化工生產防火防爆

化工基礎知識導讀：今天化工基礎知識小編為大家分享的是關于化工生產防火防爆的文章，一起來看看吧。

火災爆炸事故是化工生產中最為常見和后果特別嚴重的事故之一。與火災爆炸作斗爭是化工安全生產重要任務之一。為此，我們有必須掌握防火防爆知識，可有效的防止或減少火災、爆炸事故的發生。

第一節 發生事故的特征和原因

一、火災和爆炸事故的發生主要特點：

1、嚴重性

火災和爆炸引起損失和傷亡，往往都比較嚴重。

2、復雜性

發生火災和爆炸事故的原因往往比較復雜。如物體形態、數量、濃度、溫度、比重、沸點、著火能量、明火、電火花、化學反應熱，物質的分解，自燃、熱輻射、高溫表面、撞擊、摩擦、靜電火花等等因素非常復雜……。

3、突發性

火災、爆炸事故的發生往往是人們意想不到的，特別是爆炸事故，我們很難知道在何時、何地會發生，他往往在我們放松警惕，麻痹大意的時侯發生，在我們工作疏漏的時發生，……。

二、火災、爆炸事故發生的一般原因

火災、爆炸事故發生的原因非常復雜，經大量的事故調查和分析，原因基本有以下五個方面：

1、人為因素---由于操作人員缺乏業務知識；事故發生前思想麻痹、漫不經心、存在僥幸心理、不負責任、違章作業，事故發生時驚慌失措、不冷靜處理，導致事故擴大?；蛴行┤怂枷肼楸?、違規設計、違規安裝、存在僥幸心理、不負責任，埋下隱患。

2、設備因素---由于設備陳舊、老化，設計、安裝不規范，質量差以及安全附件缺損、失效等原因。

3、物料因素---由于使用的危險化學物品性質、特性、危害性不一樣，反應條件、結果和危險程度也不一樣。

4、環境因素---同樣的生產工藝和條件，由于生產環境不同則結果有可能就會不一樣。如廠房的通風、照明、噪聲、……等等環境條件的不同，都有可能產生不同的后果。

5、管理因素---由于管理不善、有章不循或無章可循、違章作

業等也是很重要的原因。

以上五個因素，也可歸納成了人、設備、環境三個因素。管理因素可認為是人為因素，物料因素可認為是設備因素。

第二節 燃燒學說和理論

人類用火己有幾十萬年，但對燃燒的原理至今沒有明確結論，目前，燃燒的理論較多，如《燃素學說》、《燃燒氧化學說》、《燃燒分子碰撞理論》、《活化能理論》、《過氧化物理論》、《著火熱理論》、《鏈鎖反應理論》等等。但是，對燃燒的實質性理論至今還沒有能圓滿的解釋。

一、活化能理論---物質分子間發生化學反應，首先是促使分子的相互碰撞，以破壞分子內存在的舊的關系，而形成新的關系，這一條件就是使普通分子變為活化分子所必需的最低能量即活化能，它可以使分子活化并參加反應。如氫氣和氧氣反應時活化能為25.1千焦/摩爾，在27度時只有十萬分之一的碰撞機率，只有高出平均能量的一定數值的分子，才能進入反應，使化學反應得以進行。它隨溫度的變化而機率發生變化。當用明火去接近氫和氧的分子時，會促使更多的分子活化，使更多的氫和氧起反應，反應所產生的熱量又繼續活化其它分子，互為影響就發展為燃燒或爆炸。

二、過氧化物理論---氣體分子在各種能量（熱能、輻射能、電能、光能、化學反應能等）作用下被活化而燃燒，在燃燒過程中，氧分子首先在熱能作用下被活化，被活化的氧分子形成過氧化鍵-0-0-，這種基鍵加在被氧化的分子上而成為過氧化物。過氧化物是強氧化劑，不僅能形成過氧化物的物質，而且也能氧化其它較難氧化的物質。所以，過氧化物是可燃物質被氧化的最初產物，是不穩定的化合物，能在受熱、撞擊、摩擦等情況下分解，甚至引起燃燒或爆炸。

