爆炸学考试重点总结

1、名词解释： (1)爆炸现象：物质从一种状态经物理或化学变化为另一种状态，伴随着巨大的能量快速释放，产生声、光、热或机械功，使爆炸点周围的介质中的压力发生骤增的过程称为爆炸现象

(2)事故性爆炸: 在生产活动中，违背人们意愿造成巨大国家财产损失和人员伤亡的爆炸现象称为事故性爆炸

2、填空

（1）按爆炸前后物质成分变化不同，爆炸事故可分为：物理爆炸、化学爆炸、核爆炸。 （2）化学爆炸可分为三类，分别是：简单分解爆炸、复杂分解爆炸、爆炸性混合物爆炸。

（3）按爆炸过程类型的不同，爆炸事故可分为：着火破坏型爆炸、泄漏着火型爆炸、自燃着火型爆炸、反应失控型爆炸、传热型蒸气爆炸、平衡破坏型蒸气爆炸。

（4）爆炸防护技术措施（5 种）：惰化防爆、爆炸抑制、爆炸阻隔、爆炸泄压、爆炸封闭。 （5）防爆技术措施优选原则有：动态控制原则、分级控制原则、多层次控制原则

（6）多层次控制原则中的六个层次分别是：预防性控制、补充性控制、防止事故扩大性控制、维护性能控制、经常性控制、紧急性控制。 3、简答

（1）物理爆炸的条件和化学爆炸的条件分别是什么？P2

物理爆炸条件：爆炸体系内存有高压气体或在爆炸瞬间生成高压气体或蒸汽急聚膨胀，以及爆炸体系域周围介质之间发生急剧的压力突变

化学反应要成为爆炸反应必须同时具有反应过程放热性、反应过程高速度和反应过程产生大量气体产物等三个条件

（2）爆炸破坏力形成同时具备的五个条件是什么？P3

可燃物、助燃剂、可燃物与助燃剂均匀混合、爆炸性混合物处于相对封闭的空间内、足够能量的点火源

4、论述

（1）爆炸预防技术和防护技术中具体有哪些措施可用于防爆？P5-6

爆炸预防技术：控制工艺参数、防止爆炸性混合物形成、控制点火源、防爆监控措施 爆炸防护技术：惰化防爆、爆炸抑制、爆炸阻隔、爆炸泄压、爆炸封闭 （2）燃烧的三种形式，并举例。扩散燃烧、蒸发燃烧、分解燃烧。（教案）

1、名词解释：

（1）可燃性气体：凡是常温、常压下以气体状态存在，在受热、受压、撞击或遇电火花等外界能量作用下具有燃烧或爆炸性能的气体通称为可燃性气体。

（2）链式反应能使活化中间产物再生的反应称为链式反应 （3）爆炸极限：爆炸上限与爆炸下限的统称

爆炸上限：可燃气与空气组成的混合物遇火源发生爆炸可燃气最高浓度 爆炸下限：可燃气与空气组成的混合物遇火源发生爆炸可燃气最低浓度

（4）爆炸指数：在标准爆炸容器及测试方法下，测得可燃气体/空气混合物每次试验的最大爆炸超压称为爆炸指数

2、 简答

（1） 爆燃和爆轰的区别。P8

爆燃:火焰以亚音速在未燃气体混合物中传播，爆炸超压一般为初始压力的7到8倍 爆轰：火焰以超音速传播，爆炸超压一般可达到初始压力的15到20倍 （2） 燃烧与爆轰的区别（四个方面）。

速度区不同、燃烧易受影响，爆燃不受影响、质点运动方向不同 （3） 阐述热点火机理。P9

在热点火机理论中，物质因自热而引起着火，从阴燃到明燃直至发生爆炸的现象，称为热爆炸或热自燃，习惯上也称自动着火或自动点燃 （4） 阐述链式反应机理。P10

链式反应机理分为以下三个阶段： 1) 2)

