爆燃及爆轰表现与方法
炸药化学反应的基本形式
炸药化学反应的基本形式
炸药是在一定的外界能量作用下，能发生快速化学反应，生成大量的热和气体产物，对周围介质产生强烈的机械作用并显示爆炸效应的化合物或混合物。
炸药爆炸的基本形式主要有以下几种：
1. 热分解：炸药在受热作用下发生分解反应，产生热量和气体。
这种反应通常是缓慢的，只有在较高的温度下才会加速。
2. 燃烧：炸药在有氧存在的条件下发生燃烧反应，产生大量的热量和气体。
这种反应通常是快速的，并且可以产生很高的压力。
3. 爆轰：炸药在极高的压力和温度下发生爆轰反应，产生极高的压力和温度，并释放出大量的能量。
这种反应通常是瞬间发生的，并且可以产生非常强烈的爆炸效应。
需要注意的是，炸药的爆炸过程非常复杂，涉及到许多因素，如炸药的种类、密度、纯度、起爆方式等。
不同的炸药在爆炸过程中可能会表现出不同的特性和反应形式。
同时，炸药的爆炸过程也会对周围环境产生很大的影响，因此在炸药的生产、运输、储存和使用过程中需要严格遵守相关的安全规定和操作规程，以确保人身安全和社会稳定。
爆轰
爆轰1、爆燃与爆轰爆燃以亚音速传播。
爆燃速率受反应区（火焰阵面）向未燃物的热量和反应组分扩散控制。
爆燃的实际速度取决于外部约束程度以及可燃混合物的尺寸和形状。
假定未燃气体处于静止，火焰则以特征层流燃烧速度传播进入未燃气体。
层流燃烧速度是未燃气体的基本参数，其值的大小反应了混合物的反应性。
如果未燃气体处于湍流，燃烧速度升高，称为湍流燃烧速度。
如果未燃气体处于运动状态，一个静止的观察者测得的火焰速度是未燃气体速度与燃烧速度的和，该火焰速度称为爆燃速度。
典型地，无约束混合气体的爆燃速度在几m/s，管道和其它含有重复设臵的障碍物的容积中，爆燃速度在几百m/s范围。
典型地，在含有燃料/空气混合物的密闭容器内，爆燃压力可以达到初始压力的7倍左右。
对低速爆燃，火焰阵面处的压力增加可以近似地用1.2M2来给出，这里M是马赫数（即爆燃速度除以未燃气体的音速）。
一旦爆燃速度达到音速，将会形成激波。
爆轰的主要特征见表附表1爆轰以超声速传播，典型地，对燃料/空气混合物其速度为1850m/s量级，对燃料/氧气混合物，爆轰速度为3000m/s量级。
当燃料为氢气时，相应的爆轰速度可能更高。
图1对比给出了爆燃波和爆轰波的结构。
对爆轰波，在反应区前方1－10mm处，有一个高压激波阵面，反应区为“火焰”（在快速爆燃中，反应区远远落在激波阵面之后）。
因为化学反应速率与温度呈指数关系，因而燃烧非常快。
由于较高的激波强度（或激波速度），因而产生高压。
图1 爆燃波与爆轰波的比较稳态的爆轰过程具有相应的特征压力/时间曲线，图2给出了典型的稳态爆轰波的压力/时间曲线。
爆轰波通过之后，压力突然增加，其后是一个光滑的变化区，逐渐过渡到恒定压力值。
在有些情况下，可以测得气体混合物发生点火之前被激波压缩的形成的高压区，这种所谓的“先导激波”区域被称为冯.纽曼尖峰，冯.纽曼尖峰处具有比爆轰压力更高的值。
稳态爆轰下，在化学计量比浓度附近，其初始压力上升值达到最大值，当混合物浓度向爆轰极限变化时，初始压力上升值逐渐降低。
一火灾爆炸事故概述及处置措施技术(一)火灾爆炸事故概述1易燃易
一、火灾爆炸事故概述及处置措施技术（一）火灾爆炸事故概述1、易燃易爆化学品泄漏、废弃材料堆放不及时清理等遇明火爆炸。
2、当煤气和空气混合，煤气中的可燃性气体和空气中的氧进行强烈的氧化反应，与明火发生爆炸。
3、炉下区域有积水，高温钢水冲入爆炸。
4、在氧气、乙炔和燃气瓶、罐附近有吸烟和有明火，易引发火灾爆炸事故。
5、电炉直接排烟除尘系统未设臵泄爆措施，造成除尘系统爆炸。
6、水冷炉壁烧穿引发钢水爆炸。
7、车间内粉尘浓度达到爆炸极限引起爆炸。
（二）火灾爆炸事故处置措施技术1、扑救初期火灾。
在火灾尚未扩大到不可控制之前，应使用适当移动式灭火器来控制火灾。
迅速关闭火灾部位的上下游阀门，切断进入火灾事故地点的一切物料，然后立即启用现有各种消防设备、器材扑灭初期火灾和控制火源。
2、对周围设施采取保护措施。
为防止火灾危及相邻设施，必须及时采取冷却保护措施，并迅速疏散受火势威胁的物资。
有的火灾可能造成易燃液体外流，这时可用沙袋或其他材料筑堤拦截流淌的液体或挖沟导流，将物料导向安全地点。
