爆炸基础知识

爆炸力学讲义1. 引言爆炸力学是研究爆炸现象及其背后的物理和化学原理的科学领域。

本讲义将介绍爆炸力学的基本概念、原理和应用，以帮助读者更好地理解和应对与爆炸相关的问题。

2. 爆炸基础知识2.1 爆炸定义爆炸是指在一定条件下，物质内部能量迅速释放并产生剧烈的火焰、光亮、声响和气体冲击波等现象。

它是一种极为复杂的物理过程，涉及能量转换、物质相变和反应动力学等多个方面。

2.2 爆轰与爆燃在爆炸中，有两个重要概念需要区分：爆轰和爆燃。

爆轰是指在超声速下，火焰由点火源向未点火区域传播，并产生可见的冲击波。

而爆燃则是指火焰以亚声速蔓延，并没有明显的冲击波。

2.3 爆速与传播方式爆速是指爆炸波传播的速度。

根据传播方式的不同，爆速可以分为两种类型：很快爆速和相对较慢的爆速。

其中，很快爆速通常用于高爆炸物，而相对较慢的爆速通常用于低爆炸物。

3. 爆炸物理学3.1 爆炸能量在一个完整的化学反应中，反应物与产物之间的能量差称为焓变。

当焓变为负值时，反应释放出能量；当焓变为正值时，反应吸收能量。

在爆炸中，焓变通常为负值，因此释放出大量能量。

3.2 燃烧过程在一个典型的固体燃料中，可分为三个阶段：引燃、扩展和消耗。

引燃阶段是指点火源接触到固体表面并引发可燃物质开始氧化反应；扩展阶段是指火焰从点火源向周围蔓延；消耗阶段是指可燃物质被完全消耗。

3.3 爆轰过程在一个典型的气体爆炸中，可分为四个阶段：压缩、点火、爆轰和扩展。

压缩阶段是指气体被压缩到一定程度；点火阶段是指点火源引发气体燃烧；爆轰阶段是指反应物快速释放能量，并形成冲击波；扩展阶段是指冲击波向周围传播。

4. 爆炸力学应用4.1 爆炸物品安全处理由于爆炸物品可能对人员和环境造成严重伤害，因此安全处理是至关重要的。

包括合理储存、运输和处理爆炸物品的规范，以及采取适当的安全措施来减少事故风险。

4.2 爆破工程爆破工程广泛应用于采矿、建筑和拆除等领域。

通过控制爆炸能量的释放方式和方向，可以实现精确的地质勘探、岩土工程处理和建筑拆除等目标。

1 爆炸和炸药的基本知识1．基本概念1． 1 爆炸及其分类何谓爆炸：爆炸是某一物质系统瞬间释放出巨大能量的物理和化学变化的过程，在这个过程中产生大量的高压、高温气体，伴随有冲击波、热、光‘声、电磁等效应。

爆炸分类:（1）物理爆炸：系统物质形态发生变化而物质组成和性质不发生变化的爆炸现象，如锅炉爆炸等（2）化学爆炸：系统物质形态、物质组成和性质都发生变化的爆炸现象,如炸药爆炸，这是本章的重点.（3）核爆炸：原子弹、氢弹，都是利用化学元素U235的裂变和氘、氚、锂等聚变发生的爆炸现象1．2 产生化学爆炸的条件：（1）变化过程必须是放热反应，这是发生爆炸的首要条件，但不是说放热反应就能发生爆炸。

ZnC2O4=Zn+2CO2-205。

4kj (吸热反应,不能发生爆炸)CuC2O4=Cu+2CO2+23.86kj （小量的热,不足以发生爆炸)AgC2O4=2Ag+2CO2+55。

2kj （放出大量的热,有产生爆炸的条件）(2)变化过程必须是高速的,也就是要求释放能量快，即单位时间内传播的能量大,这是发生爆炸的重要条件.如煤的放热反应,每kg 释放能量为8960kj，而TNT炸药的爆炸反应，每kg释放能量4187k，而1kg煤的放热反应时间需要半小时,TNT炸药的爆炸反应只需要10—6秒.因此，虽然发热量煤是TNT的两倍，但单位时间内放出的能量TNT却是煤的几千万倍。

