審核專家:周洪直 北京工業(yè)大學物理與光電工程學院高級實驗師,碩士生導師
近日,“控火術(shù)”憑借酷炫的轉(zhuǎn)場和呈現(xiàn)效果火爆社交媒體。
手臂一甩,火焰瞬燃,炫酷的畫面加上卡點的音樂,引發(fā)網(wǎng)友激烈討論以及大量模仿。
控火術(shù)真的安全嗎?瞬燃時出現(xiàn)的粉塵是什么?為何警惕粉塵爆炸?
01控火術(shù):幽靈紙與面粉(或松香粉)
據(jù)了解,網(wǎng)紅“控火術(shù)”需要用到“幽靈紙”和面粉(或松香粉),兩種材料均存在很大的安全隱患。
幽靈紙:
“幽靈紙”有多種制作方法,常用的是用較韌的原紙,涂上桐油或其他干性油,制成的一種油紙。
這種紙在魔術(shù)表演和電影特技中常用,幽靈紙遇明火急速燃燒,使紙周圍出現(xiàn)較大的溫度差,由于紙本身的高熱出現(xiàn)快速上升,紙就飛起來。
面粉(或松香粉):
在控火術(shù)中,我們可以看到紙點燃飛起的同時,若遇到可燃粉塵,會產(chǎn)生大火球,帶來了一瞬間的爆燃,這就是粉塵爆炸帶來的效果。
02 粉塵爆炸
粉塵一直存在于我們的身邊,但并未發(fā)生爆炸,那么,粉塵爆炸又是從何而來呢?
我們經(jīng)常能看到這樣的科學小實驗:表演者在上部密閉的塑料袋中點燃一支蠟燭,然后向塑料袋內(nèi)吹入面粉(淀粉、奶粉),這些粉遇到蠟燭的明火后突然爆燃,使塑料袋飛向空中。這就是最好的粉塵爆炸演示。
什么是粉塵爆炸?粉塵爆炸是指可燃粉塵在空氣中達到一定的濃度,在點火源作用下,產(chǎn)生快速燃燒,如果空間足夠小,就會產(chǎn)生爆炸。其原因是:
形成粉塵云時,由于可燃物微小,與空氣的接觸面積大大增加;
粉塵體積小,可燃點低,容易引發(fā)連鎖燃燒反應;
微小的粉塵在燃燒時,由于速度快,溫度高,體積會急劇膨脹,通??蛇_本身體積的數(shù)十到數(shù)百倍。
在某些環(huán)境中,比如面粉廠,奶粉廠、淀粉廠,發(fā)生粉塵爆炸時,初始爆炸的沖擊波將其他區(qū)域的沉積粉塵揚起,形成粉塵云,引發(fā)二次爆炸,二次爆炸波及范圍和威力往往比初始爆炸大得多。
粉塵為何會爆炸?
一般比較容易發(fā)生爆炸事故的粉塵大致有鋁粉、鋅粉、硅鐵粉、鎂粉、鐵粉、鋁材加工研磨粉、各種塑料粉末、有機合成藥品的中間體、小麥粉、淀粉、糖、木屑、染料、膠木灰、奶粉、茶葉粉末、煙草粉末、煤塵、植物纖維塵等。
這些材料在空氣中達到一定的密度,就有可能發(fā)生爆燃而引起爆炸。
粉塵爆炸原理 來源:北京消防
這些物料的粉塵易發(fā)生爆炸燃燒的原因是都有較強的還原劑H、C、N、S等元素存在,當它們與過氧化物和易爆粉塵共存時,便發(fā)生分解,由氧化反應產(chǎn)生大量的氣體,或者氣體量雖小,但釋放出大量的燃燒熱。
面粉爆燃瞬間 來源:北京消防
通常不易引起爆炸的粉塵有土、砂、氧化鐵、研磨材料、水泥、石英粉塵以及類似于燃燒后的灰塵等,這類物質(zhì)的粉塵化學性質(zhì)比較穩(wěn)定,所以不易燃燒。但是如果這類粉塵產(chǎn)生在油霧以及CO、CH4、煤氣之類可燃氣體中,也容易發(fā)生爆炸。
粉塵爆炸有條件嗎?
助燃性氣體:一定的氧含量是粉塵燃燒的基礎。
可燃性粉塵:可與助燃氣體發(fā)生氧化反應而燃燒的粉塵,且達到一定的濃度。
點火源:達到粉塵燃點的熱源,比如明火。
粉塵云:懸浮在空中且達到足夠空氣濃度的可燃性粉塵云。
密閉空間:粉塵云被限制在了相對狹小的,甚至是密閉的空間。
粉塵爆炸瞬間 來源:北京消防
從控火術(shù)的拍攝場景來看,不乏小區(qū)、商場樓頂,亦有室內(nèi)、野外、公園、文物古建等,一旦面粉或松香粉達到了一定濃度,遇到明火,加之空間密閉,空氣中有足夠氧氣,極易造成粉塵爆炸,一旦爆炸,造成的影響不可想象。
面粉爆炸原理 來源:北京消防
消防提示
粉塵爆炸化學反應速度快,具有很強的破壞性,一旦發(fā)生,往往會造成較大人員傷亡!帥的方式有很多種,流量遠沒有自身安全重要!