必要时用毛毡等堵住下水井、阴井口等处，防止火焰蔓延。
3、扑救危险化学品火灾决不可盲目行动，应针对化学品种类，选择正确的灭火剂和灭火方法。
必要时采取堵漏或隔离措施，预防次生灾害。
当火势被控制以后，仍然要派人监控，清理现场，消灭余火。
4、扑救液化气体类火灾，切忌盲目扑灭火势，在没有采取堵漏措施的情况下，必须保持稳定燃烧。
否则，大量可燃气体泄漏出来与空气混合，遇着火源就会发生爆炸，后果将不堪设想。
5、扑救爆炸物品火灾，切忌用沙土盖压，以免增强爆炸物品爆炸时的威力。
扑救爆炸物品堆垛火灾时，水流应采用吊射，避免强力水流直接冲击堆垛，以免堆垛倒塌引起再次爆炸。
3、扑救遇湿易燃物品火灾，绝对禁止用水、泡沫、酸碱等湿性灭火剂扑救。
5、易燃固体、自燃物品一般都可用水和泡沫扑救，只要控制住燃烧范围，逐步扑灭即可。
但有少数易燃固体、自燃物品的扑救方法比较特殊，如2，4—二硝基苯甲醚、二硝基萘、萘等是易升华的易燃固体，受热放出易燃蒸气，能与空气形成爆炸性混合物，在室内极易发生爆燃，在扑救过程中应不时向燃烧区域上空及周围喷射雾状水，并消除周围一切火源。
爆燃、爆轰与爆炸
爆燃、爆轰与爆炸
目前，很多安全工程技术中的概念并没有统一，这里只是一种解释。
一、燃烧过程可以产生爆炸，燃烧导致的爆炸可以按照燃烧速度分为两类：
1 爆炸性混合气体的火焰波以低于声速传播的燃烧过程称为爆燃;
2 爆炸性混合气体的火焰波在管道内以高于声速传播的燃烧过程称为爆轰。
(注：声速的绝对数值取决于介质，例如空气中的声速和氢气中的声速当然是不一样的。
)
二、爆炸可以是化学爆炸(例如由燃烧产生)和物理爆炸(例如快速蒸发引起
的爆炸)，但是它的共同物理本质就是压力骤变形成压缩波，按照爆炸传播速度
分为三类：
1 轻爆爆炸传播速度数量级0.1~10m/s;
2 爆炸(狭义) 爆炸传播速度数量级10~1000m/s;
3 爆轰爆炸传播速度大于1000m/s。
这里的“爆轰”定义包涵了燃烧过程中的爆轰。
爆燃事件总结
爆燃事件总结引言爆燃事件是一种常见的火灾事故，具有极高的危险性和破坏力。
每年都有大量的爆燃事件发生，给人们的生命财产安全带来巨大的威胁。
本文将总结近年来的爆燃事件，并对其原因、预防措施以及处理方法进行分析和讨论。
爆燃事件的定义爆燃事件是指在一定的条件下，燃料和氧气混合达到一定比例后，受到外界能源或条件的刺激而瞬间燃烧，产生巨大的火焰和热能。
爆燃事件常常伴随着剧烈的爆炸声和冲击波，其威力常常超出人们的想象。
爆燃事件的原因1.不当使用火源：爆燃事件往往与不当使用火源有关。
例如，在易燃物质周围使用明火、电火花等容易引发爆燃事件的火源。
2.不当存放易燃物质：易燃物质的不当存放也是爆燃事件发生的原因之一。
例如，将易燃液体存放在密闭容器中，容易造成气体积聚，并在一定条件下爆燃。
3.电气设备故障：电气设备的故障也是引发爆燃事件的常见原因之一。
例如，电路短路、电器线路老化等导致的火花或电弧可能引发火灾。
4.未经许可的火药炮制和储存：非法制造和储存火药也是导致爆燃事件的原因之一。
非法炸药制造和储存的场所安全条件差，一旦发生问题很容易引发爆燃。
爆燃事件的预防措施1.合理使用火源：在使用火源时要注意与周围环境的匹配，并确保明火的安全距离，避免出现火源不当使用导致爆燃的情况。
2.安全存放易燃物质：易燃物质应当储存在经过专门设计和严格测试的容器中，避免气体积聚以及因容器的腐蚀而发生泄漏和爆燃。
3.定期检查维护电气设备：定期检查电气设备的使用情况，做好设备的维护工作，及时更换老化的电器线路和设备，减少电气设备故障引发火灾的风险。
4.加强非法火药制造和储存的打击力度：加大对非法火药制造和储存的打击力度，加强监管，以减少非法火药带来的潜在危险。
爆燃事件的处理方法1.迅速报警：一旦发生爆燃事件，首先要迅速报警，通知消防部门和相关救援机构前来处理。
2.疏散人员：在爆燃事件发生时，要按照预先制定的疏散计划，迅速、有序地疏散人员，确保人员的安全。
轰燃和回燃火灾行为分析及应对措施
着 相 当 多 的可 燃气 体从 起火 室 窜 出
到 邻 近 的 区域
。
使 得火 焰 蔓 延
。
是 火 灾 中 最 危险 的阶 段 轰燃 造 成 危 害 在 时 有 发 生 一 方面 较早 以 房屋 结构 的简 陋 便 于 通风 和 热 交换
