惰性氣體。增加混合物中的惰性氣體含量，會(huì)使上限顯著降低，縮小爆炸范圍，惰性氣體含量達(dá)到一定濃度時(shí)，可使混合物不燃燒。所以惰性氣體可用于防火和滅火。

　　點(diǎn)火源。點(diǎn)火源的強(qiáng)度高，熱表面的面積大，火源與混合物的接觸時(shí)間長，會(huì)使爆炸范圍擴(kuò)大，增加燃燒、爆炸的危險(xiǎn)性。

　　由于爆炸極限的影響因素較多，所以在生產(chǎn)條件下控制危險(xiǎn)濃度時(shí)，應(yīng)結(jié)合具體情況進(jìn)行考慮，并應(yīng)適當(dāng)留出一個(gè)安全裕度，以確保生產(chǎn)安全。

　　②最小點(diǎn)火能量? 是指能引起一定濃度可燃物燃燒或爆炸所需要的最小能量。混合氣的濃度對點(diǎn)火能量有較大的影響，通常可燃?xì)鉂舛壬愿哂诨瘜W(xué)計(jì)算濃度時(shí)，所需的點(diǎn)火能量為最小。若點(diǎn)火源的能量小于最小能量，可燃物就不能著火。所以最小點(diǎn)火能量是衡量可燃?xì)?、蒸氣、粉塵爆炸危險(xiǎn)性的一個(gè)重要參數(shù)。對于釋放能量很小的撞擊摩擦火花、靜電火花，其能量是否大于最小點(diǎn)火能量是衡量其能否引發(fā)火災(zāi)爆炸事故的重要條件。一些常見的可燃?xì)?、蒸氣的最小點(diǎn)火能量見表20—1。

　?、圩畲鬁缁痖g距? 實(shí)驗(yàn)證明，通道尺寸越小，通道內(nèi)混合氣體的爆炸濃度范圍越小，燃燒時(shí)其火焰蔓延速度亦越慢。當(dāng)通道窄到一定程度時(shí)，通道內(nèi)燃燒反應(yīng)的放熱速率就會(huì)小于管道表面的散熱速率，這時(shí)燃燒過程就會(huì)在通道內(nèi)停止進(jìn)行，火焰也就停止傳播，因此把火焰?zhèn)鞑ゲ幌氯サ淖畲笸ǖ莱叽缃凶鲎畲鬁缁痖g距。

　　對于充滿混合氣的管道來說，管道是混合氣的反應(yīng)場所，又是火焰蔓延通道。管道內(nèi)混合氣反應(yīng)放出熱量，而管道表面構(gòu)成了散熱面，所以管道的散熱率可以下式表示：

　　從上式可以看出，管子的直徑越小，散熱率越大。隔爆型防爆電器的隔爆外殼就是根據(jù)這個(gè)原理設(shè)計(jì)的。由上述原理也可確定阻火器的臨界直徑，計(jì)算公式如下：

　　2．火災(zāi)及其形成規(guī)律

　　火災(zāi)是由燃燒蔓延而成的，當(dāng)燃燒發(fā)展到在時(shí)間上、空間上失去控制時(shí)，就構(gòu)成了火災(zāi)。一個(gè)完整的火災(zāi)發(fā)展過程分為4個(gè)階段，即醞釀期一一此階段呈沒有火焰的陰燃；發(fā)展期——火苗竄起，火場很快擴(kuò)大；全盛期———可燃物全面著火、火場擴(kuò)大蔓延；衰滅期一一滅火措施見效或可燃物燒盡，火勢逐漸衰落，終至熄滅。在火災(zāi)的初期，即在醞釀期和發(fā)展期采取滅火措施效果最好，能使火災(zāi)造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失較少。

　　(1)火災(zāi)分類? 按照著火的可燃物類別，可將火災(zāi)分成5類。這5類火災(zāi)各有特點(diǎn)，也各有其不同的滅火方法。

　　①氣體火災(zāi)? 它是從管道或其他設(shè)備中泄漏出來的可燃?xì)怏w，如城市煤氣、天然氣、氫氣、乙炔氣、液化石油氣等，被火點(diǎn)燃而發(fā)生的火災(zāi)。如果火焰小，可用干粉滅火劑噴射，把火源撲滅。但是滅火后，可燃?xì)怏w仍可能泄漏，它們和空氣的混合物隨時(shí)有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。因此撲滅氣體火災(zāi)時(shí)，應(yīng)首先關(guān)閉管道的閥門，防止氣體繼續(xù)泄漏，并應(yīng)向附近的可燃物噴水，使其冷卻，以防火災(zāi)擴(kuò)大。

