在化學(xué)品安全中，化學(xué)品的燃爆危害由于對人員、設(shè)施和環(huán)境的影響范圍大，傷害和后果明顯而備受重視。燃爆的本質(zhì)是物質(zhì)發(fā)生強烈的氧化還原反應(yīng)，放出巨大的熱量，促使氧化還原反應(yīng)得以持續(xù)。發(fā)生燃爆需要滿足3個要素，即可燃物、助燃物、點火源，與此同時可燃物和助燃物的量要在一定范圍內(nèi)，點火源要有足夠的能量。燃爆三要素中，作為可燃物的化學(xué)品本身的性質(zhì)，包括化學(xué)品的存在形態(tài)，與燃爆的關(guān)系最為密切。
通常以固體形態(tài)存在的金屬鋁不是可燃物，但是鋁粉卻是可燃物。例如，1963年6月16日上午，天津某鋁制品廠發(fā)生粉爆炸事故，傷亡職工43人，其中死亡19人，受傷24人，炸毀廠房678m、各種設(shè)備21臺，經(jīng)濟損失上百萬元。2014年8月2日上午，江蘇昆山開發(fā)區(qū)某金屬制品有限公司發(fā)生鋁粉爆炸，當天就導(dǎo)致65人死亡、120余人受傷。國內(nèi)外的研究表明,鋁粉在空氣中的爆炸下限為37~50 mg/m’，最小點火溫度為645℃，最小點火能量為15mJ，最大爆炸壓力可達6.3 kg/cm(相當于每平方米面積上瞬間增加63t的重量);在氮氣中鋁粉爆炸最少氧含量為9%，爆炸時產(chǎn)生的空氣溫度高2000~3000℃。因此在化學(xué)危險物品管理中，鋁粉被列為二級易燃物品。其他物質(zhì)具有類似特點，有些通常不易引起爆炸的物質(zhì)在成為粉塵狀態(tài)時變成極其危險的爆炸物，包括金屬(如鎂粉、鋁粉)、煤炭、糧食(如小麥、淀粉)、飼料(如血粉、魚粉)、農(nóng)副產(chǎn)品(如棉花、煙草)、林產(chǎn)品(如紙粉、木粉)和合成材料(如塑料、染料)。這些物質(zhì)的粉塵易發(fā)生爆炸燃燒的原因是都有較強的還原劑如氫、碳、氮、硫等元素存在，當易爆粉塵與空氣或其他助燃劑共存時便發(fā)生分解，由氧化反應(yīng)產(chǎn)生大量的氣體，或者氣體量雖小，但釋放出大量的燃燒熱如鋁粉。
1.燃爆類型和燃爆過程
化學(xué)品的燃燒按其要素構(gòu)成的條件和瞬間發(fā)生的特點，可分為閃燃、著火和自燃3種類型，化學(xué)品爆炸可按爆炸反應(yīng)物質(zhì)分為簡單分解爆炸、復(fù)雜分解爆炸和爆炸性混合物爆炸3種類型。簡單分解爆炸是指引起簡單分解的爆炸，在爆炸時并不定發(fā)生燃燒反應(yīng)，其爆炸所需要的熱量是由爆炸物本身分解產(chǎn)生的，屬于這一類的爆炸物有乙炔銀、疊氮鉛等，這類物歷受輕微震動即可能引起爆炸，十分危險。此外，還有些可爆氣體在一定條件下，特別是在受壓情況下，能發(fā)生簡單分解爆炸。例如，乙炔、環(huán)氧乙烷等在壓力下的分解爆炸。復(fù)雜分解爆炸是指其爆炸時伴有燃燒現(xiàn)象，燃燒所需的氧由本身分解產(chǎn)生，如梯恩梯、黑索金等。爆炸性混合物爆炸是指化學(xué)品與空氣(氧)的混合物發(fā)生的爆炸，所有可燃性氣體、蒸氣、液體霧滴及粉塵與空氣(氧)的混合物發(fā)生的爆炸均屬此類。這類混合物的爆炸需要一定的條件，如混合物中可燃物濃度、含氧量及點火能量等。實際上，這類爆炸就是可燃物與助燃物按定比例混合后，遇到點火源發(fā)生的帶有沖擊力的快速燃燒。
研究表明燃爆可以分成4種類型:燃燒、分解爆炸性氣體爆炸、粉塵爆炸和蒸氣云爆炸，對于常規(guī)化學(xué)實驗室，燃燒和分解爆炸性氣體爆炸是最常見的燃爆類型，除了一些熔點較高的無機固體，可燃物質(zhì)的燃燒一般是在氣相中進行的。由于可燃物質(zhì)的狀態(tài)不同，其燃燒過程也不相同。相對于可燃固體和液體，可燃氣體最易燃燒，燃燒所需要的熱量只用于本身的氧化分解，并使其達到著火點，氣體在極短的時間內(nèi)就能全部燃盡。液體在點火源作用下，先蒸發(fā)成蒸氣，然后氧化分解進行燃燒。固體燃燒一般有兩種情況:對于硫、磷等簡單物質(zhì)，受熱時先熔化，然后蒸發(fā)為蒸氣進行燃燒，無分解過程;對于復(fù)合物質(zhì)，受熱時可能先分解成其組成部分，生成氣態(tài)和液態(tài)產(chǎn)物，然后氣態(tài)產(chǎn)物和液態(tài)產(chǎn)物蒸氣著火燃燒。分解爆炸性氣體爆炸時化學(xué)品分解成較小的分子或其組成元素，在爆炸混合物組成中如果沒有氧元素，爆炸時不會有燃燒反應(yīng)發(fā)生，爆炸所需要的熱量是由爆炸物本身分解產(chǎn)生的;對于含有氧元素的爆炸混合物，其燃燒爆炸的速度主要取決于化學(xué)反應(yīng)速率。（接下期）