三、著火熱理論-----著火熱理論的主要觀點：認為受熱、自熱的發生是由于在感應期內化學反應的結果，使熱量不斷積累而造成反應速率的自動加速。這一理論可以解釋大多數碳氫化合物與空氣的作用都適合這一結論。

以上這些燃燒理論能解釋很多燃燒現象，但仍有一些燃燒現象很難用以上理論來解釋，如，我們都講，氧是助燃物，但是，在很多情況下，有很多物質的燃燒，并沒有助燃物氧氣的存在，如：高溫下的鎂條可以在二氧化碳中燃燒；銅絲、鐵絲可以在氯氣中燃燒；鋁和鎂可以在氮氣中燃燒；磷、乙醚的蒸氣在低溫下氧化會出現冷焰，（即雖然其溫度未達到正常著火溫度，而己出現火焰）這說明其反應的速率已相當大了。另外還發現在反應物中加入少量的其他物質，可大大加速或降低反應速率。這些現象的出現，使人們想到可能有其他的活化源。這種活化源是由反應的過程中產生的，顯然，這時的反應不僅取決于初始的和最終的產物，而且還取決于中間產物，這個中間產物在反應之前和反應之后都是不存在的。這種反應就是鏈鎖反應，也稱為鏈式反應理論，這個理論的建立是本世紀初俄羅斯科學家謝苗諾夫創建的，這一理論能比較圓滿地解釋燃燒理論，被世界各國所公認。

四、燃燒鏈式反應理論---認為物質的燃燒經歷以下幾個過程，即助燃物質和可燃物質先吸收能量，而后離解成為游離基（即極為活潑的原子），游離基與其它分子相互作用，形成一系列連鎖反應，這一系列反應是放熱反應，將燃燒熱量釋放出來。

鏈式反應，可以分為不分枝鏈鎖反應和分枝鏈鎖反應二種。不分枝鏈鎖反應的一個重要例子是氯和氫的燃燒反應生成氯化氫。在室溫下，氯氣和氫氣的混合物貯存在黑暗處，不會發生反應，一旦曝露在紫外光下或加熱至200度時，立即就會發生劇烈的反應。反應的第一步是鏈的引發，這是氯分子見光分解生成氯原子（氯原子游離基）的可逆反應：

CI₂ + Hr（光量子） ＝ CI^.+CI^.……鏈的引發

分解生成的氯原子（游離基）極其活潑，立即與氫分子起反應：

CI^. + H₂ → HCI + H^.

這個反應生成了另一種高度活潑的物質---氫原子（游離基），氫原子又襲擊一個氯分子：

H^. + CI₂ → HCI + CI^.

這個反應又生成了一個極其活潑的氯原子（游離基），這個極其活潑的氯原子（游離基）又去與氫分子反應：

CI^. + H₂ → HCI + H^.

這個反應中生成的高度活潑的氫原子（游離基），又要去襲擊一個氯分子，依此類推，反應迅速進行下去，這個反應是由氯原子（游離基）、氫原子（游離基）與分子交替按鏈鎖反應過程進行的結果，稱為鏈的傳遞（鏈的增長），在鏈的傳遞（鏈的增長）中同時發生燃燒。在燃燒過程中，如果由于反應物原子（游離基）與器壁碰撞或惰性介質存在或溫度降低等因素時，反應物原子（游離基）會發生H^.+H^.＝H₂和CI^.+CI^.＝CI₂的反應，其結果就發生了鏈的中斷或稱游離基消失，即燃燒終止。

從以上分析看出：當 _增長≥ _中斷 時，也就是當鏈的增長速度≥鏈的中斷速度時，燃燒才會發生和持續。當 _中斷≥ _增長時，也就是當鏈的中斷速度≥鏈的增長速度時，燃燒就不會發生或者是正在燃燒的會停止燃燒。