　　②液體火災(zāi)? 原油、煤油、汽油、酒精等可燃液體所發(fā)生的火災(zāi)，稱為液體火災(zāi)。這種火災(zāi)是由于儲(chǔ)罐或容器的泄漏引起的，或者是廢棄的可燃液體燃燒后發(fā)生的，但也有在液體燃料儲(chǔ)罐內(nèi)部起火引起的火災(zāi)。撲滅這類火災(zāi)通常采用干粉、二氧化碳或泡沫滅火劑，還應(yīng)對著火的儲(chǔ)罐以及鄰近的儲(chǔ)罐采用冷卻水降低儲(chǔ)罐壁溫度，以防火災(zāi)擴(kuò)大。對凝固點(diǎn)和閃點(diǎn)在常溫以上的可燃液體(如重油)，可以采用冷卻水把它的溫度降低到閃點(diǎn)以下的辦法進(jìn)行滅火。

　　③可燃物火災(zāi)? 如建筑物、家具、木材、紙張、纖維、紡織品、涂漆物件、固體燃料、碎屑物等固體可燃物的火災(zāi)。對這類火災(zāi)最好采用噴射大量水的方法進(jìn)行滅火。

　?、茈姎饣馂?zāi)? 電氣配線、電動(dòng)機(jī)、變壓器等電氣設(shè)備使用的絕緣材料發(fā)生的火災(zāi)，如果在通電狀態(tài)下，用水或泡沫滅火劑去進(jìn)行滅火有可能發(fā)生觸電事故。因此要采用干粉、二氧化碳或者鹵代烷類等滅火劑進(jìn)行滅火。

　?、萁饘倩馂?zāi)? 鎂、鋁、鐵、鋯、鈾等金屬粉末或細(xì)金屬絲，在空氣中具有燃燒性質(zhì)，一定條件下，能發(fā)生火災(zāi)。鐵或不銹鋼的管道和閥門，當(dāng)其中有可燃性物質(zhì)如油垢時(shí)若高速通過氧氣和氯氣，則有可能發(fā)生著火，使金屬管道和閥門在氧氣或氯氣中燃燒，致使內(nèi)部氣體噴出。金屬鈉也極易著火。在金屬火焰上不能噴水，噴水則可能發(fā)生爆炸。因此，滅火應(yīng)采用專用的輕金屬火災(zāi)滅火劑。

　　(2)熱的傳遞? 在火災(zāi)發(fā)生、發(fā)展的整個(gè)過程中，始終伴隨著熱的傳播過程?？扇嘉锶紵懦龅臒崃客ㄟ^熱傳導(dǎo)、熱輻射、熱對流3種方式向外傳播，使周圍的可燃物升到自燃點(diǎn)以上的溫度，促使火熱蔓延，擴(kuò)大火災(zāi)區(qū)域。因此，熱傳播是影響火災(zāi)發(fā)展的決定性因素。

　?、贌醾鲗?dǎo)? 熱量通過直接接觸的物體從溫度較高部位傳遞到溫度較低部位的現(xiàn)象，叫熱傳導(dǎo)。由于熱傳導(dǎo)作用，常?？梢允箍扇嘉锶紵娱_來，使火災(zāi)范圍擴(kuò)大。例如，建筑物中某個(gè)房間著火，燃燒放出的熱量沿著穿過間墻、混凝土樓板的金屬管、鋼梁等渠道，傳導(dǎo)到不相通的房間，使這些房間內(nèi)的可燃物(如紡織品、木材、可燃液體等)升到自燃點(diǎn)以上的溫度，引起著火燃燒。

　　溫度差是熱量傳導(dǎo)的推動(dòng)力，導(dǎo)熱系數(shù)是材料導(dǎo)熱能力大小的標(biāo)志。導(dǎo)熱系數(shù)愈大的物質(zhì)愈容易傳導(dǎo)熱量。固體物質(zhì)是較強(qiáng)的熱導(dǎo)體，液體物質(zhì)次之，氣體物質(zhì)最差。金屬材料為優(yōu)良導(dǎo)體，非金屬固體材料大多為不良導(dǎo)體。

　　單位時(shí)間通過單位面積物體傳導(dǎo)熱量的計(jì)算公式如下：

　　式中? Q——單位時(shí)間通過單位面積的熱量，J／Cm²?s；

　　k--熱導(dǎo)率，J／Cm²?s?℃；

　　T₁—T₂——溫度差，℃；

　　d———導(dǎo)熱物體的厚度或距離，Cm。

　　顯然，導(dǎo)熱的面積越大，時(shí)間越長，傳導(dǎo)的熱量就越多。有些隔熱材料雖然導(dǎo)熱性能很差，如磚墻、混凝土板、毛氈等，但經(jīng)過長時(shí)間的熱傳導(dǎo)，也能引起與其接觸的可燃物燃燒。

