又使紊流更強，從而又能導致更高的體積燃燒速率，結果火焰傳播速度不斷提高，可達到層流燃燒的十幾倍乃至幾十倍，發生爆炸反應。

　　一般要發生帶破壞性超壓的蒸氣云爆炸應具備以下幾個條件：

　　1)泄漏物必須可燃且具備適當的溫度和壓力條件;

　　2)必須在點燃之前即擴散階段形成一個足夠大的云團，如果在一個工藝區域內發生泄漏，經過一段延遲時間形成云團后再點燃，則往往會產生劇烈的爆炸;

　　3)產生的足夠數量的云團處于該物質的爆炸極限范圍內才能產生顯著的超壓。蒸氣云團可分為3個區域：泄漏點周圍是富集區，云團邊緣是貧集區，介于兩者之間的區域內的云團處于爆炸極限范圍內。這部分蒸氣云所占的比例取決于多種因素，包括泄漏物的種類和數量、泄漏時的壓力、泄漏孔徑的大小、云團受約束程度以及風速、濕度和其他環境條件。

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