爆炸

爆炸是物質(zhì)系統(tǒng)的一種極為迅速的物理的或化學的能量釋放或轉(zhuǎn)化過程，是系統(tǒng)蘊藏的或瞬間形成的大量能量在有限的體積和極短的時間內(nèi)，驟然釋放或轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象。在這種釋放和轉(zhuǎn)化的過程中，系統(tǒng)的能量將轉(zhuǎn)化為機械功以及光和熱的輻射等。

按照能量的來源，爆炸可以分為三類，即物理爆炸、化學爆炸和核爆炸。

爆炸性物質(zhì)或混合物發(fā)生爆炸有熱反應和鏈式反應兩種不同的歷程。按照鏈式反應理論，爆炸性混合物(如可燃性氣體和氧氣)與火源接觸后，活化分子就會吸收能量而離解為游離基，并與其他分子相互作用形成一系列的鏈式反應，釋放燃燒熱。鏈式反應有直鏈式反應和支鏈式反應兩種。

2．爆炸極限

爆炸極限是表征可燃氣體和可燃粉塵危險性的主要函數(shù)。當可燃性氣體、蒸氣或可燃粉塵與空氣(或氧)在一定濃度范圍內(nèi)均勻混合，遇到火源發(fā)生爆炸的濃度范圍稱為爆炸濃度極限，簡稱爆炸極限。

把能夠爆炸的最低濃度稱作爆炸下限；能發(fā)生爆炸的最高濃度稱作爆炸上限。當可燃性氣體、蒸氣或粉塵的濃度小于爆炸下限時，由于在混合物中含有過量的空氣，過量空氣的冷卻作用及可燃物濃度的不足，導致系統(tǒng)得熱小于失熱，反應不能延續(xù)下去；同樣，當可燃性氣體(或粉塵)的濃度大于爆炸上限時，則會有過量的可燃物，過量的可燃物不僅因缺氧而不能參與反應、放出熱量，反而起冷卻作用，阻止了火焰的蔓延。當然，也還有爆炸上限達100％的可燃氣體和蒸氣(如環(huán)氧乙烷、硝化甘油等)，可燃性粉塵(如火炸藥粉塵)。這類物質(zhì)在分解時會自身供氧，使反應持續(xù)進行下去。隨著氣體壓力和溫度的升高，越容易引起分解爆炸。

爆炸極限值不是一個物理常數(shù)，它會受到溫度、壓力、惰性介質(zhì)、爆炸容器和點火源的影響而發(fā)生變化。

3．粉塵爆炸

當可燃性固體呈粉體狀態(tài)，粒度足夠細，飛揚懸浮于空氣中，并達到一定濃度，在相對密閉的空間內(nèi)，遇到足夠的點火能量，就能發(fā)生粉塵爆炸。具有粉塵爆炸危險性的物質(zhì)較多，常見的有金屬粉塵(如鎂粉、鋁粉等)、煤粉、糧食粉塵、飼料粉塵、棉麻粉塵、煙草粉塵、紙粉、木粉、火炸藥粉塵及大多數(shù)含有C，H元素、與空氣中氧反應能放熱的有機合成材料粉塵等。

粉塵爆炸是一個瞬間的連鎖反應，屬于不定常的氣固二相流反應，其爆炸過程比較復雜，它將受諸多因素的制約。粉塵爆炸還具有破壞程度大、爆炸感應期較長、有產(chǎn)生二次爆炸可能性的特點。

控制產(chǎn)生粉塵爆炸的主要技術措施是縮小粉塵擴散范圍，消除粉塵，控制火源，適當增濕。對于產(chǎn)生可燃粉塵的生產(chǎn)裝置(如Al粉的粉碎等)，則可以進行惰化防護，即在生產(chǎn)裝置中通入惰性氣體，使實際氧含量比臨界氧含量低20％。在通入惰性氣體時，必須注意把裝置里的氣體完全混合均勻。在生產(chǎn)過程中，要對惰性氣體的氣流、壓力或?qū)ρ鯕鉂舛冗M行測試，應保證不超過臨界氧含量。另外，還可以采用抑爆裝置等技術措施。抑爆裝置由爆炸壓力探測器、信號放大器和抑爆劑發(fā)射器組成，抑爆效果顯著。