點贊「抱火哥」，著火的煤氣罐會不會爆炸？

知識 09-23

最近，一張新聞圖片在網上引發了極大的關注。那是一個火災現場，年輕的消防員扛著一個煤氣罐往外頭跑，罐口噴著長長的火苗。對於消防員的英勇無畏，大家都表示了極大的敬佩；也有人很奇怪，都燒成那個樣子了，煤氣罐還不爆炸？

那麼，著火的煤氣罐究竟會不會爆炸呢？或者說，什麼樣的情況下，煤氣罐（液化氣罐）會爆炸呢？那名消防員當時的舉動，危險到底有多大？

【燃燒與爆炸】

要回答這些問題，恐怕還得從燃燒和爆炸說起。

所謂燃燒，就是某個物質，在達到一定的溫度後（稱為燃點），與助燃劑發生劇烈的氧化反應，並放出熱量和光的過程。

比如，當我們用打火機點燃一張紙時，紙就是可燃物，空氣就是助燃劑（嚴格說起來是空氣中的氧氣）；而打火機提供的熱量則把紙加熱到了它的著火點。

想要引發燃燒，可燃物、助燃劑、到達燃點這三個條件缺一不可。比如說，一塊石頭無論怎麼加熱也不會燒起來，紙在真空里也沒法點燃；同時，紙在常溫下是不會自己燒起來的。

而爆炸的過程，與燃燒很相似，但不完全相同。

從機制上說，爆炸可以分為化學性和物理性的。

最常見的化學爆炸就是放爆竹，砰的一聲，把鞭炮炸成碎片。而在這個電光火石般的過程中，實際上往往包含一系列複雜的氧化反應。與燃燒相比，爆炸的過程更劇烈，在短時間內積累了大量熱量、產生了大量氣體，讓有限空間無法容納而爆裂開來。

比如，鞭炮中通常是裝填黑火藥，而黑火藥則由硝酸鉀、硫磺、炭粉按照一定比例混合而成。當接觸到火源時，或者說達到黑火藥的燃點時，其中的硫磺、炭粉被點燃，它們燃燒放出的熱量，讓硝酸鉀分解而放出了氧氣；這些氧氣反過來又促進了硫磺和炭粉的燃燒，燃燒又放出更多的熱量，讓更多的硝酸鉀分解……這個循環在一瞬間里反覆發生，硫磺和炭粉經過燃燒就變成了二氧化硫、二氧化碳，再加上硝酸鉀分解產生的氮氣，這麼多的氣體沒有地方可去，爆竹里的壓強就越來越大，最終超過了裹緊的紙筒的極限，撐破紙筒噴了出來——這就是我們聽到的「砰砰」聲的由來。

物理性的爆炸，則是密閉容器因為外部加熱，讓其中的氣體沒有足夠的空間來膨脹，壓強就變得越來越大而撐破容器。雖然結果也是一聲巨響，但這些氣體本身並未發生改變。

【煤氣灶？】

有了對爆炸與燃燒的認識，再回到這張照片上來，就不難理解了：

煤氣罐（液化氣罐）中，裝填的是純凈的煤氣（液化氣），是不含氧氣的，且壓強遠遠超過外界。所以，當在瓶口點火時，高速噴出來的可燃氣體接觸到了空氣並被加熱，燃燒的三個條件得到了滿足，就會形成駭人的巨大火苗。

但是，這種熱量傳遞到罐中的可燃氣體，卻無法讓其發生燃燒：罐子里沒有助燃劑，三個條件缺了一個，所以是燒不起來。換句話說，燃燒只能發生燃氣在與空氣接觸的地方，接觸不到空氣是燒不起來的。

同理，家家戶戶都有燃氣灶。打燃之後，爐盤上會吐出火焰和熱量，但卻不會危及到煤氣罐或液化氣罐中儲存的可燃氣體——在這個案例中，只不過是省去了連接軟管和燃氣灶而已。

同理，罐子中的氣體沒法發生氧化反應，積累不了熱量，自然也就不會產生化學爆炸。

【爆炸極限】

看到這兒，估計有不少同學會搖頭了：常聽說誰誰家裡發生煤氣爆炸，那又是怎麼回事呢？

這是因為，所有的可燃氣體都會引發爆炸，前提是要有適當的比例與氧氣混合。

比如，當一戶人家的煤氣管道泄漏，煤氣跑到了房間里的空氣中，與氧氣發生混合。當與氧氣的比例達到一定程度時，只要提供一點熱量（比如電燈開關時的電火花），燃燒就能迅速發生，並以連鎖反應的效果，將其他可燃氣體一併點燃，產生大量的熱量和氣體，從而發生爆炸。

這個比例，就叫做可燃氣體的「爆炸極限」，太少了點不著，太多了氧氣不夠也點不著。本案中，煤氣罐里的可燃氣體，就是因為氧氣含量太低，達不到爆炸極限，所以才不會爆炸的。

反之，倘若本案中的煤氣罐已經泄漏了一段時間，屋子裡積累了大量可燃氣體，再則遇到火焰就完全可能發生爆炸。

【有多危險？】

那麼，照片上的這位消防員，當時是不是冒著巨大的風險呢？

答案是肯定的。

別忘了，我們之前說過，爆炸分兩類——物理的和化學的。

當煤氣罐的罐口噴出一尺長的火焰時，肯定是會放出巨大的熱量的。這種熱量通過熱傳導和熱輻射的形式傳遞給罐體，讓罐子、罐子里的可燃氣體的溫度都越來越高。比如說，當罐體里的氣體，從25攝氏度上升到100攝氏度時，罐體所承受的壓強就提高了1.25倍。壓強越來越大，當超過罐體金屬的承受極限時，煤氣罐也就會像是爆炸一般被氣體撐破，從而發生物理性的爆炸。

這種爆炸的威力也很驚人。同時，大量的可燃氣體也會迅速與氧氣結合後被點燃，在極短的時間內形成一個幾米直徑的大火球，那位扛著煤氣罐的消防員就恐怕性命堪憂。

因此，那位消防員無疑是一位真正的英雄。

【安全使用燃氣】

理解了可燃氣體爆炸的條件，再回頭想想我們的日常生活，不難理解為什麼對於煤氣泄漏要如此的關注。

當煤氣只是在燃氣灶上燃燒時，它會安安靜靜的放出熱量，為我們的生活效勞；而當煤氣泄漏之後，可燃氣體就會迅速與氧氣混合，達到爆炸極限之後，只需要一個火花，它就會成為我們的夢魘。

而防範方法，就是定期檢查家中的煤氣罐、煤氣管道是不是有泄漏的隱患（請用肥皂泡沫檢查，絕對不可用明火去做），及時更換老化的煤氣軟管等。

同時，當發現家中的燃氣泄漏之後，正確的做法是千萬不要開燈，不給這些氣體提供點燃的機會；打開門窗，讓更多的空氣進來，稀釋室內的燃氣濃度，避免危險的發生。

【結語】

圖片中著火的煤氣罐，雖然沒有發生爆炸，還是非常危險的。而家中燃氣設施的使用，一定要格外當心。

作者寫於2014-04-19喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！