通過氯與氫的燃燒反應分析，我們可以這樣認為，在某種能源（如光、紫外線、氧化、還原、催化和射線等）的作用下，使物質生成游離基，由于游離基比普通分子平均動能具有更多的活化能，所以它的活動能力非常強，容易與其它物質分子進行反應而生成新的物質和新物質游離基，或者自行結合成為穩定的分子。因此，利用某種能源，設法使反應物產生少量的活化中心---游離基，這些最初的游離基即可引起連鎖反應，即鏈的增長≥鏈的中斷時，燃燒就得以發生和持續，直到反應物全部反應完畢止。在連鎖反應中，如果活化中心---游離基消失，則就會使連鎖反應中斷，這就是鏈的中斷≥鏈的增長時，燃燒反應就會減弱直至燃燒反應中斷而停止。燃燒連鎖反應可分為三個階段即①鏈的引發（給于能量），產生游離基使鏈式反應開始；②鏈的傳遞，游離基作用于其它參與反應的化合物而產生新的游離基；③鏈的終止，游離基消毀，連鎖反應終止。

造成游離基消失（消毀）的原因很多：如

①、游離基相互碰撞而生成分子；

②、游離基與摻入混合物中的雜質發生付反應；（也就是雜質吸附了游離基）

③、游離基與活性的同類分子或惰性分子互相碰撞，從而將能量分散；

④、游離基撞擊器壁而被吸附等。

根據以上理論，我們在設計阻火器（火星熄滅器）時，可以用金屬鐵板來制作，利用散熱來降低溫度，達到滅火（熄火）之目的。也可以用陶瓷或耐火磚等來制作，我們只要限制管徑，阻止氣流方向，使燃燒氣體能碰撞器壁，使燃燒中的火星的游離基因與器壁碰撞而使鏈的中斷速度≥鏈的增長速度，火焰或火星即會熄滅。從而起到阻火、熄火的作用。

從上所述，燃燒是一種復雜的物理化學反應，放出光和熱是物理現象，游離基的產生是連鎖化學反應中的中間產物，按照鏈式反應理論，燃燒不是兩個氣態分子之間直接起作用，而是它們的分裂物---游離基這個中間產物進行的鏈式反應過程。

第三節 物質的燃燒

一、燃燒

燃燒俗稱著火。凡物質發生強烈的氧化反應，同時發出光和熱的現象稱為燃燒；它具有發光、放熱、生成新物質三個特征。

H₂ + CI₂ ^光→ 2CI + Q

2C0 + 0₂ ^燃燒→ C0₂ + Q

C + 0₂ ^燃燒→ C0₂ + Q

以上反應均是燃燒氧化反應，在反應過程中發光、放熱并生成新物質。

我們在高中化學課中曾學習過關于電子得失和化學價變化理論，燃燒反應也可以用電子得失和化學價變化來定義：凡是可使被氧化物質失去電子的反應，并且有發光、放熱的現象，稱為燃燒反應。

H^{+ 1} + CI^{-1 光} → HCI + Q

在反應中氫失去一個電子被氧化，而氯得到一個電子被還還，并且發出光和熱現象，這就是燃燒反應。

燃燒反應，三個特征一個都不能缺少，如果缺少其中一個條件均不能被稱為燃燒反應。

如：電燈照明時發出光和熱，但沒有產生新的物質，這是一種物理現象，不能稱為燃燒。

又如：電爐通電后，電熱絲會發紅、發熱，但沒有新的物質生成，停電后仍然是電熱絲，這還是一種物理現象，不能稱為燃燒。再又如：

H₂SO₄ + Zn ---→ ZnSO₄ + H₂ + Q

這個反應中，硫酸與鋅反應能放出熱，并生成了新的物質硫酸鋅，但是沒有發光現象，所以也不能稱為燃燒。

二、 燃燒的必須條件和其它影響燃燒的條件

CO + O₂ ^{溫度（能量）}→ CO₂ + Q

在上式反應中CO與O₂的燃燒反應中，CO是可燃物，O₂氣是助燃物，溫度（即能量）是著火源。這里的可燃物、助燃物、著火源三個條件就是燃燒反應中必須同時具備的三個條件，三者缺一不可，這就是我們常講的燃燒“三要素”。如果在燃燒過程中，我們用人為的方法和手段去消除其中一個條件則燃燒反應就會終止，這就是滅火的基本原理。