（3）变化过程必须释放出大量的气体,这是发生爆炸的必要条件。

如铝热剂反应：2Al+Fe2O3=AlO3+2Fe+8290kj这是高放热反应，但没有气体发生，也不是爆炸反应。

以上三个是主要条件,缺一不可，否则就不能发生爆炸反应。

1．3 炸药及其分类1．3．1按炸药组成分类:（1）单质炸药：由C、H、O、N四大元素组成的单一结构的化学物质。

如TNT、黑索金等（2）混合炸药：由二种以上成分结构组成的机械混合物。

如硝铵炸药、铵油炸药等。

1．3．2 按用途分类：（1）起爆药：敏感度很高的炸药，如雷汞、迭氮化铅等.（2）炸药：敏感度低、需要较大的起爆能量才能爆炸。

爆炸品基础知识第一章爆炸品基础知识1.1 氧化还原反应煤炭燃烧产生热量，供人们做饭、取暖，这是件家常便饭的事，这个过程，在化学上称作氧化还原反应。

C + O2 = CO2↑+ 热量在本式中，C（碳）是被燃烧的物质，称作可燃物，可燃物中的“佼佼者”称为易燃物。

这里的O2（氧气）叫作氧化剂；使可燃物点火燃烧的物质叫作点火源。

可燃物、氧化剂、点火源称作燃烧的三要素。

一般来说，有机化合物都是可燃的，氧化剂一般为氧气和一些分子结构中含有氧的物质，以及一些处于高氧化态的物质。

摩擦、撞击、高温、静电都有可能成为点火源。

通常，氧化反应都为放热反应，放热致使体系温度升高，而根据化学反应动力学原理，温度每升高10℃，化学反应速度就会加快2~4倍，所以氧化反应如果控制不好，就会无限地加速反应，致使反应热不能迅速散发，反应产物无法及时排除，最终产生爆炸。

炸药是具有高能量密度的物质，如果单位重量的炸药与一般燃料相比，炸药爆炸后所散出的热不比一般燃料燃烧放出的热多，如：煤（炭）：8954千焦∕千克；TNT：4184千焦∕千克。

而1千克的煤要燃烧几小时甚至更长的时间，而1千克的TNT只需10万分之一秒就能放出所有热量。

爆炸性物质是其本身含有氧化剂，又含有可燃剂的物质或混合物，是一种不稳定的含能材料；当其受到外界刺激性时，达到一定的激发，它就能快速完成氧化还原反应；最终发生爆炸。

1.2 化学爆炸的特征我们在日常生活中有时会遇到热水瓶爆炸、自行车轮胎爆炸、鞭炮爆炸，甚至压缩气瓶爆炸和锅炉爆炸等；爆破工程中经常会看到炸药爆炸、雷管爆炸；战士在实弹演习或在战场上会看到手榴弹爆炸、炮弹爆炸等等，这些都属于爆炸现象。