链引发 游离基生成，链式反应开始

链传递 游离基与原始反应物作用生成稳定化合物，并产生新的游离基

3) 链终止 游离基消失，链式反应终止。

（5） 影响爆炸极限的因素，并详细说明影响规律。（六个方面）（教案） 温度、初始压力、氧含量、惰性气体、容器大小、点火源能量。

（1） 初始温度 爆炸性混合物的初始温度越高，则爆炸极限范围越大，即爆炸下限降低而爆炸上限增

高

（2） 初始压力 一般压力增大，爆炸极限扩大。压力降低，爆炸极限范围缩小 （3） 氧含量 混合物中氧含量增加，爆炸极限范围扩大，尤其上限提高更多

（4） 惰性介质即杂质 若混合物中含惰性气体的百分数增加，爆炸极限范围缩小，惰性气体的浓度增

加到某一数值，可使混合物不发生爆炸

（5） 容器 容器管径直径越小，爆炸极限范围越小。

（6） 点火能量 能源型物质对爆炸极限范围的影响是：能源强度越高，加热面积越大，作用时间越长，

爆炸极限范围越宽

（6）列举影响气体爆炸的影响因素，并详细说明。

可燃气体及氧化剂种类；气体浓度；点火源能量大小；点火位置；爆炸封闭空间；障碍物大小；数量及形状

（7） 初始压力对爆炸超压的影响。

随着初始压力增加，气体分解发热量增加，最小点火能量降低，爆炸超压增高，即气体爆炸越容易发生，爆炸越猛烈

（8） 初始压力对爆轰成长距离的影响。 随初始压力的增大爆轰成长距离而显著缩短 （9）气体爆炸具备的条件 三、粉尘爆炸 1、名词解释：

（2）最大试验安全间隙 P32

是指在特定实验条件下，点燃壳体内所有浓度范围的被试可燃尘粉 1. 粉尘爆炸时的气相点火机理和表面非均相点火机理。

气相点火机理认为，粉尘点火过程分为颗粒加热升温、颗粒热分解或蒸发汽化以及蒸发气体与空气混合形成爆炸性混合气体并发火燃烧三个阶段

表面非均相点火机理认为粉尘点火过程也分为三个阶段，首先，氧气与颗粒表面直接发生反应，使颗粒发生表面点火；然后，挥发分在粉尘颗粒周围形成气相层，阻止氧气向颗粒表面扩散；最后，挥发分点火，并促使粉尘颗粒重新燃烧

2. 可燃粉尘\\空气混合物爆炸的影响因素。

1) 2) 3)

粉体性质，如粉尘粒度、形状、表面致密或多孔性、燃烧热、表面燃烧速率等。 粉尘云性质，如粉尘浓度、含氧量、湿度、湍流度、分散状况等

外界条件，如初始温度、压力、点火源、包围体形状及尺寸、惰性介质加入等 粉尘爆炸所需的最小点火能量较高，一般在几十毫焦耳以上。

与可燃性气体爆炸相比，粉尘爆炸压力上升较缓慢，较高压力持续时间长，释放的能量大，破坏力强。

可能产生有毒气体。一种是一氧化碳；另一种是爆炸物(如塑料)自身分解的毒性气体。毒气的产生往往造成爆炸过后的大量人畜中毒伤亡。

一定条件下会发生二次或多次爆炸。初次爆炸，并引起周围环境的扰动，使那些沉积在地面、设备上的粉尘弥散而形成粉尘云，遇火源形成灾难性的第二次爆炸。 4. 粉尘爆炸具备的条件。

