（二）可燃粉塵的爆炸（濃度）極限

粉塵的爆炸極限通常用單位體積中粉塵的質(zhì)量（g/m3）表示?？扇挤蹓m爆炸濃度上限，因?yàn)樘?，以致在多?shù)場(chǎng)合都不會(huì)達(dá)到，所以沒有實(shí)際意義，通常只應(yīng)用粉塵的爆炸下限。表1-3-2列出了部分粉塵的爆炸下限。

表1-3-2 部分粉塵的爆炸特性

（三）爆炸混合物濃度與危險(xiǎn)性的關(guān)系

爆炸性混合物在不同濃度時(shí)發(fā)生爆炸所產(chǎn)生的壓力和放出的熱量不同，因而具有的危險(xiǎn)性也不同。在爆炸下限時(shí)，爆炸壓力一般不會(huì)超過4×105Pa，放出的熱量不多，爆炸溫度不高。隨著爆炸性混合物中可燃?xì)怏w或液體蒸氣濃度的增加，爆炸產(chǎn)生的熱量增多，壓力增大。當(dāng)混合物中可燃物質(zhì)的濃度增加到稍高于化學(xué)計(jì)量濃度時(shí)，可燃物質(zhì)與空氣中的氧發(fā)生充分反應(yīng)，所以爆炸放出的熱量最多，產(chǎn)生的壓力最大。當(dāng)混合物中可燃物質(zhì)濃度超過化學(xué)計(jì)量濃度時(shí)，爆炸放出的熱量和爆炸壓力隨可燃物質(zhì)濃度的增加而降低。

二、爆炸溫度極限

由于液體的蒸氣濃度是受溫度的變化而變化的，故液體除有爆炸濃度極限外，還有一個(gè)爆炸溫度極限。爆炸溫度極限是指可燃性液體受熱蒸發(fā)出的蒸氣濃度等于爆炸濃度極限時(shí)的溫度范圍。爆炸溫度下限是指液體在該溫度下蒸發(fā)出等于爆炸濃度下限的蒸氣濃度。液體的爆炸溫度下限就是該液體的閃點(diǎn)。爆炸溫度上限是指液體在該溫度下蒸發(fā)出等于爆炸濃度上限的蒸氣濃度。

爆炸溫度上、下限值之間的范圍越大， 爆炸危險(xiǎn)性就越大。例如，乙醇的爆炸溫度下限是11℃，上限是40℃。在11℃～40℃溫度范圍之內(nèi)，乙醇蒸氣與空氣的混合物都有爆炸危險(xiǎn)；乙醚的爆炸溫度極限是-45℃～13℃，顯然乙醚比乙醇的爆炸危險(xiǎn)性大。表1-3-3為幾種常見液體爆炸濃度極限與爆炸溫度極限的比較。

表1-3-3 常見液體爆炸濃度極限與爆炸溫度極限的比較

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三、爆炸極限在消防上的應(yīng)用

物質(zhì)的爆炸極限是正確評(píng)價(jià)生產(chǎn)、儲(chǔ)存過程的火災(zāi)危險(xiǎn)程度的主要參數(shù)，是建筑、電氣和其他防火安全技術(shù)的重要依據(jù)?？刂瓶扇夹晕镔|(zhì)在空間的濃度低于爆炸下限或高于爆炸上限，是保證安全生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、使用的基本措施之一。具體應(yīng)用有以下幾方面：

①爆炸極限是評(píng)定可燃?xì)怏w火災(zāi)危險(xiǎn)性大小的依據(jù)，爆炸范圍越大，下限越低，火災(zāi)危險(xiǎn)性就越大；

②爆炸極限是評(píng)定氣體生產(chǎn)、儲(chǔ)存場(chǎng)所火險(xiǎn)類別的依據(jù)，也是選擇電氣防爆型式的依據(jù)：生產(chǎn)、儲(chǔ)存爆炸下限<10%的可燃?xì)怏w的工業(yè)場(chǎng)所，應(yīng)選用隔爆型防爆電氣設(shè)備；生產(chǎn)、儲(chǔ)存爆炸下限≥10%的可燃?xì)怏w的工業(yè)場(chǎng)所，可選用任一防爆型電氣設(shè)備；

③根據(jù)爆炸極限可以確定建筑物耐火等級(jí)、層數(shù)、面積、防火墻占地面積、安全疏散距離和滅火設(shè)施；

④根據(jù)爆炸極限，確定安全操作規(guī)程，例如，采用可燃?xì)怏w或蒸氣氧化法生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)使可燃?xì)怏w或蒸氣與氧化劑的配比處于爆炸極限范圍以外，若處于或接近爆炸極限范圍進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)充惰性氣體稀釋和保護(hù)。

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發(fā)生爆炸必須具備兩個(gè)基本要素，一是爆炸介質(zhì)，二是引爆能源，兩者缺一不可。在生產(chǎn)中，爆炸危險(xiǎn)源可從潛在的爆炸危險(xiǎn)性、存在條件及觸發(fā)因素等幾方面來確定，具體包括能量與危險(xiǎn)物質(zhì)、物的不安全狀態(tài)、人的不安全行為以及管理缺陷等。

