??? 4、玉米的發(fā)熱和自燃
??? 4.1、玉米的特點(diǎn)和屬性。玉米屬于谷類(lèi)，糖的含量很高，而108玉米的糖含量更高，約占干體物質(zhì)的70％以上，其它物質(zhì)為蛋白質(zhì)9.9％，脂類(lèi)4.4％，其它水份、灰份占16.3％。由此可見(jiàn)，玉米主要是由C、H、O三種元素組成，屬于可燃固體物質(zhì)。因此它具有可燃固體物質(zhì)的一般屬性，同時(shí)玉米是以堆垛的形式儲(chǔ)存的，具備蓄熱條件，還具有自燃的特點(diǎn)?！?br /> ??? 4.2、玉米的自燃過(guò)程。玉米的發(fā)熱自燃一般認(rèn)為是微生物、自身呼吸作用和吸濕放熱共同作用產(chǎn)生熱量積聚的結(jié)果，要經(jīng)過(guò)出現(xiàn)、升溫、高溫和自燃四個(gè)階段。
??? 4.2.1、出現(xiàn)階段。首先是玉米中的糖類(lèi)和蛋白質(zhì)因親水性而吸收洞庫(kù)中的水分，進(jìn)行吸濕放熱過(guò)程，這一過(guò)程使玉米的含水率增加，同時(shí)由于玉米的吸濕放熱作用使堆垛內(nèi)部的溫度升高，為增強(qiáng)微生物呼吸作用提供先決條件。在這種條件下，微生物的呼吸作用明顯提高，放出大量的熱，玉米開(kāi)始升溫，出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象?！　?br /> ??? 4.2.2、升溫階段。當(dāng)玉米堆垛內(nèi)部溫度達(dá)到35~40℃時(shí)，由于霉菌的新陳代謝作用使玉米堆垛內(nèi)部的溫度升高，水分增加，當(dāng)濕度達(dá)到75％~85％以上時(shí)，在白、黃曲霉的聯(lián)合作用下，可以使玉米的溫度升高到50~55℃，這時(shí)玉米已經(jīng)顯著變質(zhì)，多數(shù)中溫微生物已經(jīng)不能發(fā)育，呼吸活動(dòng)停止。
??? 4.2.3、高溫階段。當(dāng)溫度達(dá)到50~55℃，相對(duì)濕度可以達(dá)到90%以上，由于蒸發(fā)作用，玉米堆垛內(nèi)部的溫度可以降低，停止發(fā)熱或者溫度下降，但是在少數(shù)毛菌、無(wú)殼菌、煙曲霉菌等高溫霉菌的作用下，玉米的溫度還會(huì)繼續(xù)升高，溫度可以達(dá)到65℃以上。這時(shí)幾乎所有的霉菌都已經(jīng)停止了生命活動(dòng)，通常情況下，發(fā)熱停止。玉米高度腐敗，不能利用。
??? 4.2.4、自燃階段。微生物在高溫下分解玉米的有機(jī)物時(shí)可以產(chǎn)生低燃點(diǎn)的碳?xì)浠衔?，這些碳?xì)浠衔镏饕约淄闉橹?，還有少量的乙醇，只要有充足的氧氣，玉米中的有機(jī)化合物還將繼續(xù)分解，產(chǎn)生新的熱源，同時(shí)釋放出氣體后的玉米形成多孔炭，吸附蒸汽和其它氣體，蓄積熱量，繼續(xù)升溫，最后導(dǎo)致玉米的自燃。但是這些可燃?xì)怏w不可能全部被分解或吸附，仍然有一部分釋放出來(lái)，散發(fā)到空氣中。

??? 5、氣體爆炸成因分析
??? 空間氣體爆炸起火，必須具備3個(gè)條件：1是存在可燃性氣體；2是在一定的空間內(nèi)形成爆炸性混合物，其濃度在該氣體的爆炸極限范圍內(nèi)；3是有點(diǎn)火源，其能量必須大于爆炸性混合物的最小點(diǎn)火能量。
