爆炸特性

出处：按学科分类—工业技术 企业管理出版社《工程师手册》第401页（1956字）

爆炸可以有多种定义，辞海上的解释是：爆炸是物质发生变化的速度不断急剧增加，并在极短时间内放出大量能量的现象。爆炸时一般会产生大量气体，温度与压力急剧升高。从广义上说，爆炸不一定是化学变化。当一个容器的内压超过其承受能力也会爆炸。这种现象叫做物理爆炸。

美国国家防火协会给爆炸下了一个定义：“一个建筑物或容器的内压超过了其承受能力而造成建筑物或容器的爆裂”。根据容器及内容物的性质，可将爆炸分为四种方式：

1．在敞口贮槽中可以注入液体直到液压超过了容器的强度；

2．在密闭容器中，内容物由于温度升高而膨胀，直到内容物的压力超过容器的强度；

3．容器的强度在不能承受内容物的压力时可能降低；

4．当容器内燃料着火或发生化学反应时能放出大量气体而产生高压。

前三者是物理爆炸，后一种属于化学爆炸。

燃烧速度可以从1cm／s到声速。低于声速的燃烧称为爆燃，而超过声速时称为爆轰。

当火焰以高速传播时，它是以一定速度压力波的形式进行传播的。当压力超过大气压时，称为超压。当超压在3．5～5kPa时，足以破坏窗户。超压为2．75kPa时，对人不会造成伤害。0·6kg的TNT在距起爆点0．6m处能产生2200kPa超压。

物质爆炸释放能量的大小往往用能产生同样超压的TNT当量来表示。

所谓爆炸性物质是指能产生有害爆炸的物质。人们把起爆后目的在于产生大量超压以便作功的物质称为炸药。这个术语在文献里往往用得非常不严格。

是否只有炸药才能爆炸?否!有许多材料也能爆炸，但本身不是炸药。许多物质在某些条件下能缓慢燃烧而在另外的条件下却能爆炸，所谓燃烧极限浓度有时也叫做爆炸极限，因为有些物质在其燃烧极限范围内在一定条件下可能爆炸。温度的升高或压力的增大往往能使易燃物转变成爆炸物。当燃料和氧(而不是和只含21%氧的空气)混合时，在点火后不是发生燃烧而是发生爆炸。

某一物质发生爆炸的条件是相当复杂的，而且往往不容易得到。按照物质的性质，下列物质可能有爆炸的危险。

其中有的是可燃物，除了卤代烃以外的有机化合物如醚、醇、烃类丁烷和丙烷。有的是易分解的氧化剂如溴酸盐、碘酸盐、氯酸盐、高锰酸盐、铬酸盐及苯甲酸盐。可燃物和空气混合可能成为爆炸性混合物。有些物质在正常情况下不爆炸，但具备一定条件后就会爆炸。

必须区分炸药和爆炸性物质两种概念。炸药是指本身在一定外界条件作用下就能发生爆炸变化的物质。而爆炸性物质是指需要与另外一种物质，一般是和氧化剂混合后发生化学变化才能爆炸的物质。

由于爆炸反应速度很快，因此熄爆是比较困难的。在开始引爆后，爆轰在几ms的时间内发生。有时自动探测器与熄爆系统一起使用也能熄爆，例如用卤代烷已取得成功，为防止爆炸，最好的方法是避免引爆。避免引爆的原理和防火一样，只是还要增加更多的注意事项。本章重点讨论一般工业中常遇到的易燃蒸气、气体及可燃粉尘与空气混合形成的爆炸性混合物所发生的化学爆炸，以及由于化学反应失控引起的爆炸。

爆炸与燃烧一样需要具备一定的条件：

1．有可燃物(燃料)；

2．有氧化剂；

3．两者充分混合，接触面很大；

4．有相当于着火源的能源，一般有明火、电火花、静电火花或起爆能。

化学爆炸的特征和炸药爆炸的特征完全相同。即

1．反应速度很快；

2．产生大量气体；

3．放出大量热。