, ,
由于 轰 燃 和 回燃现 象是 火灾 发 生 发展 过程 中特
如 果 由于某 种原 因
课题
。
门 的突然 打开 或窗玻 璃 突然 破 裂 等
造 成新 鲜 空
,
机理 分析
轰燃
气 的突 然 进 人 爆燃
,
,
热烟 气 将会 发生 极 强 烈 的燃 烧
, ,
室
内 温度 将迅 速升 高
并 促 使 初 期 火灾 转变 为 轰燃 或
会 点燃 房 间 外 部
。
在通 风 能 够 满 足 的 情况 下 料控 制 燃 烧 烧
。
。
等人对 性 能 化设 计 有 关 的 轰 燃 的 危 险 性 进 行 在 国 内 中 国人 民武装 警察 部 队 学 院
,
牺牲
对 消 防 员 来说 轰燃 的 危 害是
。
消 防 队员 进人
消 防队 员 开 门时
,
的 陈爱平
中 国科 学 技术 大 学火灾 科学 国 家重 点 实
、
起火 房 间后 会 突然 陷人火 海 之 中 会被 突然 喷 出 的火焰 烧 伤 房 间或室 内仍 会有人 活着 火灾 发展 阶 段 的 结束
。
程 和 危 害 以 及 处置措 施等 方面 进 行对 比分 析
防人 员 在火 灾预 防 和 扑 救工 作 中 参考
供消
。
什么是轰燃、回燃、爆燃、爆炸、爆轰
什么是轰然、回燃、爆燃、爆炸、爆轰2022年1月3日，山东青岛一起火灾扑救中，由于保温材料受热分解形成聚集性爆炸气体，当达到爆炸极限时发生爆燃，导致两名名消防员牺牲。
爆燃释放能量相当于约30千克TNT爆炸当量，威力巨大。
轰然轰然是指某一空间内，所有可燃物的表面全部卷入燃烧的瞬变过程称为轰然。
建筑物室内火灾轰然即为初期增长阶段发展为充分发展阶段的瞬变过程。
轰然的发生标志着室内火灾进入全面发展阶段。
回燃回燃是指建筑火灾发生一段时间后，由于新鲜空气补充不足，不能满足加速燃烧的要求，火灾逐步进入缺氧性燃烧状态，烟气中逐渐积累大量可燃气体，由于某种原因造成新鲜空气大量进入或热烟气流出，热烟气和新鲜空气形成非均匀预混气体，这种非均匀预混气体燃烧的现象称为回燃。
爆燃化学爆炸按照爆炸传播速率，可分为爆燃、爆炸、爆轰（又称爆震）。
爆燃是指以亚音速（小于340m/s)传播的燃烧。
通常指爆炸速率在每秒数米以下的爆炸，这种爆炸的破坏力相对爆轰的破坏力不大，声响也不大。
例如，无烟火药在空气中的快速燃烧，可燃气体混合物在接近爆炸浓度上限或下限时的燃烧等。
爆炸爆炸是指在周围介质中瞬间形成高压的化学反应或状态变化，通常伴随有强烈放热、发光和声响。
通常指速率为每秒十几米到数白米的爆炸。
这种爆炸能在爆炸点周围引起压力的激增，有震耳的声响，有较大的破坏力，爆炸产物传播速率很快而且可变。
例如火药遇到火源引起的爆炸，可燃气体在多数情况下的爆炸。
爆轰爆轰是指以冲击波为特征，传播速率大于未反应物质中声速的化学反应。
通常指爆炸速率为每秒千米的爆炸。
发生爆轰时能在爆炸点引起极高压力，并产生超音速的冲击波。
这种爆炸的特点是具备了相应条件之后突然发生的，同时产生高速（2000~3000m/s）、高温（1300~3000℃）、高压（10万~40万大气压）、高能（2930~6279KJ/Kg)\高冲击力的冲击波。
这种冲击波能远离爆震源而独立存在，并能引起位于一定距离处、与其没有联系的其他爆炸性气体混合物或炸药的爆炸，从而产生一种“殉爆”现象。
爆燃及爆轰表现与方法
爆燃及爆轰表现和方法
蒸气云爆炸事故的特点
• 发生蒸气云爆炸时泄漏的可燃气体或蒸气 的质量一般在5000kg以上；
• 参与蒸气云爆炸的燃料最常见的为低分子 碳氢化合物；
• 除了氢以外，能够引起蒸气云爆炸的大多 数可燃气体或蒸气的密度及与空气形成的 易爆混和物密度都大于周围大气的密度；
膨胀并呈球形，表现为火球的形式。
爆燃及爆轰表现和方法
三、危害及防护
• 发生火球时，燃烧的能量几乎仅以热能 的形式释放出来。
• 蒸气云爆炸的破坏作用来自爆炸波、一 次破片作用、抛掷物以及火球热辐射；
• 爆炸波效应一般已经成了大多数蒸气云 爆炸的鉴别标志。
爆燃及爆轰表现和方法
三、危害及防护
• 要预防蒸气云爆炸事故的发生，唯一可 靠的方法是防止发生可燃物的大量泄漏。
爆燃及爆轰表现和方法
图5-3 爆燃波向爆轰波转爆变燃及过爆程轰表中现压和力方法曲线随时间的变化
四、爆燃和爆轰的破坏机理
