第三节　爆炸特性分析

一、爆炸的分类

1．按照物质产生爆炸的原因和性质分类

按物质产生爆炸的原因和性质不同，通常将爆炸分为物理性爆炸、化学性爆炸和核爆炸三种，物理性爆炸和化学性爆炸最为常见。

（1）物理性爆炸　物理性爆炸是由物理变化（温度、体积和压力等因素）引起的。在物理性爆炸的前后，爆炸物质的性质及化学成分均不改变。锅炉的爆炸是典型的物理性爆炸，其原因是过热的水迅速蒸发放出大量蒸汽，蒸汽压力不断提高，当压力超过锅炉的极限强度时，就会发生爆炸。

（2）化学性爆炸　化学性爆炸是指由于物质急剧氧化或分解，温度、压力增加或两者同时增加而形成的爆炸现象。化学性爆炸前后，物质的化学成分和性质均发生了根本变化。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。

（3）核爆炸　由于原子核裂变或聚变反应，释放出核能所形成的爆炸，称为核爆炸，原子弹、氢弹、中子弹的爆炸都属核爆炸。核爆炸是剧烈核反应能量迅速释放的结果，可能是由核裂变、核聚变或者是这两者的多级串联组合所引发。

2．按照爆炸反应的相分类

按照爆炸反应的相不同，爆炸可分为：

（1）气相爆炸　包括可燃性气体和助燃性气体混合物的爆炸、气体的分解爆炸、液体被喷成雾状物在剧烈燃烧时引起的爆炸、飞扬悬浮于空气中的可燃粉尘引起的爆炸等。

（2）液相爆炸　包括聚合爆炸、蒸发爆炸以及由不同液体混合所引起的爆炸。例如硝酸和油脂、液氧和煤粉等混合时引起的爆炸；熔融的矿渣与水接触或钢水包与水接触时，由于过热快速蒸发引起的蒸汽爆炸等。

（3）固相爆炸　包括爆炸性化合物及其他爆炸性物质的爆炸（乙炔和铜的爆炸）、金属迅速气化而引起的爆炸等。

3．按照爆炸的瞬时燃烧速度分类

按照瞬时燃烧速度的不同，爆炸可分为：

（1）轻爆　爆炸时的燃烧速度为每秒数米，爆炸时无多大破坏力，声响也不太大，如无烟火药在空气中的快速燃烧、可燃气体混合物在接近爆炸浓度上限或下限时的爆炸即属于此类。

（2）爆炸　爆炸时的燃烧速度为每秒十几米至数百米，爆炸时能在爆炸点引起压力激增，有较大的破坏力，有震耳的声响。可燃性气体混合物在多数情况下的爆炸，以及被压火药遇火源引起的爆炸即属于此类。

（3）爆轰　爆炸的燃烧速度为每秒1000～7000m，爆炸时的特点是突然引起极高压力，并产生超音速的“冲击波”。由于在极短时间内燃烧产物急速膨胀，像活塞一样挤压其周围气体，反应所产生的能量有一部分传给被压缩的气体层，于是形成的冲击波由它本身的能量支持，迅速传播并能远离爆轰的发源地而独立存在，同时可引起该处的其他爆炸性气体混合物或炸药发生爆炸，从而发生一种“殉爆”现象。

二、爆炸的特征

1．反应过程的放热性

这是化学反应能否成为爆炸反应的最重要的基础条件，也是爆炸过程的能量来源，没有这个条件，爆炸过程就根本不能发生，当然反应也就不能自行延续，因此也就不可能出现爆炸过程的自动传播。

2．反应过程的高速度

混合爆炸物质是预先充分混合、氧化剂和还原剂充分接近的体系，许多炸药的氧化剂和还原剂共存于一个分子内，所以它们能够发生快速的逐层传递的化学反应，使爆炸过程能以极快的速度进行，这是爆炸反应区别于一般化学反应的一个最突出的特点。一般化学反应也可以是放热的，而且有许多化学反应放出的热量甚至比爆炸物质爆炸时放出的热量大得多，但未能形成爆炸现象，其根本原因就在于反应速率慢。

3．反应过程必须形成气体产物

在通常大气条件下，气体密度比固体和液体要小得多，具有可压缩性。爆炸物质在爆炸瞬间生成大量气体产物，由于爆炸反应速率极快，它们来不及扩散膨胀，都被压缩在爆炸物质原来所占有的体积内，爆炸过程在生成气体产物的同时释放出大量的热量，这些热量也来不及逸出，都加热了生成的气体产物，这样就形成高温高压状态的气体。这种气体作为工质，瞬间膨胀就可以做功，由于功率巨大，就能对周围物体、设备、房屋造成巨大的破坏作用。

三、爆炸的破坏作用

1．爆炸的破坏形式

（1）直接的爆炸作用是爆炸对周围设备、建筑和人群的直接作用，它直接造成机械设备、装备、容器和建筑的毁坏和人员伤亡。机械设备和建筑物的碎片飞出，会在相当范围内造成危险，碎片击中人体则造成伤亡。

（2）冲击波的破坏作用，也称爆破作用。爆炸时产生的高温高压气体产物以极高的速度膨胀，像活塞一样挤压周围空气，把爆炸反应释放出来的部分能量传给这个压缩的空气层。空气受爆炸影响而发生扰动，这种扰动在空气中传播就成为冲击波。冲击波可以在周围环境中的固体、液体、气体介质（如金属、岩石、建筑材料、水、空气）中传播。在传播过程中，可以对这些介质产生破坏作用，造成周围环境中的机械设备、建筑物的毁坏和人员伤亡。

（3）通常爆炸气体扩散只发生在极其短促的瞬间，对一般可燃物质而言，不足以造成起火燃烧，而且有时冲击波还能起到灭火作用。但建筑物内留存的大量热量会把从被破坏设备内部不断逸出的可燃气体或可燃蒸气点燃，使建筑内的可燃物全部起火，加重爆炸的破坏。可燃气（或可燃粉尘）与空气的混合物爆炸时一般引起大面积火灾。

2．爆炸破坏作用的影响因素

（1）爆炸物的数量和性质　爆炸物的数量越多，爆炸威力越大，其破坏作用也就越大。

（2）爆炸时的条件　指爆炸物的温度、初期压力、混合均匀程度以及点火源和起爆能等。其中，爆炸物的温度和初期压力对爆炸的发生具有重要影响，温度越高，压力越大，其破坏作用也越大。对于多组分混合而成的爆炸物，混合均匀程度高的爆炸破坏作用大。

（3）爆炸位置　发生在设备内、厂房内和厂房外的爆炸，其作用各不相同。当爆炸发生在均匀介质的自由空间时，从爆炸中心点起，在一定范围内，破坏力的传播是均匀的，并使这个范围内的物体粉碎、飞散。