警告:除了鋼化玻璃,這些行為也可能引起爆炸

近日網上一則關於鋼化玻璃自爆的新聞引起了大家的熱烈關注,其實鋼化玻璃的自爆現象並不特別罕見,只是可能沒給大家留下比較深刻的印象,我們在《弄傷全網最帥小張的鋼化玻璃,怎麼就自爆了?》解釋過了鋼化玻璃是如何自爆的。

警告:除了鋼化玻璃,這些行為也可能引起爆炸

這種現象不罕見並不代表不可怕,小編瑟瑟發抖地整理了一些生活中可能遇到的爆炸行為以及有效的預防措施和解決方案。

鋼化玻璃自爆

鋼化玻璃 (Tempered glass) 並不是加了鐵元素的玻璃,而是由普通玻璃經過熱處理冷卻製成的。玻璃先被切割成所需形狀,然後將其置入焗爐使玻璃變軟,再吹入空氣使玻璃表面迅速冷卻、硬化、收縮;而玻璃內部則在短時間內仍是流動狀態。當玻璃內部冷卻後,會在表面造成壓應力,玻璃內部則成拉應力。一般鋼化玻璃比普通玻璃的強度高4-6倍,因為鋼化玻璃表面的輕微裂痕都會被應力所緊壓,而內層出現裂痕的可能性也較低。

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被子彈擊中的魯珀特之淚

最早是由英國魯珀特王子把溶解的玻璃液滴進水內造成玻璃珠,得到了魯珀特之淚,我們在《子彈打不碎的玻璃,我能掰碎?》中介紹過這個神奇的玻璃,它的頭部非常堅硬,連子彈打中它都不會碎,而尾部非常脆弱,輕輕一掰就會碎成一片。

警告:除了鋼化玻璃,這些行為也可能引起爆炸

一掰就碎的魯珀特之淚

相較於普通玻璃破碎後產生的大塊尖銳片狀碎片可能造成大范圍割傷或是刺入人體深處,鋼化玻璃產生裂痕碎掉會形成類似蜂窩狀的鈍角小顆粒,不易對人體造成嚴重的傷害,其實相對更安全一些。

自爆原因

鋼化玻璃在一定條件下(如溫度驟降)可能會發生自爆,因為玻璃中的硫化鎳發生相變使鋼化玻璃某處體積膨脹應力失衡導致爆炸,也有文獻指出是單質硅導致的自爆,還有可能是可見缺陷如結石、沙粒、氣泡、缺口、劃傷等引起的自爆,普通的鋼化玻璃自爆率在0.1~0.3%。

警告:除了鋼化玻璃,這些行為也可能引起爆炸

自爆的鋼化玻璃 | 來源:sohu

防護措施

在可以挑選鋼化玻璃的情況下,請購買符合國家標準的帶有3C認證標志的鋼化玻璃;檢查其是否有雜質顆粒、裂痕、崩邊等;運輸過程中也要避免受到尖銳的金屬撞擊;安裝時應避免使其扭曲、不配位等不規范操作。

警告:除了鋼化玻璃,這些行為也可能引起爆炸

最重要的是確定鋼化玻璃是否貼了防爆膜!安全防爆膜一般是高性能聚酯薄膜,會使自爆的顆粒黏在膜上,而不至於使人受傷。

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貼了防爆膜的玻璃 | 來源:sohu

鋰離子電池自燃

在中國新能源汽車分純電動汽車、插電混合動力汽車、燃料電池汽車三類,這三類車型在購置時可獲取補貼,且出行便利(如北京地區,純電動汽車不限號限行等),獲得了不少消費者的青睞。

新能源汽車與傳統汽車相比,具有排放低、運行平穩、幾乎無噪聲和振動、能源效率高、省錢、減少對石油資源的依賴等優勢,然而隨着新能源汽車的大規模推廣,電動車自燃或爆炸的新聞報道也越來越多,讓大家不僅有些顧慮。

警告:除了鋼化玻璃,這些行為也可能引起爆炸

 上海一輛特斯拉電動汽車自燃

為什麼是鋰離子電池?

由於鋰離子電池具有高能量密度、輸出功率大、無記憶效應、低自放電、工作溫度范圍寬、充放電速度快等優點被廣泛應用於電子產品、軍用產品、航空產品等。目前電動車電池主要使用鋰離子電池。

鋰離子電池與鋰電池並不是同一種電池,鋰離子電池是充電電池,而鋰電池是一次電池,我們曾經在《關於鋰離子電池,你所不知道的一些事》中也詳細介紹過,2019年的諾貝爾化學獎頒給了為鋰離子電池的發展做出重要貢獻的三位科學家。

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 2019年諾貝爾化學獎得主們

起火原因

其實鋰離子電池起火是個很極端的現象,但新能源汽車自身帶着某種流量,曝光度很高,才會引起大家的特別關注。一般情況下電動車起火都是由於鋰離子電池熱失控造成的。鋰離子電池汽車起火原因可以概括為以下三類:

機械電氣問題

如碰撞、穿刺、浸水、引燃等。碰撞會導致鋰離子電池內部結構損壞或外殼破損,嚴重情況下會導致鋰離子電池的電極暴露在空氣中;穿刺會導致隔膜破損,導致內部短路;浸水後若水進入電池,會發生劇烈的化學反應。

電化學和產品質量問題

比如過充過放、過熱、內部短路。過充過放容易造成膨脹鼓包、電極析鋰刺破隔膜等;過熱可能由於熱管理失效引起,短時間內電池釋放大量熱量導致熱失控;內部短路則是由於內部結構破損引起。

廠商和消費者的問題

如廠商為了減少成本,降低生產安全要求,偷工減料,防護措施不到位,或是為了追求補貼,縮短電池產品測試驗證時間,技術驗證周期偏短導致了技術驗證不足、工程解決方案不成熟。而消費者私自改裝,使用和保養不當,也會增加電池着火風險。

防護措施

遇到鋰離子電池着火,我們可以使用特斯拉 (Tesla) 的推薦方案來自救:

如果遭遇小火災,火焰沒有蔓延到高壓電池部分,可以採用二氧化碳或ABC乾粉滅火器滅火。

在檢查火情的時候,不要與任何高壓部件接觸,始終使用絕緣工具進行檢查。

如果高電壓電池在火災中彎曲、扭曲、損壞等變得不成樣子,或者懷疑電池出現問題,那麼消防用水要有足夠的量。

電池着火可能需要24小時才能完全撲滅。使用熱成像攝像頭,可以確保高電壓電池在事故結束前完全冷卻。如果沒有熱成像攝像頭,就必須警惕並監控電池是否會復燃。冒煙表示電池仍然很熱,監控一直要保持到電池不再冒煙的至少一小時之後。

粉塵爆炸

粉塵燃燒(Dust combustion)指懸浮在封閉或局限空間中或戶外環境的可燃粉塵顆粒發生燃燒,如果在封閉環境中,可燃顆粒或局限在大氣或是氧分子等其他合適的氣體介質中分散濃度足夠高,可能會產生更劇烈的粉塵爆炸。粉塵爆炸常被特效藝術家、電影工作者和煙火設計師使用。

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  彩色粉塵爆炸

燃燒或爆炸原因

基本上當細粒固體物質分散懸浮在空氣中就有可能被點燃。包括糧食(穀物、飼料、麵粉、奶粉、糖)、粉末狀金屬(鋁、鎂、鈦),還有木屑、紙屑、染料、顏料、合成橡膠等。麵粉廠、鋸木廠、糖廠在加工過程中排放的屑,尤其是滾動、展開、被切割成薄片的情況下,並處於封閉的廠區,在世界各地都有爆炸發生。

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麵粉粉塵燃燒

麵粉是我們日常生活中十分常見的食物原料,這類碳水化合物屬於可燃物,揚起粉塵時與空氣的接觸面積變大,具有非常大的表面積質量比,只需要一點兒火源,就會迅速燃燒,從而發生爆炸。「摩絲」這種頭發定型劑也有一定的爆炸風險,首先它是一個小型高壓容器,遇熱源容易膨脹爆炸,要存放於陰涼處;使用時噴出的原料中含有易燃的酒精或其他可燃氣體,需要遠離火源、吹風機等;也要避免摔砸和尖銳物體碰撞,以防出現裂口而爆炸。

防護措施

美國消防協會(National Fire Protection Association)針對可燃性粉塵的最佳控制措施包括:增濕除塵、降低氧化劑濃度、爆燃時通風、爆燃壓力容器、抑制爆燃、通過滯塵和火焰墮裝置在爆燃時通風。

在粉塵燃燒時,可用噴霧法將空氣的相對濕度提高到65%以上,既可以減少粉塵飛揚,還可以吸收粉塵燃燒產生的熱量,增加空氣和粉塵的導電性能而減少靜電,水蒸氣占據空間能稀釋氧含量,而且水分增加了粉塵的凝聚沉降,使爆炸濃度不易出現。

可燃氣體爆炸

可燃氣體本身就可以燃燒,是生活中不可或缺的能源。它們分布在空氣中,可能會發生爆炸也可能會很快停止燃燒,這取決於氣體在空氣中的濃度。當氣體濃度太低,沒有足夠燃料來維持爆炸便會停止;當氣體濃度太高,沒有足夠氧氣可供燃燒也會停止。氣體只有在一定濃度范圍內才可能引爆,濃度界限分別為爆炸下限和爆炸上限,慣以空氣體積百分比表示。

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部分氣體的爆炸限度 | 來源:wiki

防護措施

由於生活中天然氣、煤氣、下水道的沼氣、汽油、酒精都可能彌散在空氣中遇明火而引起爆炸,最好的方式是進行通風處理將其濃度稀釋。也可以加入惰性氣體或其他不易燃的氣體來降低濃度。在電影《信條》中避免火災採用的就是使用不易燃氣體滅火。在排放氣體前,可以用滌氣器、吸附法來清除可爆的氣體。

來源:cnBeta