一、引起爆炸的直接原因

通常，引起爆炸事故的直接原因可歸納為以下幾方面。

（一）物料原因

生產(chǎn)中使用的原料、中間體和產(chǎn)品大多是有火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性的可燃物。由于工作場(chǎng)所過量堆放物品，對(duì)易燃易爆危險(xiǎn)品沒有安全防護(hù)措施，產(chǎn)品下機(jī)后不待冷卻便入庫堆積，不按規(guī)定掌握投料數(shù)量、投料比、投料先后順序，控制失誤或設(shè)備造成故障造成物料外溢，生產(chǎn)粉塵或可燃?xì)怏w達(dá)到爆炸極限等原因，均會(huì)釀成爆炸事故。

（二）作業(yè)行為原因

作業(yè)行為導(dǎo)致爆炸的原因有：違反操作規(guī)程、違章作業(yè)、隨意改變操作控制條件；生產(chǎn)和生活用火不慎，亂用爐火、燈火、亂丟未熄滅的火柴桿、煙蒂；判斷失誤、操作不當(dāng)，對(duì)生產(chǎn)出現(xiàn)超溫、超壓等異?，F(xiàn)象束手無策；不按科學(xué)態(tài)度指揮生產(chǎn)、盲目施工、超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)等。

（三）生產(chǎn)設(shè)備原因

由于設(shè)備缺陷導(dǎo)致生產(chǎn)火災(zāi)的原因有：選材不當(dāng)或材料質(zhì)量有問題，而致設(shè)備存在先天性缺陷；由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，零部件選配不當(dāng)，而致設(shè)備不能滿足工藝操作的要求；由于腐蝕、超溫、超壓等而致出現(xiàn)破損、失靈、機(jī)械強(qiáng)度下降、運(yùn)轉(zhuǎn)摩擦部件過熱等。

（四）生產(chǎn)工藝原因

生產(chǎn)工藝原因主要表現(xiàn)為物料的加熱方式方法不當(dāng)，致使引燃引爆物料；對(duì)工藝性火花控制不力而致形成點(diǎn)火源；對(duì)化學(xué)反應(yīng)型工藝控制不當(dāng)，致使反應(yīng)失控；對(duì)工藝參數(shù)的控制失靈，而致出現(xiàn)超溫、超壓現(xiàn)象。

此外，還因?yàn)槿说墓室馄茐?，如放火、停水停電、毀壞設(shè)備及地震、臺(tái)風(fēng)、雷擊等自然災(zāi)害也同樣可能會(huì)引發(fā)爆炸。

二、常見爆炸點(diǎn)火源

根據(jù)前文所述，點(diǎn)火源是發(fā)生爆炸的必要條件之一，常見引起爆炸的點(diǎn)火源主要有機(jī)械火源、熱火源、電火源及化學(xué)火源，見表1-3-4。

表1-3-4 常見引發(fā)爆炸的點(diǎn)火源

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（一）機(jī)械火源

撞擊、摩擦產(chǎn)生火花，如機(jī)器上轉(zhuǎn)動(dòng)部分的摩擦，鐵器的互相撞擊或鐵制工具打擊混凝土地面，帶壓管道或鐵制容器的開裂等，都可能產(chǎn)生高溫或火花，成為爆炸的起因。

（二）熱火源

（1）高溫表面。生產(chǎn)工藝的加熱裝置，高溫物料的傳送管線、高壓蒸汽管線及高溫反應(yīng)塔、器等設(shè)備表面溫度都比較高，可燃物料與這些高溫表面接觸時(shí)間過長，就有可能引發(fā)爆炸事故。

（2）日光照射。直射的太陽光，通過凸透鏡、凹面鏡、圓形玻璃瓶、有氣泡的平板玻璃等，會(huì)聚焦形成高溫焦點(diǎn)，可能點(diǎn)燃可燃性物質(zhì)。

（三）電火源

（1）電火花。電氣方面形成的火源，一般指電氣開關(guān)合閘、斷開時(shí)產(chǎn)生的火花電弧，或由于電氣設(shè)備短路、過載、接觸不良或其它原因產(chǎn)生的電火花、電弧或危險(xiǎn)溫度。

（2）靜電火花。靜電指的是相對(duì)靜止的電荷，是一種常見的帶電現(xiàn)象。在一定條件下兩種不同物質(zhì)（其中至少有一種為電介質(zhì)）相互接觸、摩擦，就可能產(chǎn)生靜電并積聚起來產(chǎn)生高電壓。若靜電能量以火花形式發(fā)出，則可能成為火源，引起爆炸事故。物質(zhì)能否產(chǎn)生靜電并積聚起來，主要取決于物質(zhì)的電阻率和相對(duì)介電常數(shù)。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，撕裂、剝離、拉伸、撞擊、粉碎、篩分、滾壓、攪拌、輸送、噴涂和過濾物料，還有氣、液體的流動(dòng)、濺潑、噴射等各種操作，都可能產(chǎn)生靜電。

（3）雷電。雷電所產(chǎn)生的火花溫度之高可熔化金屬，也是引起爆炸事故的禍根之一。

（四）明火

生產(chǎn)過程中的明火主要是指加熱用火、維修用火以及其它火源。此外，煙頭、火柴、煙囪飛火、機(jī)動(dòng)車輛排氣管噴火都可能引起可燃物料的燃爆。

三、最小點(diǎn)火能量

所謂最小點(diǎn)火能量，是指每一種氣體爆炸混合物，都有起爆的最小點(diǎn)火能量，低于該能量，混合物就不爆炸，目前都采用mJ作為最小點(diǎn)火能量的單位。表1-3-5中列出部分可燃?xì)怏w和蒸氣在空氣中的最小點(diǎn)火能量。

表1-3-5 部分可燃?xì)怏w和蒸氣在空氣中的最小點(diǎn)火能量

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