1、可燃物---凡能與空氣和氧化劑起劇烈反應的物質稱為可燃物。按形態，可燃物可分為固體可燃物、液體可燃物和氣體可燃物三種

物質的可燃性隨著條件的變化而變化，如：木粉比木材刨花容易燃燒，木刨花比大塊木段容易燃燒，木粉甚至能發生爆炸；又如：鋁、鎂、鈉等是不燃的物質，但是，鋁、鎂、納等物質成為粉末后不但能發生自燃，而且還可能會發生爆炸；又如：燒紅的鐵絲在空氣中不會燃燒，如果將燒紅的鐵絲放入純氧或氯氣中，鐵絲會非常容易被燃燒；再如：甘油在常溫下不容易燃燒，但遇高錳酸鉀時則會劇烈的燃燒?！?。

2、助燃物---凡能幫助和維持燃燒的物質，均稱為助燃物。常見的助燃物有空氣和氧氣，還有氯氣、氯酸鉀、高錳酸鉀等氧化性物質也是助燃物。

空氣助燃的助燃性能會隨著空氣中的氧含量變化而變化；我們知道空氣中的氧含量大約在21%左右，當空氣中的氧含量逐漸降低時，燃燒反應會逐漸減弱，當空氣中氧含量降至14%左右時燃燒反應較為困難，當空氣中氧含量降至14% 以下時，燃燒反應就很難維持而會中斷，當空氣中氧含量降至17% 以下時，燃燒即完全停止；當空氣中的氧含量增高時，燃燒反應會逐漸激烈，能使一些平時在空氣中較難引燃的可燃物會變成很容易燃燒；如在純氧的條件下，可燃物的燃燒會變得非常猛烈，甚至能使一些平時不會燃燒的鐵、鋁、鎂等金屬也會被激烈的燃燒。（見制氧廠案例）

3、著火源---凡能引起可燃物質燃燒的能源，統稱為著火源。著火源主要有以下五種：

①、明火---明火爐灶、柴火、煤氣爐（燈）火、噴燈火、酒精爐火、香煙火、打火機火等開放性火焰。

②、火花和電弧---火花包括電，氣焊接和切割的火花，砂輪切割的火花，磨擦、撞擊產生的火花，煙囪中飛出的火花，機動車輛排出火花，電氣開、關、短路時產生的火花和電弧火花等等。

③、危險溫度---一般指80℃以上的溫度，如電熱爐，烙鐵，熔融金屬，熱瀝青，砂浴，油浴，蒸汽管裸露表面，白熾燈等等。

④、化學反應熱---化合（特別是氧化），分解，硝化和聚合等放熱化學反應熱量，生化作用產生的熱量等等。

⑤、其它熱量---輻射熱，傳導熱，絕熱壓縮熱等等。

可燃物能否發生著火燃燒，又與著火源溫度高低（熱量大?。┖涂扇嘉锏淖畹忘c火能量有關。

綜上所述，我們知道要發生著火燃燒，必須同時具備可燃物、助燃物、著火源三個基本條件，缺少任何一個條件，就不可能發生燃燒。但是，三個條件都具備，也不一定就會燃燒，還必須滿足其它燃燒條件，如溫度、壓力、濃度（組份）、表面積大小、點火能量等方面都必須達到一定的極限范圍，才能發生著火燃燒反應。如果在某個區域范圍內，已同時具備了可燃物、助燃物、著火源三個條件，由于可燃物的溫度過低或可燃物的濃度不足或助燃物中氧化物濃度低或著火源能量不足等等條件時，燃燒反應就不能進行。如：當空氣中氧含量低于l4%時，燃燒反應就會終止；當氫氣濃度低于4%時，燃燒反應就很難繼續進行；當某種物質遇著火源時，由于著火源能量不足，燃燒反應也不能發生；當某種可燃物，由于形狀不同，其表面積也不同，結果，燃燒所需的能量也不相同，表面積越大燃燒需的熱量越大，（如木塊燃燒所需熱量 > 刨花燃燒所需熱量 > 木粉燃燒所需熱量）。：在通常的溫度下，小小的火花（靜電火花）可以使乙醚燃燒，但不能使堅實的大木塊燃燒；一根火柴能點燃細木條或木刨花，但很難點燃堅實的大木塊?！?。這是因為引起乙醚和木刨花燃燒所需要的熱量比堅實的大木塊燃燒所需的熱量小得多，小小的火花或一根點燃火柴的熱量很難把大木塊加熱到燃燒溫度。

