物质由一种状态迅速转变成另一种状态，并在瞬间放出大量能量，同时产生具有声 响的现象叫做爆炸。爆炸也可视为气体或蒸汽在瞬间剧烈膨胀的现象。爆炸事故往往与技术过程有关,来势迅猛，扑救不及时，事故迅速蔓延扩大甚至造成次生灾害。爆炸事故之后常伴随有燃烧和火灾事故。爆炸事故破坏性大，损失严重，人身伤亡惨重，恢复生产花费较大，时间较长。气体爆炸是最常见的爆炸之一，采取有效的措施预防气体爆炸是十分重要的。

 

1 气体爆炸的产生  

物质由一种状态迅速转变成另一种状态，并在瞬间放出大量能量，同时产生具有声响的现象叫做爆炸。爆炸也可视为气体或蒸汽在瞬间剧烈膨胀的现象。  与凝聚炸药爆轰完全不同,气体爆炸跨越燃烧到爆轰的整个历程。工业事故爆炸中绝大多数以爆炸形式出现。爆燃和爆轰有着本质的区别，其研究方法亦不同。爆燃区别于爆轰的一个根本特点就是前者为亚音速流动，因此它与超音速流动的爆轰有很大的不同，特别是受环境条件和物理因素的影响极大。  

1.1气体爆燃的产生  

爆燃是一种化学反应所支持的亚音速波，大多数燃料、空气混合物的爆炸属于这种类型。火焰在预混气中正常传播时，会产生二氧化碳和水蒸气等燃烧产物，同时放出热量，并使产物受热、升温、体积膨胀。如果受热膨胀的燃烧产物不能及时排走，则会产生爆炸。例如密闭容器中预混气的燃烧，就会产生爆炸。在自由空间预混气较多时，燃烧也会产生爆炸。但由于部分热量向空间散失以及产物能有一定的膨胀，其爆炸压力一般低于密闭容器中发生的爆炸。  

1.2 气体爆轰的产生  

在某些条件下，混合气体可以激发爆轰。在长细比不超过5的容器中，普通燃料空气混合物很难形成爆轰。对于无约束的燃料空气云，在一般点火源点火后，通常也以爆轰形式反应。要使燃料空气混合物爆轰，可以采用以下方法来实现： 

（1）以强起爆能量激发爆轰； 

（2）在密闭长管中使火焰加速；  （

3）在火焰传播途径中设置障碍物等认为引起湍流而加速火焰。  

2  气体爆炸的条件和影响因素 

2.1气体爆炸的条件  

要使气体爆炸，必须有三个基本条件： 

（1）有合适浓度的燃料气体； 

（2）有合适浓度的氧气； 

（3）有足够能力的点火源。  所谓合适浓度，是指可以发送爆炸的浓度。每种燃料气体在氧气中或在空气中，都有一个可以发送爆炸的浓度范围。超出这个范围，即使用再强的点火源也不能激发爆炸。  

2.2爆炸极限的影响因素  

（1）初始温度：爆炸性混合物的初始温度越高，则爆炸极限范围约大，即爆炸下限降低，爆炸上线升高；  （2）初始压力：一般压力增大，爆炸极限扩大。这是因为系统压力增高，其分子间距更为接近，碰撞几率增高，因此燃烧的最初反应和反应的进行更为容易；  

（3）惰性介质即杂质：若混合物中含有惰性气体的百分数增加，爆炸极限的范围缩小，惰性气体的浓度提高到某一数值，可使混合物不爆炸；  

（4）容器：充装容器的材质、尺寸等，对物质爆炸极限均有影响。实验证明，容器管子直径越小，爆炸极限范围越小。同一可燃物质，管径越小，火焰蔓延速度越小，当管径小到一定程度时，火焰即不能通过。  

（5）点火能源：火花的能量、热表面的面积、火源与混合物的接触时间等，对爆炸极限均有影响。  

3 气体爆炸产生的危害  

爆炸事故往往与技术过程有关[3],来势迅猛，扑救不及时，事故迅速蔓延扩大甚至造成次生灾害。爆炸事故之后常伴随有燃烧和火灾事故。爆炸事故破坏性大，损失严重，人身伤亡惨重，恢复生产花费较大，时间较长。因此，爆炸事故的危害很大，由于爆炸时爆炸压力急剧上升，气体骤然膨胀，而产生强烈的空气冲击波，建筑物在收到冲击波作用后，会会受到不同程度的损坏，严重时建筑物发生倒塌；人员受到冲击波的作用会使内脏受到挫伤，甚至死亡。

   

可燃气体泄漏或者易燃液体挥发并与空气混合后，一旦可燃性气体的浓度达到爆炸下限以上，形成爆炸性混合气，遇明火就会发生爆炸，因此，在某个场合里，只要可燃性混合气体浓度达到爆炸下限，其爆炸程度或者危险程度就是100%。当可燃气体的浓度只达到爆炸下限10%，或者一般讲的10%时，表明这个区域己经具有了爆炸的危险，程度只为1000/n。但无论如何，只要能够检测到可燃气体的任何浓度。都证明这个环境中存在着潜在的危险。 

 

4  气体爆炸的预防  

气体爆炸是最常见的爆炸之一，采取有效的措施预防气体爆炸是十分重要的。可燃气体与空间或氧气混合后形成预混可燃气，一旦遇到点火源，就会发生爆炸，造成重大事故。可燃气爆炸须具备三个条件，即可燃气、空气（可燃气与空气的比例必须在一定的范围内）和点火源。

 1.防止燃烧、爆炸系统的形成

（1）替代

（2）密闭  

（3）惰性气体保护；

（4）通风置换；

（5）安全监测及连锁。

2.消除点火源  能引发事故的火源有明火、高温表面、冲击、摩擦、自燃、发热、电气、静电火花、化学反应热、光线照射等，

具体做法有：

（1）控制明火和高温表面

（2）防止摩擦和撞击产生火花  

（3）火灾爆炸危险场所采用防爆电气设备避免电气火花。

3.限制火灾、爆炸蔓延扩散的措施  限制火灾爆炸蔓延扩散的措施包括阻火装置、阻火设施、防爆泄压装置及防火防爆分隔配备可燃气体报警器，可燃气体检测仪也是很重要的一环节，防止气体爆炸。

 4.用惰性气体预防气体爆炸  

当厂房内或设备内已充满爆炸性混合气体又不易排走，或某些生产工艺过程中，可燃气难免与空气（或氧气）接触时，可用惰性气体进行稀释，使之形成的混合气不在爆炸极限之内，不具备爆炸性。这种方法称惰性气体保护。在易燃固体物质的压碎、研磨、筛选、混合以及粉状物质的输送过程中，也可以用惰性气体进行保护。 

 

5 总结  

在工业爆炸事故中，气体爆炸事故占很大的比例。这种燃料和空气混合形成的爆炸源，在工业生产中到处可见，而且工业生产的规模越大，爆炸的危险性也越大。由于气体爆炸是一种快速的、非定常的、受众多物理因素影响的流体力学过程，它比稳态的燃烧或爆轰更复杂。我们要采取各种措施来降低气体爆炸的频率和程度。

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