粉尘本身具有可燃性。

3. 粉尘爆炸与气体爆炸的不同点。

粉尘必须悬浮在助燃气体（如空气中）并混合达到爆炸浓度。 有足以引起粉尘爆炸的火源。

粉尘具有较小的自燃点和最小点火能量，只要外界的能量超过最小点火能量（多数在10mJ－100mJ）或温度超过其自燃点（多数在400℃－500℃），就会爆炸。

相对封闭的环境（设备和建筑物）

当上述条件同时满足时，就可能发生粉尘火灾爆炸事故。

5.论述：

（1）影响粉尘爆炸强度的因素。

①粉尘的物理化学性质（如燃烧热、氧化速度、带电性、凝聚性、附着性以及所含挥发物等）

②有机物粉尘中若含有 COOH，OH，NH2，NO，C=N 和 N=N 的基团时，发生爆炸的危险性较大；含卤素和钾，钠的粉尘，爆炸趋势减弱。

③颗粒大小：这是影响其反应速度和灵敏度的重要因素。颗粒越小越易燃烧，爆炸也越强烈。粒径在 200μ m 以下，且分散度较大时，易于在空中飘浮，吸热快，容易着火。粒径超过 500μ m，其中并含有一定数量的大颗粒则不易起爆。

④浮游状态(粉尘紊动程度)：悬浮在空气中的粉尘，紊动强度越大，越易吸收空气中的氧气而加快其反应速率，从而容易爆炸。

⑤空气湿度 ：当空气湿度较大时，亲水性粉尘会吸附水份，从而使粉尘难以弥散和着火，传播火焰的速度也会减小。湿度大的粉尘即使着火，其热量首先消耗在蒸发粉尘中的水份，然后才用于燃烧过程。粉尘湿度超过 30%便不易起爆。在空气中的含量(爆炸浓度)

⑥在一个给定容积中，能够传播火焰的悬浮粉尘的最小重量称为爆炸浓度。通常，达到粉尘爆炸浓度的粉尘才会发生爆炸。面粉的爆炸浓度约为 15-20 g/m3，散粮爆炸浓度大约是 30-40g/m3。

⑦点火源的强度(足够的点火温度)：粉尘爆炸大都起源于外部明火，如机械撞击，电焊和切割，静电火花或电火花，摩擦火花，火柴和高温体传热等。这类火源最低点火温度300-500℃。 ⑧足够的氧气 ：粉尘悬浮环境中需含有足够维持燃烧的氧气。

一般来说可燃粉尘越细小、越干燥、发生爆炸的可能性越大。颗粒形状和表面 状态 、颗粒分布初始压力、试验容器的大小、惰性粉尘和灰分含量 。 四、火炸药爆炸 1、填空

（1）铵梯炸药是由硝酸铵（80%以上）、梯恩梯（3—20%左右）和少量木粉 成分混制而成，其中主要成分硝酸铵是 氧化剂 ，梯恩梯是 敏化剂 ，又是加 强剂；木粉是 疏松剂，又是可燃剂。

（2） 岩石内装药中心至自由面的垂直距离称为最小抵抗线 。

（3）普通导火索每米燃烧时间为 100～125s，其表面为棉线和纸的本色， 一般呈灰白色 2、简答

（1）简述爆破漏斗的四种基本形式？ 爆破漏斗的四种基本形式：

①?? 准抛掷爆破漏斗（r= W），即爆破作用指数 n=1 此时漏斗展开角 ??=90°,形成标准抛掷

漏斗。

② 加强抛掷爆破漏斗（r>W），即爆破作用指数 n>1 此时漏斗展开角 ??>90°，当时，爆破漏斗的有效破坏范围并不随炸药量的增加南昌明显增大。实际上，这时炸药的能量主要消耗在岩石的抛掷上，因此，n>3 时已无实际意义。

③ 减弱抛掷爆破（加强松动）漏斗（图 6-11b）r

④ 松动爆破漏斗。爆破漏斗内的岩石被破坏、松动，但并不抛出坑外，不形成可见的爆破漏斗坑。此时 n ??0.75。它是控制爆破常驻机构用的形式。 n<0.75，当不形成从药包中心到地表的连续破坏，即不形成爆破漏斗