一切可燃物質在空氣中燃燒，實際上是在氣相中進行的，可燃氣體和易揮發可燃液體在常溫下已處于燃燒準備狀態，只要較小的能量就能引起燃燒反應，而難揮發的液體霧化時需要較多熱量才能分解出可燃氣體；固體物質一般要經過熔化、蒸發（揮發）或分解過程，需要大量的能量才能引燃。從而看出，不同的可燃物，析出氣態物質的難易程度是不同的，因而引燃所需的能量也是不相同的，越易揮發的物質，引燃所需的能量越少，越容易引起燃燒。

三、燃燒的歷程（過程）

可燃物在自然界里以固體、液體、氣體三種狀態存在，這三種狀態物質的燃燒歷程（過程）是不相同的。

固體物質發生燃燒反應，需要先經過溶解、分解、蒸發（升華）后生成氣體，然后這些氣體與氧化劑起作用發生燃燒。

液體物質發生燃燒，需要經過蒸發成氣體后與氧化劑作用發生燃燒。

氣體物質則不存在熔解、蒸發、分解等氣化過程，即可直接燃燒。

所以講，氣體可燃物發生火災爆炸危險性大于液體；液體可燃物發生火

災爆炸危險性大于固體；見固體、液體、氣體燃燒歷程圖：

可燃物質的燃燒過程可用曲線來分析，（見曲線圖）

T_分 T_燃

溫度℃

T_原 r 時間（誘導期）

時間T

可燃物質燃燒過程曲線

可燃物質在燃燒初期（T_原）是可燃物質被加熱的階段，其熱量用于熔化或氣化，是一個吸收熱量過程，可燃物溫度上升緩慢。加熱到（T_氧）時，可燃物質開始氧化，這時還需外界加熱，氧化速度不快，繼續加熱到（T_分），物質開始氧化分解，此時，氧化速度加劇，到（T_分）時出現火焰并開始燃燒。此處（T_分）就是理論上的自燃點，（T_分）是開始出現火焰的溫度，即通常測得的自燃點，（T_燃）是物質燃燒點。從（T_分）到（T_分）這一段延滯時間，稱為誘導期，對控制燃燒起主要作用。因此，燃燒過程可歸納為三個階段，即物質被加熱階段（熔化、蒸發）；氧化分解階段（誘導）；著火燃燒階段。其中第二個階段誘導期在安全技術管理上有實際意義，可以人為的控制。

四、燃燒的類型（燃燒有幾種型式）

燃燒類型可分為閃燃、著火、自燃、爆炸四種。每一種類型的燃燒都有其各自的特點。我們講防火防爆技術知識就必須具體地分析每一類型的燃燒發生的特殊原理，才能有針對性的采取行之有效的防火防爆和滅火措施。

1、閃燃---可燃液體的蒸氣（隨著溫度的升高，蒸發的蒸氣越多）與空氣混合（當溫度還不高時，液面上只有少量的可燃蒸氣與空氣混合）遇著火源（明火）而發生一閃即滅的燃燒（即瞬間的燃燒，大約在5秒以內）稱為閃燃?？扇家后w能發生閃燃的最低溫度，稱為該液體的閃點?？扇家后w的閃點越低越容易著火，發生火災、爆炸危險性就越大。有些固體（能升華）也會有閃燃現象，如：石蠟、樟腦、萘等。某些可燃液體閃點如下：