??? 5.1、可燃性氣體來(lái)源分析。玉米在自燃的準(zhǔn)備和發(fā)生的過(guò)程中，玉米中復(fù)雜的有機(jī)物如糖類(lèi)、脂類(lèi)被微生物分解，產(chǎn)生低燃點(diǎn)簡(jiǎn)單的碳?xì)浠衔?，主要是甲?，以及部分醇類(lèi)和一氧化碳?xì)怏w，其中醇類(lèi)屬于未被完全分解的有機(jī)物，在高溫的作用下，醇類(lèi)以氣態(tài)的形式散發(fā)到空氣中。由于在玉米自燃的過(guò)程中，堆垛內(nèi)部氧氣稀少，微生物的呼吸作用又消耗了一部分氧氣，玉米在氧氣缺少的情況下進(jìn)行不完全燃燒，產(chǎn)生一氧化碳?xì)怏w。以上氣體部分被釋放到空氣中。因此，甲烷、.一氧化碳?xì)怏w和醇類(lèi)氣體成為氣體爆炸的可燃?xì)怏w來(lái)源。
??? 5.2、爆炸性混合物形成分析。戰(zhàn)備洞庫(kù)的用途決定了它的空間是密閉的。以發(fā)生爆炸的洞庫(kù)為例：洞室為混凝土整體澆注，洞庫(kù)長(zhǎng)130米，高3米，寬3.2米，南北走向，兩側(cè)對(duì)稱(chēng)布置小洞室，洞庫(kù)總?cè)莘e3126立方米，洞庫(kù)大門(mén)封閉，內(nèi)部空氣基本不流通，是比較典型的密閉空間?？鄢衩姿嫉募s300立方米體積，洞庫(kù)內(nèi)部?jī)羧莘e為2800立方米左右。由于玉米在自燃的準(zhǔn)備和發(fā)生的過(guò)程中所釋放的氣體以甲烷為主，因此以甲烷的爆炸極限5%~16%計(jì)算，達(dá)到甲烷的爆炸極限所需要的甲烷氣體體積分別為：下限——2800立方米×5%=140立方米，上限——2800立方米×16%=448立方米。以每100公斤玉米釋放14.31立方米甲烷計(jì)算，2700公斤玉米分解可以釋放出14.31立方米/百公斤×2700公斤÷100公斤=386.37立方米的甲烷氣體，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)甲烷發(fā)生氣體爆炸的最低計(jì)算當(dāng)量，也處在甲烷爆炸所需計(jì)算當(dāng)量范圍內(nèi)（140立方米＜386.37立方米＜448立方米﹚。因此具備形成爆炸性混合物的條件。
??? 5.3、點(diǎn)火源分析。甲烷的點(diǎn)火能量為0.47mj，引燃溫度為537℃。而玉米在發(fā)生自燃后最終會(huì)形成明火燃燒，溫度在800℃以上，能量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)甲烷的點(diǎn)火能量，可以點(diǎn)燃甲烷氣體。因此玉米自燃后的明火燃燒可以成為甲烷氣體的點(diǎn)火源。
??? 從以上分析不難得出結(jié)論：這次戰(zhàn)備洞庫(kù)的爆炸是由于洞庫(kù)內(nèi)部無(wú)抽濕設(shè)備，空氣潮濕，內(nèi)部?jī)?chǔ)存的玉米因吸收空氣中的水分，導(dǎo)致玉米含水量增加，在微生物的作用下堆垛內(nèi)部溫度逐漸升高，促使玉米在自燃的準(zhǔn)備和發(fā)生的過(guò)程中釋放出甲烷、一氧化碳、醇類(lèi)等可燃?xì)怏w，這些氣體在洞庫(kù)密閉的空間內(nèi)與空氣混合形成氣體爆炸性混合物，遇明火發(fā)生爆炸。