　?、跓釋α? 熱通過流動(dòng)的氣體或液體將熱量由空間中的一處傳到另一處的現(xiàn)象叫做熱對流。熱對流是熱傳遞的重要方式，它是影響早期火災(zāi)發(fā)展的主要因素。在火災(zāi)現(xiàn)場，熱氣體會(huì)向上流動(dòng)，而新鮮的冷空氣會(huì)立即補(bǔ)充熱氣體上升所留下的空間，這種冷熱氣體的對流，使得急速發(fā)展的火災(zāi)甚至在沒有風(fēng)時(shí)也會(huì)形成一種強(qiáng)烈的熱氣流，有時(shí)叫“火風(fēng)”。如廠房的底層著火時(shí)，熱氣流往往通過樓梯、通風(fēng)道、走廊等通道直竄頂層。由于熱氣流高溫的作用，在它流經(jīng)途中遇到的可燃物就會(huì)分解或揮發(fā)出一些可燃?xì)怏w，并被引燃，火勢也就向高層蔓延，使整棟廠房都燒起來。

　?、蹮彷椛? 以熱射線傳播熱能的現(xiàn)象叫做熱輻射。熱輻射是以電磁波的形式向四周傳播的。任何物體都能把熱量以電磁波的形式輻射出去，也能吸收別的物體輻射出來的熱能。當(dāng)有兩種物體并存時(shí)，溫度較高的物體要向溫度較低的物體輻射能量。物體輻射出的熱量與其絕對溫度的四次方成正比，也與其面積成正比。在火災(zāi)的全盛期，火焰的溫度通常都在1000℃以上，輻射熱是熱傳播的主要形式，它可以導(dǎo)致大多數(shù)可燃物如木材、紡織品、可燃液體等，升到自燃點(diǎn)溫度而燃燒起來。例如，油罐著火發(fā)生火災(zāi)時(shí)，在其周圍百米以內(nèi)的其他油罐，有可能因接受輻射熱而發(fā)生火災(zāi)或爆炸事故。

　　根據(jù)上述熱傳播的特點(diǎn)和規(guī)律，在防火和滅火工作中，應(yīng)采取措施，阻止熱的傳播。例如，在建筑廠房時(shí)，應(yīng)留夠防火間距，構(gòu)筑防火墻和隔熱層，往裸露的金屬構(gòu)件表面涂上防火涂料，以及正確安設(shè)通風(fēng)管道等。在火場上應(yīng)噴水冷卻被加熱的金屬構(gòu)件和被輻射熱作用的物體表面，如鋼梁、油罐罐體、管道，并采取噴霧水冷卻和降低煙氣流的溫度，疏散、隔離、消除可燃物質(zhì)等措施。

　　(3)火災(zāi)與晝夜的關(guān)系? 火災(zāi)在一晝夜內(nèi)呈現(xiàn)的一般規(guī)律是：白天起火次數(shù)多，其中下午最多。但從成災(zāi)率看，則白天低、夜間高。圖20—10是某城市一晝夜(24 h)起火的成災(zāi)率的曲線圖。

　　從圖20—10中可以看出，一般上午8時(shí)至下午8時(shí)為起火的高峰期，占晝夜起火總數(shù)的73.4％，其中下午2時(shí)至5時(shí)的起火次數(shù)最多，約占白天起火次數(shù)的55％；下午8時(shí)至次日上午8時(shí)為起火的低峰期，約占晝夜起火總數(shù)的26．5％，其中凌晨2時(shí)至5時(shí)的起火次數(shù)最少，約占夜間起火次數(shù)的8％。從圖20—10還可以看出，起火率高的時(shí)間正是成災(zāi)率低的時(shí)間，起火率低的時(shí)間正是成災(zāi)率高的時(shí)間。

　　一晝夜24 h內(nèi)起火和成災(zāi)的規(guī)律，是與人們的生活和生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)規(guī)律密切相關(guān)的。白天通常是人們從事生產(chǎn)和經(jīng)營活動(dòng)最集中、最頻繁的時(shí)間，一旦疏于管理，失去控制，容易失火。特別是下午，人們的精力、體力處于疲憊、困倦狀態(tài)，往往放松防火警惕，更易失火。所以，白天起火較多。但是；白天人們都處于清醒狀態(tài)，在作業(yè)崗位上，即使失火也能發(fā)現(xiàn)早、報(bào)警快、撲救及時(shí)，成災(zāi)率低。而夜間，人們大多停止了生產(chǎn)和經(jīng)營活動(dòng)，用火用電量減少，失火機(jī)會(huì)多。但是，夜間特別是深夜，工作人員容易困倦，一旦失火，不易發(fā)現(xiàn)，或者發(fā)現(xiàn)后，由于缺少人力、物力，得不到及時(shí)撲救，往往小火釀成大火，成災(zāi)率高。