從消防角度來講，“閃點”在防火工作的應用是十分重要的，它是評價液體火災危險性性大小的重要依據；“閃燃”是發生火警的先兆。閃點越低的液體，發生火災危險性就越大。

①、低閃點液體------閃點＜ -18℃的液體。

②、中閃點液體------閃點-18℃ ≤閃點 ＜ 23℃的液體。

③、高閃點液體------閃點23℃ ≤閃點 ≤ 61℃的液體

根據可燃液體的閃點，我們將液體火災危險性分為甲、乙、丙三類：

甲類---閃點在28℃以下的液體。

乙類---閃點在28℃～60℃以內的液體。

丙類---閃點在60℃以上的液體。

閃點高低與飽和蒸氣壓及溫度有關，飽和蒸氣壓越大、閃點越低；溫度越高則飽和蒸氣壓越大、閃點就越低。所以講，同一可燃液體的溫度越高，則閃點就越低，當溫度高于該可燃液體閃點時，如果遇點火源時，就隨時有被點燃的危險。

2、著火---可燃物質（在有足夠助燃物情況下）與火源接觸而能引起持續燃燒的現象（即火源移開后仍能繼續燃燒）稱為著火。使可燃物質發生持續燃燒的最低溫度稱為燃點或稱為著火點。燃點越低的物質，越容易著火。

某些可燃物質的燃點如下：    

閃點與燃點的區別如下：

①、燃液體在燃點時燃燒的不僅是蒸氣，而且是液體（即液體己達到燃燒的溫度，可不斷的提供、維持穩定燃燒蒸氣）。

②、在發生閃燃時，移去火源閃燃即熄滅，而在燃點時移去火源即能繼續燃燒。

在防火防爆工作中，嚴格控制可燃物質的溫度在閃點、燃點以下是我們預防發生爆炸、火災的有效措施。用冷卻法滅火，其道理就是將可燃物質的溫度降低到燃點以下，使燃燒反應終止而熄滅。

3、自燃

自燃因能量（熱量）來源不同可分為受熱自燃和本身自燃（自熱燃燒）二種。

①、受熱自燃---可熱物質受外界加熱，溫度上升至自燃點而能自行著火燃燒的現象，稱為受熱自燃。

②、本身自燃---可燃物質在沒有外來熱源作用下，由于本身的化學反應、物理或生物的作用而產生熱量，使物質逐漸升高至自燃點而發生自行燃燒的現象。

③、自燃點---可燃物質在無明火作用下而自行著火的最低溫度，稱為自燃點。自燃點越低的物質，發生火災的危險性就越大。

部份可燃物質的自燃點如下    

在化工生產中，可燃物質靠近蒸汽管、油浴管等高溫烘烤過度，一旦可燃物質溫度達到自燃點以上時，在有足夠氧氣條件下，沒有明火作用就會發生燃燒；可燃物質在密閉容器中加熱過程中溫度高于自燃點以上時，一旦泄漏出或空氣漏入，沒有明火作用也會發生燃燒。

案例： 1991年9月28日，氯霉素分拆物在烘干過程中，由于操作工（周孔軍、許陽明）責任心不強，疏忽大意，下班前未關閉蒸汽閥，就下班回家（回東山），等二個小時后才想起蒸汽閥未關閉，立即返廠，關閉蒸汽閥。不知當事人是為了檢查分拆物是否完好，還是想降低溫度，就擅自打開烘箱門，不想，分拆物慢慢燃燒起來，而成為大火，結果損失慘重（幾十萬）。為什么打開烘箱門就會燃燒呢？這是因為當時烘箱內的溫度己超過分拆物的自燃點溫度，烘箱門未打開前，烘箱內的分拆物由于氧氣的不足而無法燃燒，當烘箱門打開后，大量空氣進入，氧氣充足分拆物立即發發燃燒。