在炸药爆炸时，可以看到火光（夜间或天黑较明显）、烟雾和听到响声，在附近能闻到一股强烈的火药味。

爆炸点附近地方的压力急剧升高，临近的物质遭到破坏。

当距爆炸点较近时，还会感到猛烈的气浪（冲击波）冲击，同时炸坑的浮土灼热烫手。

这是我们通过实践所感觉到的爆炸现象。

消防技术实务(一级)第 1题：单选题(本题1分)因物质本身起化学反应，产生大量气体和高温而发生的爆炸称为（）。

A.物理爆炸B.化学爆炸C.粉尘爆炸D.核爆炸【正确答案】：B【答案解析】：本题考查的是化学爆炸的概念。

化学爆炸是指由于物质急剧氧化或分解产生温度、压力增加或两者同时增加而形成的爆炸现象。

化学爆炸前后，物质的化学成分和性质均发生了根本的变化。

第 2题：单选题(本题1分)液化气钢瓶爆炸属于（）。

A.物理爆炸B.化学爆炸C.气体爆炸D.固体爆炸【正确答案】：A【答案解析】：本题考查的是物理爆炸。

物质因状态或压力发生突变而形成的爆炸称为物理爆炸。

物理爆炸的特点是前后物质的化学成分均不改变。

如蒸汽锅炉因水快速汽化，容器压力急剧增加，压力超过设备所能承受的强度而发生的爆炸；压缩气体或液化气钢瓶、油桶受热爆炸等。

第 3题：单选题(本题1分)天然气在空气中的爆炸极限是（）。

A.1％～3％B.5％～15％C.18％～23％D.27％～36％【正确答案】：B【答案解析】：本题考查的是气体的爆炸(浓度)极限。

天然气的主要成分是甲烷，甲烷在空气中的爆炸下限是5％，上限是15％。

第 4题：单选题(本题1分)可燃气体与空气混合后，遇火源会发生爆炸的最高或最低的浓度范围，称为爆炸极限，其中能引起爆炸的最高浓度称为爆炸上限，能引起爆炸的最低浓度称为爆炸下限，上限和下限之间的间隔称为爆炸范围，例如甲烷的爆炸范围是（）。

A.4％～75％B.3％～12％C.5％～15％D.2％～9％【正确答案】：C【答案解析】：考点：《消防安全技术实务》教材第23页。

第 5题：单选题(本题1分)化学爆炸是指由于物质急剧氧化或分解产生温度、压力增加或两者同时增加而形成的爆炸现象，其不包括（）。

A.炸药爆炸B.可燃气体爆炸C.可燃粉尘爆炸D.锅炉爆炸【正确答案】：D【答案解析】：化学爆炸是指由于物质急剧氧化或分解产生温度、压力增加或两者同时增加而形成的爆炸现象。

民用爆炸物品安全技术基础知识1．爆炸的定义：爆炸是指物质非常急剧的物理或化学变化。

在变化的过程中，伴随有能量的快速转化，内能转化为机械压缩能，且使该物质或其变化的产物或其周围的介质产生运动。

2．爆炸的分类：爆炸通常可分为三类，即物理爆炸、化学爆炸和核爆炸。

民爆行业所牵涉的爆炸主要为化学爆炸。

3．化学爆炸是伴随着大量的热量释放、气体生成的快速化学变化。

化学变化的三要素：放热、快速和气体生成。

4．炸药的定义：凡是能发生化学爆炸的物质都称作炸药。

5．炸药的分类：按其作用分：起爆药、猛炸药、火药、烟火剂；按成分分类：单质炸药（梯恩梯、黑索今）、混合炸药（工业炸药）；按用途分类：军用炸药、民用炸药。

6．炸药的基本要求：ａ有足够的能量和威力；ｂ对外界作用要有适中的感度；ｃ能在一定的期限内保质其物理化学安定性及爆炸性能；ｄ原料易于取得、制造简便、安全、经济；ｅ有利于环境保护。

7．炸药的本质：本质是组成炸药的物质，其本身既含有氧化剂，又含有可燃剂。

在未被激发的状态时是一种亚稳性含能物质，在受激发后表现出强自行活化性质和自供氧性质。

8．炸药爆炸三要素：即放热、快速和生成气态产物。

9．炸药的感度就是敏感程度，就是炸药在外界激发作用下发生爆炸反应的难易程度。

能够激发炸药发生爆炸变化的能量主要包括热能、机械能（撞击、摩擦）、火焰、冲击波、爆轰波、静电、激光、辐射能等，与之对应，炸药的感度也分为热感度、机械感度、火焰感度、冲击波感度、爆轰波感度、静电感度、激光感度、射频感度等。

10．引爆冲能是可以激发炸药爆炸变化的最小外界能。

要正确理解炸药感度的概念，需要明确以下几点：ａ不同的炸药发生爆炸变化时所需要的最小引爆冲能是不相同的，即感度不同；ｂ同一种炸药使用场合不同，能量激发的形式不同，则有不同的感度要求；ｃ同一种炸药各种感度之间有联系，但没有绝对的平行关系，感度是安全性指标（危险感度），也是可靠性指标（实用感度）；ｄ炸药感度的大小主要取决于炸药自身的物理化学性质，同时与炸药的物理状态以及装药条件有关。