2）什么是聚能效应，并说明意义。 分）（6 答案要点：

利用爆炸产物运动方向与装药表面垂直或大体垂直的规律，做成特殊的装药，就能使爆轰能量聚集起来，提高能流密度，增加爆炸穿透能力，这种现象称为聚能效应。聚集起来朝着一定方向的高密度、高速度运动的爆轰产物，称为聚能流。若聚能穴衬以金属制成锥形罩，成为金属聚能穴，这样向装药轴向汇集的爆炸产物将压缩金属罩使其闭合。在闭合过程中，由于碰撞产生极高压力，使金属熔化，形成一股高速的金属溶体射流。

（3）什么是氧平衡：

它是衡量炸药中实际含氧量与炸药中碳、氢被完全氧化时所需要的氧量之间能否达到平衡的一种指标。 炸药的氧平衡可分为三类：

炸药中的氧含量足够将碳、氢量完全氧化、且有剩余。称为正氧平衡； 炸药中的氧含量恰好将碳、氢量完全氧化、称为零氧平衡； 炸药中的氧含量不足以将碳、氢完全氧化、称为负氧平衡。

等能原理：即控制炸药爆炸所产生的能量与被爆介质破坏所需的最低能量相等 （4）拆除爆破的基本原理有哪些？并详细写出基本原理 答案要点：

拆除爆破基本原理主要有三个：等能原理、微分原理、失稳原理。

微分原理：即将被爆介质所需的总装药量进行分散化微量化处理的原理，“多打眼，少装药”是这个原理的基本作法。微分原理是以等能原理为基础，进一步将炸药能量微分化，从而达到控制爆破的目的。 失稳原理：在正确分析和研究建筑物或结构物的受力状态、载荷分布和实际承载能力的基础上，采用控制爆破将承重结构的关键部位爆松，失去其承载能力。建筑物在整体失去稳定性的情况下，在其自身重力作用下原地坍塌或定向倾倒。这一原理称为失稳原理。

（5）炸药的动作用和静作用分别是什么？用什么方法测定，并写出详细测定方法。

炸药爆炸对周围介质（如岩石）的破坏主要靠动作用和静作用。炸药爆炸产生冲击波或应力波形成的破坏作用，称为动作用；爆炸气体产物的流体静压或膨胀功形成的破坏作用或抛掷作用，称为静作用。

炸药爆炸的动作用的强度，称为该炸药的猛度，用它表征炸药作功功率、爆破产物应力波和冲击波强度。它是衡量炸药爆炸特性和爆炸作用的重要指标。 炸药猛度的试验测定方法有多种：其原理都是找出与爆轰压或头部冲量相关的某个参量作为猛度的相对指标，铅柱压缩法仍是目前普遍采用的测定方法。 （6）请指出纸壳瞬发电雷管各部分名称

1.纸壳 2.加强帽 3.传火孔 4.脚线 5.铁箍 6.卡口 7.桥丝 8.引火头 9.副装药 10.二遍主装药 11.头遍主装药 12.聚能穴 五、蒸气爆炸 1、名词

（1）蒸气爆炸 是指液体急剧沸腾产生大量过热而引发的一种爆炸式沸腾现象 （2） 极限过热温度 P58 （3）临界温度

（4）过热极限爆炸在初始温度TD下产生的蒸汽压对应曲线上的D的压力，但随着蒸汽的不断产生，温度和压力将不断下降，当温度降到j点时，压力等于大气压，气泡不再产生，这种爆炸式沸腾现象称为过热极限爆炸

（5）莱顿福斯特点膜沸腾的下限称为莱顿福斯特点，该点所对应的热流束称为核沸腾极小热流束 2、简答

（1）低温沸腾、饱和沸腾、核沸腾、膜沸腾、熔断点的区别。

随着水温的上升可以看到白金丝表面开始小气泡，这些小气包一离开传热表面就立即消失，这种现象称为低温沸腾。

将烧杯中水的水温提高到接近饱和温度，可以发现所产生的气泡即使离开传热面后仍不消失，而是直接到达水面，同时烧杯内的水发生激烈翻动。

这种在饱和温度下的沸腾称为饱和沸腾，此时气泡从传热表面若干特定点上连续不断产生，具有这种产生气泡发生点的沸腾称为核沸腾

继续加热，蒸汽膜将全部炽热金属丝包裹起来，并在气膜某些部位产生气泡，这种被蒸气膜包裹的加热面沸腾称为膜沸腾

继续加热电流，部分白金丝可能达到白炽化，同心气泡扩大成覆盖整个液面，此时由于核沸腾达到上限，蒸汽膜阻碍了热传导进行，使白炽丝处于高温状态，如果采用低熔点铁丝或铜丝作为加热丝则被烧断，该温度称为熔断点

