点赞“抱火哥”,着火的煤气罐会不会爆炸?

最近 , 一张新闻图片在网上引发了极大的关注 。 那是一个火灾现场 , 年轻的消防员扛着一个煤气罐往外头跑 , 罐口喷着长长的火苗 。 对于消防员的英勇无畏 , 大家都表示了极大的敬佩;也有人很奇怪 , 都烧成那个样子了 , 煤气罐还不爆炸?

那么 , 着火的煤气罐究竟会不会爆炸呢?或者说 , 什么样的情况下 , 煤气罐(液化气罐)会爆炸呢?那名消防员当时的举动 , 危险到底有多大?
【燃烧与爆炸】
要回答这些问题 , 恐怕还得从燃烧和爆炸说起 。
所谓燃烧 , 就是某个物质 , 在达到一定的温度后(称为燃点) , 与助燃剂发生剧烈的氧化反应 , 并放出热量和光的过程 。
比如 , 当我们用打火机点燃一张纸时 , 纸就是可燃物 , 空气就是助燃剂(严格说起来是空气中的氧气);而打火机提供的热量则把纸加热到了它的着火点 。
想要引发燃烧 , 可燃物、助燃剂、到达燃点这三个条件缺一不可 。 比如说 , 一块石头无论怎么加热也不会烧起来 , 纸在真空里也没法点燃;同时 , 纸在常温下是不会自己烧起来的 。
而爆炸的过程 , 与燃烧很相似 , 但不完全相同 。
从机制上说 , 爆炸可以分为化学性和物理性的 。
最常见的化学爆炸就是放爆竹 , 砰的一声 , 把鞭炮炸成碎片 。 而在这个电光火石般的过程中 , 实际上往往包含一系列复杂的氧化反应 。 与燃烧相比 , 爆炸的过程更剧烈 , 在短时间内积累了大量热量、产生了大量气体 , 让有限空间无法容纳而爆裂开来 。
比如 , 鞭炮中通常是装填黑火药 , 而黑火药则由硝酸钾、硫磺、炭粉按照一定比例混合而成 。 当接触到火源时 , 或者说达到黑火药的燃点时 , 其中的硫磺、炭粉被点燃 , 它们燃烧放出的热量 , 让硝酸钾分解而放出了氧气;这些氧气反过来又促进了硫磺和炭粉的燃烧 , 燃烧又放出更多的热量 , 让更多的硝酸钾分解……这个循环在一瞬间里反复发生 , 硫磺和炭粉经过燃烧就变成了二氧化硫、二氧化碳 , 再加上硝酸钾分解产生的氮气 , 这么多的气体没有地方可去 , 爆竹里的压强就越来越大 , 最终超过了裹紧的纸筒的极限 , 撑破纸筒喷了出来——这就是我们听到的“砰砰”声的由来 。
物理性的爆炸 , 则是密闭容器因为外部加热 , 让其中的气体没有足够的空间来膨胀 , 压强就变得越来越大而撑破容器 。 虽然结果也是一声巨响 , 但这些气体本身并未发生改变 。
【煤气灶?】
有了对爆炸与燃烧的认识 , 再回到这张照片上来 , 就不难理解了:
煤气罐(液化气罐)中 , 装填的是纯净的煤气(液化气) , 是不含氧气的 , 且压强远远超过外界 。 所以 , 当在瓶口点火时 , 高速喷出来的可燃气体接触到了空气并被加热 , 燃烧的三个条件得到了满足 , 就会形成骇人的巨大火苗 。
但是 , 这种热量传递到罐中的可燃气体 , 却无法让其发生燃烧:罐子里没有助燃剂 , 三个条件缺了一个 , 所以是烧不起来 。 换句话说 , 燃烧只能发生燃气在与空气接触的地方 , 接触不到空气是烧不起来的 。
同理 , 家家户户都有燃气灶 。 打燃之后 , 炉盘上会吐出火焰和热量 , 但却不会危及到煤气罐或液化气罐中储存的可燃气体——在这个案例中 , 只不过是省去了连接软管和燃气灶而已 。
同理 , 罐子中的气体没法发生氧化反应 , 积累不了热量 , 自然也就不会产生化学爆炸 。
【爆炸极限】
看到这儿 , 估计有不少同学会摇头了:常听说谁谁家里发生煤气爆炸 , 那又是怎么回事呢?

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