爆炸基础知识爆炸由于破坏力强，危害性大，往往还伴随着火灾及其它灾害的发生，因而需要引起消防工作者的特别重视。

本章主要介绍爆炸的基本概念、分类及爆炸极限、爆炸危险源等知识。

了解爆炸发生的条件和机理，是理解和应用防火防爆技术的必要理论基础，对于防范爆炸发生、处置爆炸事故尤为重要。

第一节爆炸的概念及分类爆炸是物质从一种状态迅速转变成另一状态，并在瞬间放出大量能量，同时产生声响的现象。

火灾过程有时会发生爆炸，从而对火势的发展及人员安全产生重大影响，爆炸发生后往往又易引发大面积火灾。

一、爆炸的定义由于物质急剧氧化或分解反应产生温度、压力增加或两者同时增加的现象，称为爆炸。

爆炸是由物理变化和化学变化引起的。

在发生爆炸时，势能（化学能或机械能）突然转变为动能，有高压气体生成或者释放出高压气体，这些高压气体随之做机械功，如移动、改变或抛射周围的物体。

一旦发生爆炸，将会对邻近的物体产生极大的破坏作用，这是由于构成爆炸体系的高压气体作用到周围物体上，使物体受力不平衡，从而遭到破坏。

二、爆炸的分类爆炸有着不同的分类，按物质产生爆炸的原因和性质不同，通常将爆炸分为物理爆炸、化学爆炸和核爆炸三种。

物理爆炸和化学爆炸最为常见。

（一）物理爆炸物质因状态或压力发生突变而形成的爆炸叫物理爆炸。

物理爆炸的特点是前后物质的化学成分均不改变。

如蒸汽锅炉因水快速汽化，容器压力急剧增加，压力超过设备所能承受的强度而发生的爆炸；压缩气体或液化气钢瓶、油桶受热爆炸等。

物理爆炸本身虽没有进行燃烧反应，但它产生的冲击力可直接或间接地造成火灾。

（二）化学爆炸化学爆炸是指由于物质急剧氧化或分解产生温度、压力增加或两者同时增加而形成的爆炸现象。

化学爆炸前后，物质的化学成分和性质均发生了根本的变化。

这种爆炸速度快，爆炸时产生大量热能和很大的气体压力，并发出巨大的声响。

化学爆炸能直接造成火灾，具有很大的火灾危险性。

各种炸药的爆炸和气体、液体蒸气及粉尘与空气混合后形成的爆炸都属于化学爆炸，特别是后一种爆炸几乎存在于工业、交通、生活等各个领域，危害性很大，应特别注意。

消防安全爆炸基础知识消防安全爆炸基础知识第一章爆炸及其危害1.1 爆炸的定义和分类1.1.1 爆炸的定义1.1.2 爆炸的分类1.2 爆炸的危害1.2.1 人身伤害1.2.2 物质破坏1.2.3 环境污染第二章爆炸的传播与控制2.1 爆炸的传播方式2.1.1 气体爆炸的传播2.1.2 液体爆炸的传播2.1.3 固体爆炸的传播2.2 爆炸的控制方法2.2.1 防火墙的设置2.2.2 空气隔离2.2.3 防爆设计2.2.4 爆炸物处理第三章爆炸事故案例分析3.1 辅助燃料方案引发的爆炸事故3.1.1 案例一：燃气爆燃事故3.1.2 案例二：化工厂爆炸事故3.2 过载引发的爆炸事故3.2.1 案例一：变压器爆炸事故3.2.2 案例二：矿井瓦斯爆炸事故第四章爆炸安全预防与处理4.1 爆炸安全预防措施4.1.1 安全管理制度的建立4.1.2 安全培训与教育4.1.3 安全检查与维护4.2 爆炸事故处理方法4.2.1 现场救援与伤员救护4.2.2 爆炸源的切断与隔离4.2.3 爆炸事故的调查与分析第五章爆炸应急指挥与救援5.1 爆炸应急指挥体系5.1.1 应急指挥机构与职责5.1.2 应急指挥体系的组织架构5.2 爆炸救援的组织与操作5.2.1 救援组织的建立与指挥5.2.2 救援操作的步骤与方法5.3 爆炸应急演练与评估5.3.1 应急演练的目的与重要性5.3.2 应急演练的步骤与内容5.3.3 应急演练的评估与改进第六章爆炸事故的法律责任6.1 法律法规与责任追究6.1.1 爆炸安全相关法律法规6.1.2 涉及爆炸事故的法律责任6.2 事故调查与处罚6.2.1 爆炸事故的调查程序与方法6.2.2 追责与处罚的依据第七章国际消防安全标准7.1 国际消防安全标准概述7.1.1 国际标准组织与机构7.1.2 国际安全标准的分类与内容7.2 ISO 9001质量管理体系7.2.1 ISO 9001标准的要求与实施7.2.2 ISO 9001在消防安全中的应用7.3 OHSAS 18001职业健康安全管理体系7.3.1 OHSAS 18001标准的要求与实施7.3.2 OHSAS 18001在消防安全中的应用第八章爆炸安全管理案例分析8.1 案例一：石化企业爆炸事故的管理不善8.1.1 事故背景与原因分析8.1.2 预防与救援措施的不足8.2 案例二：电子厂爆炸事故的安全管理漏洞8.2.1 事故经过与责任追究8.2.2 安全管理措施的不足与问题第九章爆炸安全知识宣传与教育9.1 爆炸安全知识的宣传方式9.1.1 宣传材料的制作与发布9.1.2 宣传活动的组织与展示9.2 爆炸安全教育的内容与方法9.2.1 爆炸安全教育的目标与重点9.2.2 教育方法的选择与实施第十章爆炸安全相关技术10.1 爆炸物的检测与识别技术10.1.1 毒气检测仪的原理与应用10.1.2 爆炸物溶解液的识别与分析10.2 爆炸事故图像分析与模拟技术10.2.1 爆炸事故图像分析的方法与工具10.2.2 爆炸事故的数值模拟与预测结语通过本文对消防安全与爆炸基础知识的深入了解，我们可以更好地认识爆炸的危害与分类，掌握爆炸的传播和控制方法，学习爆炸事故的案例分析与处理方法，了解爆炸应急指挥与救援的组织与操作，了解爆炸事故的法律责任追究，认识国际消防安全标准与相关技术，以及推广爆炸安全知识的宣传与教育方法等。