• 爆燃和爆轰造成的破坏有显著不同，相 同的能量，爆轰造成的破坏比爆燃大得 多，主要是由于爆轰的最大超压更大。
• 爆燃虽然最大超压低，但是压力持续时 间长，对某些结构组件可能更有破坏性。
• 对某些反应而言，其反应阵面是通过强 压力波不断向前传播的，强压力波通过 压缩反应阵面前方的未反应物料，使其 温度超过自燃温度。
• 由于压缩进行得很快，导致反应阵面前 方出现压力突变或激波。这种现象就是 爆轰。
爆燃及爆轰表现和方法
二、爆轰
• 爆轰又称爆震，它是一个伴有巨大能量 释放的化学反应传输过程，同时反应阵 面及其前方的冲击波以声速或超声速向 未反应混合物传播。
第6章可燃气体爆轰
第9章可燃气体爆轰本章首先简要介绍爆轰、爆炸、爆燃等基本概念，然后着重论述了经典爆轰理论（CJ理论和ZND模型），给出爆轰波三维结构和胞格结构；最后分析典型爆轰基本现象（直管中气体爆轰、爆轰波反射、爆轰波绕射等）。
主要目的是使读者认识爆轰基本理论，搞清爆轰传播机理，并逐步掌握爆轰问题的分析和研究方法。
9.1 引言爆炸现象是自然界包括工业生产活动和人类活动中常见的现象之一。
所谓爆炸是指能量发生急剧转化的物理化学过程。
其包括物理爆炸、化学爆炸和核爆炸三类。
如锅炉蒸汽爆炸属于物理爆炸，火药爆炸、可燃气体爆炸等属于化学爆炸，而原子弹爆炸、氢弹爆炸、宇宙大爆炸等属于核爆炸。
爆轰，相对于爆炸来说，相对狭义。
具体说，爆轰是在燃烧介质中激烈而且迅速传播的一种化学形式，燃烧产物质点运动方向与波传播方向一致。
爆轰在介质的传播速度相对于未燃介质是超声速的，这是爆轰区别于其它燃烧形式的最显著的特征。
因此，可将爆轰定义为：相对于未燃介质以超声速传播的激烈燃烧形式。
以恒定速度稳定传播的爆轰称为稳定爆轰；没有达到稳定速度的爆轰称为非稳定爆轰。
而爆燃是可燃介质燃烧速度相对缓慢（一般为每秒几厘米至几百米的量级）的一种化学形式。
其在介质中以亚声速传播，燃烧产物质点运动方向与波传播方向相反。
爆轰波是带有化学反应的激波。
即爆轰波由诱导激波和化学反应区组成。
诱导激波加热、压缩并引发化学反应。
化学反应释放的能量支持诱导激波并推动其在反应气体中传播。
因此，爆轰波与流体动力学中的激波不同，其不但包括诱导激波阵面，还包括其后紧跟的化学反应区。
一般来说，诱导激波厚度约10-5cm量级，化学反应区宽度为mm量级。
图1为直管道内的爆轰波。
可以看出，爆轰波并非平面波，而具有三维结构。
图2为爆轰波在斜劈上的反射。
由于壁面对爆轰波的压缩，导致马赫反射的形成，波阵面明显发生弯曲。
图3为爆轰波在管道开口处的绕射。
可以看出，爆轰波越强，受到开口的影响相对较小，离开开口后仍维持爆轰状态。
第1章 炸药爆炸
部小点称之为热点(或反应中心)。
§1
(2)热点形成的原因
炸药爆炸
a.气泡形成热点：炸药中微小气泡的绝热压缩；
b.摩擦形成热点：炸药颗粒、掺合物颗粒间强烈摩擦 ; c.炸药的粘滞流动产生热点：如高粘性液体炸药的流
动生热。 (3)热点形成过程 a.形成热点阶段； b.以热点为中心向周围着火燃烧阶段； c.由快速燃烧转变为低速爆轰阶段； d.由低速爆轰转变以高速爆轰阶段。 注：热点扩展不一定经历上述几个阶段，如叠氮化铅, 看不到燃烧阶段，几乎一开始就以爆轰形式出现。
§1
(1)热点学说的内容：
炸药爆炸
机械作用
局部小点
温度高于爆发点 局部爆炸 整体爆炸
即：热点学说认为，在机械作用下，产生的热来不及
均匀地分布到全部炸药上，而是集中在炸药的局部小 点上（如小汽泡处）；当这些局部小点上的温度高于 炸药爆发点时，就会在这些局部小点处开始发生爆炸， 然后再扩展为整个炸药的爆炸。
反应速度慢 热量扩散于大气中 能量密度低 不能形成爆炸。
§1
炸药爆炸
炸药爆炸：自身供氧
反应速度快
热量来不及散失；气体来不及膨胀
气体产物、热量聚集在炸药原有体积内
高温、高压、高能量密度气体迅速膨胀 导致爆炸 产生强烈的破坏作用
§1
3、生成大量气体
炸药爆炸
升高，引起炸药反应速度加快，最后导致炸药爆炸。
§1
②反应自动加速
炸药爆炸
放热量随温度的变化率应超过散热量随温度的变化率，
只有这样才能引起炸药的自动加速反应。 联立以上两个条件，得热爆炸的临界温度条件：
第4章爆轰波、爆燃波的经典理论