油浴在化工生產中使用較多，根據工藝要求加熱溫度較高，如使用蒸汽加熱到200度以上，蒸汽壓力必須很高，對設備的耐壓要求更高，投資更大。而油浴是將導熱油經加熱，在常壓下就可達到較高的溫度，對設備的耐壓要求低，投資少。導熱油在油爐內，由于導熱油在隔絕空氣情況下加熱到高溫，不會發生燃燒，但一旦高溫導熱油泄漏，就有可能發生自燃而燃燒（導熱油質量差，低沸、低燃點成份較多）。在化工生產中因導熱油泄漏發生火災事故較多，應重視。

案例：在煤堆場、煤礦區，煤發生自燃現象較多，草干、稻干、木屑、刨花以及植物油、動物油、纖維、油棉紗、油布等，在長時間存放過程中會不明不白的引起著火燃燒。這是由于這些可燃物被雨淋濕或受潮，在生物（細菌）化學、（氧化或聚合作用）物理的作用產生熱量，這些熱量積聚不散，溫度會逐步升高，當達到某種物質自燃點時即會發生著火燃燒。

案例：黃磷的自燃點只有34℃～60℃左右，我們應將其存放在水中，在夏天高溫季節里，如果水份蒸發，黃磷暴露在空氣中就會發生著火燃燒，這也是因黃磷暴露在空氣中發生自燃的現象。

4、爆作----物質由一種狀態迅速地轉變成另一種狀態，并在瞬間以機械功的形式放出大量能量的現象。

爆炸可分為物理性爆炸、化學性爆炸和核爆炸三類?；瘜W性爆炸按爆炸時所發生的化學變化又可分為簡單分解爆炸（如乙炔銅、三氯化氮等不穩定結構的化合物）、復雜分解爆炸（如各種炸藥）和爆炸性混合物爆炸三種。化工企業發生爆炸，絕大部分是混合物爆炸。

（1）、爆炸性混合物----可燃氣體、蒸氣、薄霧、粉塵或纖維狀物質與空氣混合后達到一定濃度，遇著火源能發生爆炸，這樣的混合物稱為爆炸性混合物。

可燃性氣體、易燃液體蒸氣或粉塵等與空氣組成的混合物并不是在任何濃度下都會發生爆炸和燃燒，而必須在一定的濃度范圍內，遇著火源，才會發生爆炸。

（2）爆炸極限----可燃氣體、蒸氣或粉塵（含纖維狀物質）與空氣混合后，達到一定的濃度，遇著火源即能發生爆炸，這種能夠發生爆炸的濃度范圍，稱為爆炸極限。能夠發生爆炸最低濃度稱為該氣體、蒸氣或粉塵的爆炸下限。同樣，能夠發生爆炸的最高濃度，稱為爆炸上限。下面是部份物質的爆炸極限：

從上看出各種可燃物質與空氣混合后的爆炸極限濃度都是不一樣的，有的濃度范圍小，有的濃度范圍寬，有的濃度范圍下限低，有的上限較高。只有當某種物質的混合物濃度在爆炸極限范圍內才會發生爆炸；混合物濃度低于爆炸下限時，因含有過量空氣，由于空氣的冷卻作用阻止了火焰的傳播，所以不燃也不爆；同樣，當混合物濃度高于爆炸上限時，由于空氣量不足，火焰也不能傳播，所以只會燃燒而不爆。

爆炸極限這個概念，非常重要，從消防角度講，它是衡量可燃氣體、易燃液體、可燃粉塵及少量能揮發（升華）的固體等在作業現場是否具備爆炸危險的重要依據指標。也就是說，爆炸下限越低，爆炸極限范圍越寬的物質危險性越大，越要重點預防。