爆破安全技术—爆破基础知识爆破安全技术是指通过使用爆炸性材料或其他爆炸能源进行破坏，破坏对象可能是建筑物、设施、设备、爆破工程以及地下管线等。

爆破安全技术主要应用于矿山、建筑、隧道、道路、桥梁、水电站、船舶拆解、破冰、核工程等领域。

本文将介绍爆破安全技术的基础知识，包括爆炸理论、爆炸特点、爆破器材、爆炸反应等。

一、爆破理论1.1 爆炸定义爆炸是指化学反应在短时间内迅速放出大量能量，产生极高的压力和温度，从而使周围介质发生破裂和破碎的过程。

1.2 爆炸特点- 性能：爆炸产生的能量与药量密切相关。

- 高温、高压：爆炸产生的气体温度可达到几千至数万摄氏度，压力可达到几十至几百兆帕。

- 冲击波：爆炸产生的冲击波可以瞬间造成物体破裂和破碎。

- 热辐射：爆炸释放的能量会以光辐射形式产生，可造成烧伤和眼睛损伤。

- 毒性气体：爆炸释放的烟雾和废气中含有大量有毒气体，对人体有危害。

1.3 爆炸反应爆炸反应一般由爆炸物、助燃剂和氧化剂组成。

爆炸物是指能够产生爆炸能量的物质，助燃剂是指能够提供火源和增加爆炸能量的物质，氧化剂是指能提供大量氧气的物质。

爆炸反应主要包括以下几个步骤：- 点火：爆炸物与火源接触，发生点火反应。

- 爆轰：点火后，爆炸物开始产生大量的燃烧产物，并迅速膨胀形成冲击波和高温高压气体。

- 消失：爆炸物燃烧完全消失，爆炸反应结束。

二、爆破器材2.1 炸药炸药是用于产生爆炸能量的特殊化学物质。

常见的炸药有黑火药、硝化棉、三硝化甘油等。

炸药根据其性能不同分为低爆炸性炸药、中爆炸性炸药和高爆炸性炸药。

2.2 导爆索导爆索是一种用于引爆炸药的装置，由导火线和引爆装置组成。

导火线是一种可传递火焰和点火的细线，引爆装置可以是电火花装置、雷管、爆炸片等。

2.3 输爆管输爆管是一种用于输送炸药或引爆装置的管道，主要用于将炸药安全地输送到需要破坏的目标位置，同时保证爆炸产生的冲击波和热辐射能够集中在目标上。

2.4 安全装置安全装置是一种用于控制和保护爆炸过程的设备，包括安全开关、安全阀、防爆控制装置等。