➢ 按照能量守恒定律，单位时间、单位面积上从波阵 面前流入的能量等于从波阵面后流出的能量，即
0 D
u0
U 0
P0 D
u0
1 2
0
D
u0
D
u0
2
… (3)
j D u j U j Pj D u j
1 2
j
Duj
Duj 2
16
4.1.1 爆轰波的基本关系式
9
4.1.1 爆轰波的基本关系式
10
4.1.1 爆轰波的基本关系式
➢ CJ理论将爆轰波视为带有化学反应的冲击波， 其波阵面上仍满足质量、动量和能量守恒。
➢ 设爆轰波传播速度为D，把坐标系建立在波阵 面上，则原始爆炸物以D-u0的速度流入波阵 面，而以D-uj的速度从波阵面流出，如图4－ 1所示，其中下标j代表波阵面后的参数。
……(9)
➢ 从数学上来说，爆轰波应满足什么条件才能使爆
轰波的5个参数 p j , j ,u j ,Tj , D 有解？
➢ Chapman和Jouguet根据爆轰波的传播规律，论证
了第5个关系式，即爆轰波稳定传播的CJ条件式。
19
4.1.2 爆轰波稳定传播的条件
20
4.1.2 爆轰波稳定传播的条件
➢ 爆轰波是沿爆炸物传播的强冲击波，其传过后爆 炸物因受到它的强烈冲击作用而立即激起高速化 学反应，形成高温、高压爆轰产物并释放出大量 化学反应热能。
➢ 这些能量又被用来支持爆轰波对下一层爆炸物进 行冲击压缩。因此，爆轰波就能够不衰减地传播 下去，可见，爆轰波是一种伴随有化学反应热放 出的强冲击波。
4
第4章 爆轰波、爆燃波的经典理论
什么是残爆、爆燃和缓爆-
什么是残爆、爆燃和缓爆?
残爆，是指炮眼里的炸药爆炸不完全，爆轰中断而残留下一部分药卷。
爆燃，是药卷爆轰中断而变为燃烧。
造成残爆和爆燃的原因有：违反规定采用了盖药(正向装药以外的药卷)和垫药(反向装药以里的药卷)的装药结构，结果使垫药留在眼底，盖药被抛到煤岩堆中或在燃烧中散落在煤岩堆上；炮眼内留有煤岩粉，或由于装药操作不当使炮眼内的药卷分离或阻隔，影响药卷之间的传爆；装药时，药卷被捣实，装药的密度增大，爆轰速度降低；小直径深孔爆破炮眼过长，爆轰方向末端的药卷被空气冲击波“压死”，造成熄爆；炸药质量不好，或药卷受潮、硬化；电雷管起爆能力不足，使药卷达不到稳定的爆速，造成爆轰中断。
什么是缓爆呢?在工作面放炮时，爆破网路通电后，有时会出现炸药延缓一段时间(但不是第五课中讲的那种人为的延期起爆时间)才爆炸，这种现象叫做缓爆。
在《炸药的爆炸》一课中说过，炸药的爆炸反应过程是瞬间完成的。
但由于起爆能不足、炸药变质、装药量过大等原因，有的炮眼里炸药不立即起爆，而是先以较慢的分解速度燃烧，在密封的炮眼内，由于热量和压力的逐渐积聚和增高，炸药最后由燃烧转为爆轰。
这种
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爆炸性物质的燃烧与爆炸
爆炸性物质的燃烧与爆炸爆炸性物质是指在特定条件下，能够发生爆炸反应的一类物质。
它们能够在燃烧或爆炸时迅速释放大量热能和气体，造成极大的破坏和危害。
在日常生活中，爆炸性物质常见于燃料和炸药等领域，如汽油、火药、炸药等，它们的燃烧与爆炸对人类和环境都有着极大的影响。
本文将探讨爆炸性物质的燃烧与爆炸机理、防范措施及其对环境和人类的影响。
一、爆炸性物质的燃烧机理爆炸性物质的燃烧是指在一定的条件下，物质与氧气发生反应并燃烧，产生大量的热能和气体，构成火焰、烟雾、灰烬等现象。
燃烧反应的基本方程式是：燃料 + 氧气→ 二氧化碳 + 水 + 热能其中，燃料一般是指含有碳和氢的有机物质，如石油、天然气、木材、煤炭等。
在与氧气发生燃烧时，会释放大量的热能和二氧化碳、水等气体。
爆炸性物质的燃烧和普通物质的燃烧有所不同。
普通物质的燃烧通常是缓慢的，能够自行进行；而爆炸性物质的燃烧则是非常快速和猛烈的，通常需要外部的热源或刺激（如撞击、摩擦等）。
这种快速的燃烧过程就是爆炸。
爆炸反应的机理是爆炸性物质在适当的条件下（如温度、压力等），发生连锁反应，燃烧产生大量热能和气体，形成一个火焰前缘、氧化前缘和爆轰波等三部分。
其中，火焰前缘是指燃烧区域内的燃烧产物，氧化前缘是指燃烧区域外的未燃料。
爆轰波是指燃烧区域内的气体压力急剧升高所形成的压力波，可以破坏周围物体和结构。
二、爆炸性物质的防范措施爆炸性物质具有高度危险性和不可控性，因此必须采取一系列的防范措施。