氣體混合物的爆炸極限一般用可燃氣體或蒸氣在混合物中的體積百分比來表示的（%）?？扇挤蹓m爆炸極限，通常以每立方米混合氣體中含若干千克來表示（g/m³）

（3）、影響爆炸極限的因素---影響氣體混合物爆炸極限的主要因素有混合物的原始溫、壓力、著火源、容器尺寸和材質等：

①、原始溫度的影響因素----爆炸性混合物的原始溫度愈高，則爆炸極限范圍愈寬，即爆炸下限降低，上限升高。

如丙酮的爆炸極限與原始溫度關系如下：

因為系統溫度升高，其分子內能增加，使原來不燃不爆的混合物成為可燃、可爆系統，所以溫度升高會使爆炸危險性增大。

②、原始壓力的影響因素----爆炸性混合物的原始壓力對爆炸有很大的影響，在增加壓力的情況下其爆炸極限的變化很復雜。一般，壓力增大，爆炸極限范圍擴大，壓力降低，則爆炸極限范圍縮小。這是因為系統壓力增高，其分子間距更為接近，碰撞幾率增高，因此，使燃燒的最初反應和反應的進行更為容易。待壓力降至某值時，其下限與上限重合，（將此時的最低壓力稱為爆炸臨界壓力。）若壓力降至臨界壓力以下，系統便不會爆炸。因此，在密閉容器內減壓（負壓）操作對安全生產是有利的。

如甲烷在不同原始壓力下的爆炸極限：

從上表看出，壓力增大，上限的提高很顯著，下限的變化卻不顯著，而且無規律。因此，我們在生產過程中，系統中隨著壓力的提高，爆炸極限范圍會增寬，爆炸危險性會隨著增大；反之，壓力降低則爆炸極限范圍縮小，安全性越好。所以，在生產中采取在負壓情況下操作是較為安全的。

③、介質及雜物的影響因素----若在混合物中摻入或含有一些其它介質，會影響混合物的燃燒爆炸情況。

如1，氯氣中含有氫、氫氣中含有氧都會增加爆炸的危險性。

如2，在爆炸性混合物中隨著惰性氣體含量的增加，爆炸極限的范國就會縮小，當惰性氣體濃度提高到一定濃度（數值）時，混合物就不再會爆炸。這是由于惰性氣體加入混合物中后，使可燃物分子與氧分子隔離，在它們之間形成不燃的“障礙物”。

對于有氣體參與的反應，雜質也有很大的影響。如干燥的氯氣沒有氧化性能，干燥的氫氣和氧氣的混合物在較高溫度下不會產生爆炸。少量的硫化氫會大大降低水煤氣和混合物的燃點，并因此而促使其爆炸。

④、容器的尺寸和材質影響因素----充裝可燃物容器的尺寸、材質等，對物質爆炸極限均有影響。管道或容器的直經越小，爆炸極限范圍也越小。實驗證明，同一可燃物質，管徑越小，其火焰蔓延速度也越小。當管徑（或火焰通道）小到一定程度時，火焰即不能通過。這一間距稱為最大滅火間距，也稱臨界直徑。容器大小對爆炸極限的影響可從器壁效應得到解釋。燃燒是自由基（游離基）產生一系列鏈鎖反應的結果，只有當新產生的自由基大于消失的自由基時，燃燒才能繼續。但隨管道直經的減少，自由基與管壁的碰撞幾率增加。當尺寸減少到一是程度時，自由基（游離基）消毀大于它的產生，燃燒反應便不能繼續進行。容器的材質對爆炸極限也有影響。例如氫和氟在玻璃容器中混合，甚至存在液態空氣的溫度下，在黑暗中也會發生爆作，而在銀制容器中，在常溫下才能發生反應。

⑤、著火源的影響因素----著火源的能量，火花的能量、熱表面的面積、火源與混合物的接觸時間等，對爆炸極限也有影響。甲烷與空氣的混全物，對電壓100伏，電流強度為1安培、2安培、3安培的電火花對爆炸極限的影響如下表：

各種爆炸性混合物都有一個最低引爆能量（一般是化學理論量）。當著火源能量達到某一爆炸性混合物時最低引爆能量值時，這種爆炸性混合物才會發生爆炸。

下面是部分氣體的最低引爆能量見：

粉塵的爆炸下限是不固定的，一般分散度越高、揮發物含量越大、火源越強、原始溫度越高、溫度越高、粉塵越細小就越容易引起爆炸，粉塵爆炸濃度范圍就越大。因為，粉塵顆粒越細，表面吸附的氧就越多，著火點就越低，爆炸下限也越小，越容易發生粉塵爆炸。