第三節　爆炸特性分析

一、爆炸的分類

1．按照物質產生爆炸的原因和性質分類

按物質產生爆炸的原因和性質不同，通常將爆炸分為物理性爆炸、化學性爆炸和核爆炸三種，物理性爆炸和化學性爆炸最為常見。

（1）物理性爆炸　物理性爆炸是由物理變化（溫度、體積和壓力等因素）引起的。在物理性爆炸的前后，爆炸物質的性質及化學成分均不改變。鍋爐的爆炸是典型的物理性爆炸，其原因是過熱的水迅速蒸發放出大量蒸汽，蒸汽壓力不斷提高，當壓力超過鍋爐的極限強度時，就會發生爆炸。

（2）化學性爆炸　化學性爆炸是指由于物質急劇氧化或分解，溫度、壓力增加或兩者同時增加而形成的爆炸現象?；瘜W性爆炸前后，物質的化學成分和性質均發生了根本變化。這種爆炸速度快，爆炸時產生大量熱能和很大的氣體壓力，并發出巨大的聲響。

（3）核爆炸　由于原子核裂變或聚變反應，釋放出核能所形成的爆炸，稱為核爆炸，原子彈、氫彈、中子彈的爆炸都屬核爆炸。核爆炸是劇烈核反應能量迅速釋放的結果，可能是由核裂變、核聚變或者是這兩者的多級串聯組合所引發。

2．按照爆炸反應的相分類

按照爆炸反應的相不同，爆炸可分為：

（1）氣相爆炸　包括可燃性氣體和助燃性氣體混合物的爆炸、氣體的分解爆炸、液體被噴成霧狀物在劇烈燃燒時引起的爆炸、飛揚懸浮于空氣中的可燃粉塵引起的爆炸等。

（2）液相爆炸　包括聚合爆炸、蒸發爆炸以及由不同液體混合所引起的爆炸。例如硝酸和油脂、液氧和煤粉等混合時引起的爆炸；熔融的礦渣與水接觸或鋼水包與水接觸時，由于過熱快速蒸發引起的蒸汽爆炸等。

（3）固相爆炸　包括爆炸性化合物及其他爆炸性物質的爆炸（乙炔和銅的爆炸）、金屬迅速氣化而引起的爆炸等。

3．按照爆炸的瞬時燃燒速度分類

按照瞬時燃燒速度的不同，爆炸可分為：

（1）輕爆　爆炸時的燃燒速度為每秒數米，爆炸時無多大破壞力，聲響也不太大，如無煙火藥在空氣中的快速燃燒、可燃氣體混合物在接近爆炸濃度上限或下限時的爆炸即屬于此類。

（2）爆炸　爆炸時的燃燒速度為每秒十幾米至數百米，爆炸時能在爆炸點引起壓力激增，有較大的破壞力，有震耳的聲響?？扇夹詺怏w混合物在多數情況下的爆炸，以及被壓火藥遇火源引起的爆炸即屬于此類。

（3）爆轟　爆炸的燃燒速度為每秒1000～7000m，爆炸時的特點是突然引起極高壓力，并產生超音速的“沖擊波”。由于在極短時間內燃燒產物急速膨脹，像活塞一樣擠壓其周圍氣體，反應所產生的能量有一部分傳給被壓縮的氣體層，于是形成的沖擊波由它本身的能量支持，迅速傳播并能遠離爆轟的發源地而獨立存在，同時可引起該處的其他爆炸性氣體混合物或炸藥發生爆炸，從而發生一種“殉爆”現象。

二、爆炸的特征

1．反應過程的放熱性

這是化學反應能否成為爆炸反應的最重要的基礎條件，也是爆炸過程的能量來源，沒有這個條件，爆炸過程就根本不能發生，當然反應也就不能自行延續，因此也就不可能出現爆炸過程的自動傳播。

2．反應過程的高速度

混合爆炸物質是預先充分混合、氧化劑和還原劑充分接近的體系，許多炸藥的氧化劑和還原劑共存于一個分子內，所以它們能夠發生快速的逐層傳遞的化學反應，使爆炸過程能以極快的速度進行，這是爆炸反應區別于一般化學反應的一個最突出的特點。一般化學反應也可以是放熱的，而且有許多化學反應放出的熱量甚至比爆炸物質爆炸時放出的熱量大得多，但未能形成爆炸現象，其根本原因就在于反應速率慢。

3．反應過程必須形成氣體產物

在通常大氣條件下，氣體密度比固體和液體要小得多，具有可壓縮性。爆炸物質在爆炸瞬間生成大量氣體產物，由于爆炸反應速率極快，它們來不及擴散膨脹，都被壓縮在爆炸物質原來所占有的體積內，爆炸過程在生成氣體產物的同時釋放出大量的熱量，這些熱量也來不及逸出，都加熱了生成的氣體產物，這樣就形成高溫高壓狀態的氣體。這種氣體作為工質，瞬間膨脹就可以做功，由于功率巨大，就能對周圍物體、設備、房屋造成巨大的破壞作用。

三、爆炸的破壞作用

1．爆炸的破壞形式

（1）直接的爆炸作用是爆炸對周圍設備、建筑和人群的直接作用，它直接造成機械設備、裝備、容器和建筑的毀壞和人員傷亡。機械設備和建筑物的碎片飛出，會在相當范圍內造成危險，碎片擊中人體則造成傷亡。

（2）沖擊波的破壞作用，也稱爆破作用。爆炸時產生的高溫高壓氣體產物以極高的速度膨脹，像活塞一樣擠壓周圍空氣，把爆炸反應釋放出來的部分能量傳給這個壓縮的空氣層。空氣受爆炸影響而發生擾動，這種擾動在空氣中傳播就成為沖擊波。沖擊波可以在周圍環境中的固體、液體、氣體介質（如金屬、巖石、建筑材料、水、空氣）中傳播。在傳播過程中，可以對這些介質產生破壞作用，造成周圍環境中的機械設備、建筑物的毀壞和人員傷亡。

（3）通常爆炸氣體擴散只發生在極其短促的瞬間，對一般可燃物質而言，不足以造成起火燃燒，而且有時沖擊波還能起到滅火作用。但建筑物內留存的大量熱量會把從被破壞設備內部不斷逸出的可燃氣體或可燃蒸氣點燃，使建筑內的可燃物全部起火，加重爆炸的破壞?？扇細猓ɑ蚩扇挤蹓m）與空氣的混合物爆炸時一般引起大面積火災。

2．爆炸破壞作用的影響因素

（1）爆炸物的數量和性質　爆炸物的數量越多，爆炸威力越大，其破壞作用也就越大。

（2）爆炸時的條件　指爆炸物的溫度、初期壓力、混合均勻程度以及點火源和起爆能等。其中，爆炸物的溫度和初期壓力對爆炸的發生具有重要影響，溫度越高，壓力越大，其破壞作用也越大。對于多組分混合而成的爆炸物，混合均勻程度高的爆炸破壞作用大。

（3）爆炸位置　發生在設備內、廠房內和廠房外的爆炸，其作用各不相同。當爆炸發生在均勻介質的自由空間時，從爆炸中心點起，在一定范圍內，破壞力的傳播是均勻的，并使這個范圍內的物體粉碎、飛散。