以下是一些常见的防范措施：1.严格管理：爆炸性物质必须进行严格的管理和控制，如加密存储、防火防爆措施、安全堆放等。
2.提高安全意识：对于从事爆炸性物质生产、运输、使用等工作的人员，必须进行安全教育和培训，提高其安全意识和应对能力。
3.安全设施装备：必须配备相关的安全设施和装备，如防爆夹具、避雷器、灭火器等。
4.安全通道和逃生通道：必须规划和建立合理的安全通道和逃生通道，以方便人员在紧急情况下的避难和逃生。
爆轰的概念
爆轰的概念爆轰是指在燃烧过程中由于某种原因，燃料快速氧化反应产生的剧烈能量释放现象。
这种能量释放通常伴随着巨大的压力波、冲击波、火焰和气体的快速膨胀等特征。
爆轰是一种危险且破坏性极大的现象，经常出现在爆炸、火灾等事件中。
了解爆轰的概念，有助于我们对这类危险事件进行预防和处理。
爆轰的概念可以从不同的角度进行考虑。
从化学反应的角度看，爆轰是指燃料和氧化剂之间的快速氧化反应过程。
在爆轰过程中，燃料和氧化剂的反应速度远远超过了传统燃烧的速度，导致能量快速释放。
这种高速反应会形成火焰球、高温和高压等特征，从而产生爆炸力和冲击波。
从热力学的角度看，爆轰是燃料在氧化剂存在下的自持续燃烧过程。
在正常燃烧中，需要外部的能量输入来维持燃烧过程。
但在爆轰中，一旦燃料和氧化剂到达一定的浓度范围，燃烧反应会变得自持续，进一步释放更多的能量。
这种自持续反应会形成能量的正反馈过程，导致爆轰的产生。
从物理学的角度看，爆轰是指能量在某一区域内快速释放导致的大规模破坏效应。
在爆轰过程中，能量以冲击波的形式传播，从而对周围物体产生巨大的压力和力量。
这会引起崩塌、破裂、震动和火灾等一系列问题，对人、物和环境造成巨大的威胁。
爆轰的产生通常需要满足以下条件：适当的燃料浓度、可燃物质的形态和分布状态、适当的氧化剂浓度、足够的能量源（如火焰、电火花等）以及适当的温度和压力等。
当这些条件满足时，爆轰可能发生。
爆轰在人类社会中具有重要的意义。
一方面，爆轰现象的研究有助于我们理解火灾、爆炸等事故的发生机理和过程，从而提高防范和应对的能力。
另一方面，爆轰现象的研究也对能源开发、火箭动力等领域具有重要的意义。
通过深入了解爆轰的机理，可以更好地设计和控制能量释放过程，提高能源利用效率和安全性。
为防止爆轰事故的发生，我们可以采取一系列的措施。
首先是燃料和氧化剂的控制，合理调整其浓度和分布状态，避免过高的反应速度和能量释放。
其次是温度和压力的控制，避免达到爆轰反应所需要的条件。
气体爆燃和爆轰的的发生条件
气体爆燃和爆轰的的发生条件
一、气体爆燃的发生条件
1、火灾危险性分析
发生爆燃的前提条件是有适宜的条件，火灾危险性分析是评估火灾危险性的重要方法，其中包括气体爆燃危险性分析，评估气体爆燃危险性的因素有火源、易燃物、可燃气体及其气体混合物分布、不同的温度、压力和火源爆发力等因素。
2、可燃气体与火源—气体爆燃三元组
构成气体爆燃的三元组是可燃气体、氧气和火源。
如果三元组的三者任一条件不满足，则气体爆燃不会发生，可燃气体是气体爆燃的主要成分，它必须具备一定的条件才能燃烧。
氧气是燃烧的必要条件，而火源是促使燃烧的原因，具备了以上三者，气体燃烧才会发生。
三、气体爆轰的发生条件
1、气体极端温度、压力下的发生
气体爆轰是指在极端温度、压力下引起的气体稳定性危害，爆轰是由气体发生大量化学反应的结果，而这种大量化学反应需要温度和压力必须达到爆轰的临界值才能发生，温度高于爆燃的临界温度，压力大于爆燃的临界压力时，气体就会发生爆轰，这意味着气体爆轰主要依赖于温度和压力。
2、气体积聚
气体爆轰的另一个发生条件是气体的积聚。
气体在一定的温度压力下，当气体积聚到一定的量时，即使不存在火源，也会产生爆轰的
效果，由于火源的存在可以明显加速爆轰的发生。
因此，气体爆燃和爆轰的发生条件主要有：
1、可燃气体与火源—气体爆燃三元组：可燃气体、氧气和火源；
2、气体极端温度、压力下的发生：温度高于爆燃的临界温度，压力大于爆燃的临界压力；
3、气体积聚：气体在一定的温度压力下当积聚到一定的量时可以引起爆轰。
一、燃气爆燃三要素