（2）详述沸腾曲线。P59

（3）高温熔融金属与水接触作用机理。P60

1) 2) 3)

水受热迅速汽化，体积骤增吗，引起容器内压迅速增加而导致爆炸 高温熔融金属与水接触使水发生分解产生H2和O2，扩散作用导致气相爆炸

熔融金属与水蒸气发生化学反应放出氢气，而氢气在400℃以上温度条件下则会发生爆炸，因此，熔融金属与水作用产生氢气、氢气自燃爆炸两过程同时进行

（4）熔融金属微粒化作用机制是什么？P61

（5）使液体从稳定状态转变为过热状态通常采用的两种方法。P63

六、可燃物浓度控制

（1）已知某可燃性混合气体的成分为：CH4、C2H6、C3H8 和 H2，每种气体成分的组成和其在空气中的燃烧极限见下表。请计算该混合气体在空气中的爆炸极限

根据理·查特里公式，复杂组成的可燃气体或蒸气混合的爆炸极限，可根据各组分已知 的爆炸极限按下式求之。该式适用于各组分间不反应、燃烧时无催化作用的可燃气体混合 物。

C=100/（V1/L1+V2/L2+??+Vn/Ln） 式中Lm——混合气体爆炸极限，%；

L1、L2、L3——混合气体中各组分的爆炸极限，%； V1、V2、V3——各组分在混合气体中的体积分数，%。 CL=100/（50/5+30/3.5+10/2.5+10/4）=4.0 CU=100/（50/15+30/15+10/8.5+10/76）=15 七、点火源控制 1、填空

（1）根据不同点火方式，点火源分为：电点火源、化学点火源、冲击点火源、 高温点火源。

（2）引起电气设备产生事故电热的三种主要原因是：短路、过载、接触不良。 2、简答

（2） 控制和消除摩擦、冲击点火源的主要技术措施。

1) 2)

机器轴承缺油、润滑不均或运转时因摩擦发热都可以成点火源，引起附近可燃物着火。因此轴承因及时添油，保持良好润滑，并经常清除可燃性附着物

铁器撞击、摩擦产生火花点火源。在易燃易爆危险场所，应采用青铜材料制成的无火花工具，并尽量避免设备运转、操作过程中发生的不必要的摩擦和撞击。对于可能发生的部位应采用不同的金属。对于不能使用有色金属的设备，应采用惰性气体保护或真空操作 3) 4) 5) 6) 7)

为防止钢铁零件随物料带入设备内发生撞击起火，可在这些设备上安装磁力离析器吸出钢铁零件。在危险物破碎加工中，不能安装磁力离析器，则应该在惰性气体保护下操作

对于输送可燃气体或易燃液体的管道，应定期进行耐压试验和气密性检查，以防止管道破裂或接口松脱引起物料泄露和着火

在搬运盛装可燃气体或易燃液体的金属容器过程中，不要抛掷以防发生互相撞击，避免产生火花或造成容器爆裂而引起爆炸事故

防止设备零部件发生松动，在条件允许情况下，应适当降低机械运转速度以减少摩擦 禁止穿带钉鞋进入爆炸危险性生产区域，防爆厂房地面应采用不发火材料来铺设

（3）常见高温表面的类型及控制高温表面的主要措施。

类型：1.高温蒸气管道保温层表面温度2.高温工艺管道、热交换器保温层表面温度3.高温管道托梁、滑板及轨道等表面温度4.加热炉炉壁保温层表面温度5.分解炉、加热釜、余热炉等炉壁保温层表面温

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