　　3．爆炸和破壞作用

　　爆炸是一種極為迅速的物理或化學(xué)的能量釋放過程。在此過程中，物質(zhì)以極快的速度把其內(nèi)部所含有的能量釋放出來，轉(zhuǎn)變成機(jī)械功、光和熱等能量形態(tài)。所以一旦發(fā)生爆炸事故，就會(huì)產(chǎn)生巨大的破壞作用。

　　(1)爆炸現(xiàn)象及其分類? 按照物質(zhì)發(fā)生爆炸的原因和性質(zhì)不同，可將爆炸分為物理爆炸、化學(xué)爆炸和核爆炸3類。

　　a．物理爆炸。它是由物理變化引起的爆炸，最常見的鍋爐爆炸和高壓氣瓶的爆炸。蒸汽鍋爐爆炸是由于鍋爐出現(xiàn)缺陷，鍋爐內(nèi)過熱水迅速轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝a(chǎn)生很高的壓力：沖破容器的阻力而引起的。高壓氣瓶充氣壓力過高，且靠近熱源或者在陽光下曝曬，也會(huì)使氣瓶內(nèi)部壓力升高，當(dāng)它們超過氣瓶的強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)發(fā)生因氣瓶破裂而爆炸。高壓容器長期使用，缺乏良好的檢查和維護(hù)，以及違反安全操作規(guī)程，也是發(fā)生壓力容器爆炸事故的重要原因。

　　b．化學(xué)爆炸? 物質(zhì)以極快的反應(yīng)速度發(fā)生放熱的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的高溫高壓氣體急劇膨脹做功而形成的爆炸，稱為化學(xué)爆炸。當(dāng)爆炸物質(zhì)由少量能量引爆發(fā)生化學(xué)爆炸時(shí)，爆炸物質(zhì)瞬間化作一團(tuán)火光，形成煙霧，并產(chǎn)生轟隆巨響，附近形成強(qiáng)烈的爆炸風(fēng)，建筑物、設(shè)備受到損壞或強(qiáng)烈振動(dòng)?；瘜W(xué)爆炸按照爆炸時(shí)所發(fā)生的化學(xué)變化可以分為3類。

　　(a)簡單分解爆炸。能夠發(fā)生簡單分解爆炸的爆炸物，在爆炸時(shí)并不一定發(fā)生燃燒反應(yīng)。爆炸所需的能量是由爆炸物分解時(shí)所放出的分解熱提供的。

　　(b)復(fù)雜分解的爆炸。能發(fā)生這類爆炸的物質(zhì)稱為炸藥。

　　(c)爆炸性混合物的爆炸。這類爆炸發(fā)生在氣相里，指的是可燃?xì)怏w，易燃和可燃液體蒸氣、可燃粉塵、霧滴與空氣混合所形成的混合物發(fā)生的爆炸現(xiàn)象。這類物質(zhì)爆炸需要具備一定的條件，如一定比例的爆炸物含量和氧含量以及存在有激發(fā)能源，它們的危險(xiǎn)性較上兩類物質(zhì)低。

　　c．核爆炸。物質(zhì)的原子核發(fā)生裂變或聚變反應(yīng)，瞬間釋放出巨大能量而形成的爆炸現(xiàn)象，稱為核爆炸。核爆炸反應(yīng)所釋放出的能量比化學(xué)爆炸釋放出的能量要大得多，集中得多。爆炸時(shí)可形成百萬度到數(shù)千萬度的高溫，在爆炸中心區(qū)形成數(shù)百萬大氣壓的高壓，同時(shí)放出很強(qiáng)的光和熱輻射以及各種粒子的放射線。因此，核爆炸的破壞力比化學(xué)爆炸的破壞力大得多，它的能量相當(dāng)于數(shù)萬噸到數(shù)千萬噸梯恩梯炸藥爆炸。

　　(2)燃燒、爆炸和爆轟? 發(fā)生在爆炸物質(zhì)內(nèi)的燃燒、爆炸和爆轟，有它們的共同點(diǎn)和不同點(diǎn)。它們的共同點(diǎn)在于：燃燒、爆炸和爆轟都是以化學(xué)反應(yīng)的形式進(jìn)行的。燃燒、爆炸和爆轟一經(jīng)發(fā)生，它們不是在全體爆炸物內(nèi)進(jìn)行，而是在某一局部區(qū)域進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，這個(gè)化學(xué)反應(yīng)區(qū)域按一定的方向，一定的速度，一層層地自動(dòng)傳播進(jìn)行?；瘜W(xué)反應(yīng)區(qū)很窄，反應(yīng)就在這個(gè)區(qū)域內(nèi)完成，而且這個(gè)過程一經(jīng)發(fā)生就可以自動(dòng)地繼續(xù)下去，直到爆炸物質(zhì)全部反應(yīng)完畢。參見圖20—11所示。