For personal use only in study and research; not for commercial useFor personal use only in study and research; not for commercial use一、燃气爆燃三要素燃气燃烧时,正常条件下不会有任何危险,而在特定的条件下(即爆燃的三要素),就会发生爆燃称作爆炸:三要素:①混合好的可燃气体(即纯燃气与空气或氧气按一定比例混合后的气体).②封闭的空间,既使空间有开口,开口越小爆炸力就越大.③火种,即引火源(如开关电器打火、打火机、火柴、静电等等能产生打火都可称之为火源). 注意:爆炸只有同时满足以上三个条件时才可产生,因此在我们生活和工作中,要注意突发情况的处理,不要使三个条件同时存在,就可避免不必要的损失.二、用气量(燃气流量)单位:立方米/小时(m3/h)----指每小时使用多少立方米的燃气.• 天然气和人工煤气是按流量表直接显示用气量.• 液化气平时呈瓶装液态,无法直接读出用气量.这里我们给出一个简单的换算方法:1 立方米≈ 2.5kg 液化气；15kg 瓶气≈ 6 立方米；50kg 瓶气≈ 20 立方米。
三、输出功率:国际单kW*h(千瓦/小时) 热负荷:国内单位kcal/h(千卡/小时)----表示一个加热设备的发热能力.• 1kW*h = 860kcal/h = 3.6MJ四、燃烧噪声:单位dB(分贝)----燃气通过燃烧器燃烧时所发生的声音,为环境噪声一种.• 当环境噪声超过55dB,就开始对人体产生不同程度的危险.• 若人们长期生活在平均70dB噪声环境中,可使心肌梗塞的发病率增加30%.• 若环境噪声强度达到90dB时,人的视觉细胞敏感性下降,对视力造成损坏,神经系统功能紊乱,性功能减弱,并会造成耳鸣、高血压、等症.• 当噪声达到115dB时,多数人视觉减弱,并会造成耳聋.五、熄火保护----故名思意,当燃气加热设备在工作过程中由于种种原因,突然熄火时,能自动切断供气气源,从而起到保护作用的功能.• 通常使用的有热电偶式熄火保护阀,红外线和紫外线熄火保护阀,火焰离子熄火保护阀及嗅敏式熄火保护阀等.六、点火述语---火等气在实际操作中,点燃主燃烧器时,必须先点燃火种(如:点火棒、火柴、打火机或电子点火).把火种放在主燃烧器出口处,才可打开主气阀门,点燃主火,这种操作方法就叫火等气,即安全,又可靠,是燃气设备点火的安全操作规程之一仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。
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• 由于压缩进行得很快，导致反应阵面前 方出现压力突变或激波。这种现象就是 爆轰。
爆燃及爆轰表现和方法
二、爆轰
• 爆轰又称爆震，它是一个伴有巨大能量 释放的化学反应传输过程，同时反应阵 面及其前方的冲击波以声速或超声速向 未反应混合物传播。
爆燃及爆轰表现和方法
一、爆燃
• 这些压力波阵面以声速离开反应阵面并 在主压力波阵面处不断聚集。
• 由于反应阵面不断产生压力波阵面，造 成单个压力波阵面不断迭加，使得主压 力波阵面在尺寸上不断增加。
• 爆燃产生的压力波阵面持续时间长（几 毫秒至数百毫秒），阵面宽而平滑。
爆燃及爆轰表现和方法
二、爆轰
爆燃及爆轰表现和方法
爆燃及爆轰表现和方法
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 化学反应导致的爆炸破坏效应很大程度上 依赖于是爆轰还是爆燃引起的爆炸。
• 爆燃是一种燃烧过程，反应阵面 （reaction front）移动速度低于未反应 气体中的声速，反应阵面主要通过传导和 扩散而进入未反应气体中。
爆燃及爆轰表现和方法
第一节 爆燃及爆轰
超声速驱动它持续向前行进。 • 当反应阵面和激波阵面耦合在一起同步前行
时，稳定发展的爆轰波便形成了。
爆燃及爆轰表现和方法
（一）爆轰过程
• 爆轰产生的激波阵面，其压力是突然上 升的。
• 最大压力与反应物料的相以及类型都有 关系。
• 持续时间与爆炸能有关系，一般在几秒 至数十秒之间。
爆燃及爆轰表现和方法
• 爆轰的反应阵面移动速度比未反应气体 中的声速高。
• 对爆轰来说，主要通过压缩反应阵面前 面的未反应气体使其受热，从而使反应 阵面向前传播。
• 二者的主要差别在于前者是亚音速流动， 而爆轰则为超音速流动。
爆燃及爆轰表现和方法
一、爆燃
• 来自反应的能量通过热传导和分子扩散 转移至未反应的混合物中。
3．压力
• 压力的增加也可以导致反应速度的增加。 • 乙炔管线过热。温度的增加导致乙炔分
解。反应增加了气体压力从而使分解速 度增加，并发展为爆轰速度。
爆燃及爆轰表现和方法
4．反应热
• 如果在燃烧反应中放出的热量巨大，同 样可能造成某些稳定混合物发生爆轰。
爆燃及爆轰表现和方法
5．初始温度
• 混合气的初始温度对爆轰的传播速度影 响很小，实验数据表明，升高温度反而 使爆轰速度有所下降。
高能量物质来进行直接起爆，这种方法 需要巨大的点火能量，对于一般碳氢燃 料，约需105~106 J；
爆燃及爆轰表现和方法
三、爆燃向爆轰的转变 （Deflagration to Detonation
Transition）
• 另一种是通过爆燃向爆轰转变（DDT） 的方式产生，即采用弱点火能量点火形 成火焰，火焰在一定条件下加速，形成 湍流燃烧，再形成热点，并逐渐放大， 形成爆轰。
• 爆轰速度约在1500~9000m/s的范围。
爆燃及爆轰表现和方法
（一）爆轰过程
图5-2气相爆轰物理模型（爆炸发生在左侧很远处）
爆燃及爆轰表现和方法
（一）爆轰过程
• 对于爆轰，反应阵面的移动速度大于声速。 • 激波阵面（shock front）在反应阵面前方
不远处。 • 反应阵面为激波阵面提供能量并且以声速或
（二）影响爆轰发生的因素
1．浓度范围 • 爆炸性混合气体的爆轰现象只发生在一
定的浓度范围内，这个浓度范围叫爆轰 范围。
爆燃及爆轰表现和方法
2．强氧化剂
• 如纯氧或氯气（不是空气）等强氧化剂， 会使反应加速，并发生爆轰现象。
• 氯酸盐、高氯酸盐等氧化剂的存在会发 生加速反应或爆炸性反应。
爆燃及爆轰表现和方法
• 这些过程相对较慢，促使反应阵面以低 于声速的速度传播。
爆燃及爆轰表现和方法
图5-1 气相爆燃物理模型（爆炸发生在左侧很远处）
爆燃及爆轰表现和方法
一、爆燃
• 爆燃发生时，反应阵面的传播速度低于 声速。
• 压力波阵面在未反应气体中以声速向前 传播，并逐渐远离反应阵面。
• 随着燃烧反应不断向前行进，反应阵面 会产生一系列单个的压力波阵面。
爆燃及爆轰表现和方法
三、爆燃向爆轰的转变 （Deflagration to Detonation
Transition）
• 爆燃转爆轰（DDT）在管道中尤其常见， 但是在容器或开放空间中却不太可能发 生。
爆燃及爆轰表现和方法
转变机理
• 在一个装有预混可燃气体混合物的管子 里，如果一端封闭，在靠近封闭端处点 火，形成爆燃波。
• 爆燃波从封闭端向另一端传播。 • 由于波后的燃烧产物被封闭端限制，从
而使爆燃波后压力和温度不断升高，使 火焰加速。
爆燃及爆轰表现和方法
转变机理
• 由此在波前形成压缩波，它在波前局部 声速向前传播。
• 由于爆燃波后的温度和压力不断提高， 后面的压缩波赶上前面的压缩波，经过 一定时间和距离形成激波。
爆燃及爆轰表现和方法
7．催化剂
• 催化剂通常可以降低初始反应所需要的 能量，并可导致反应加速。
• 因此催化剂可以使更多的混合物通过施 加一个引发源来开始反应，并达到爆轰 速度。
爆燃及爆轰表现和方法
三、爆燃向爆轰的转变 （Deflagration to Detonation
Transition）
爆轰可以通过两种方式产生： • 一种是直接起爆，如用炸药、强激光等
• 激波诱导气流二次运动，使层流火焰变 成紊流火焰，形成许多局部爆炸中心。
爆燃及爆轰表现和方法
转变机理
• 当一个或若干个局部爆炸中心达到临界点 火条件时，产生小的爆炸波向周围迅速放 大，并与激波反应区结合形成自持的超声 速爆轰波。
• 激波对化学反应有诱导作用，决定了化学 反应的感应时间。
• 化学反应对激波起驱动作用，提供激波传 播所需能量。
• 原因是升高温度使气体密度减小所造成。
爆燃及爆轰表现和方法
6．管径或容器的长径比
• 由于爆炸性混合气体在点火以后到形成 爆轰有一段发展过程，在常压非扰动的 初始条件下，在管子或小直径容器中爆 轰的形成与管道或容器的长径比有关。
• 大型容器即使长径比小，也不能因此认 为不会引发爆轰。当有相当大的扰动产 生，或能量很高的点火源，也可使爆轰 在大型容器中产生。