警告:除了钢化玻璃,这些行为也可能引起爆炸

2020年09月28日 16:00 次阅读 稿源:中科院物理所 条评论

近日网上一则关于钢化玻璃自爆的新闻引起了大家的热烈关注,其实钢化玻璃的自爆现象并不特别罕见,只是可能没给大家留下比较深刻的印象,我们在《弄伤全网最帅小张的钢化玻璃,怎么就自爆了?》解释过了钢化玻璃是如何自爆的。

访问:

2020年天猫双11领券入口 全球好货10月21日起开始预售

京东双十一领券入口:三大主场每满300减40

这种现象不罕见并不代表不可怕,小编瑟瑟发抖地整理了一些生活中可能遇到的爆炸行为以及有效的预防措施和解决方案。

钢化玻璃自爆

钢化玻璃 (Tempered glass) 并不是加了铁元素的玻璃,而是由普通玻璃经过热处理冷却制成的。玻璃先被切割成所需形状,然后将其置入焗炉使玻璃变软,再吹入空气使玻璃表面迅速冷却、硬化、收缩;而玻璃内部则在短时间内仍是流动状态。当玻璃内部冷却后,会在表面造成压应力,玻璃内部则成拉应力。一般钢化玻璃比普通玻璃的强度高4-6倍,因为钢化玻璃表面的轻微裂痕都会被应力所紧压,而内层出现裂痕的可能性也较低。

11.gif

被子弹击中的鲁珀特之泪

最早是由英国鲁珀特王子把溶解的玻璃液滴进水内造成玻璃珠,得到了鲁珀特之泪,我们在《子弹打不碎的玻璃,我能掰碎?》中介绍过这个神奇的玻璃,它的头部非常坚硬,连子弹打中它都不会碎,而尾部非常脆弱,轻轻一掰就会碎成一片。

一掰就碎的鲁珀特之泪

一掰就碎的鲁珀特之泪

相较于普通玻璃破碎后产生的大块尖锐片状碎片可能造成大范围割伤或是刺入人体深处,钢化玻璃产生裂痕碎掉会形成类似蜂窝状的钝角小颗粒,不易对人体造成严重的伤害,其实相对更安全一些。

自爆原因

钢化玻璃在一定条件下(如温度骤降)可能会发生自爆,因为玻璃中的硫化镍发生相变使钢化玻璃某处体积膨胀应力失衡导致爆炸,也有文献指出是单质硅导致的自爆,还有可能是可见缺陷如结石、沙粒、气泡、缺口、划伤等引起的自爆,普通的钢化玻璃自爆率在0.1~0.3%。

自爆的钢化玻璃 | 来源:sohu

自爆的钢化玻璃 | 来源:sohu

防护措施

在可以挑选钢化玻璃的情况下,请购买符合国家标准的带有3C认证标志的钢化玻璃;检查其是否有杂质颗粒、裂痕、崩边等;运输过程中也要避免受到尖锐的金属撞击;安装时应避免使其扭曲、不配位等不规范操作。

最重要的是确定钢化玻璃是否贴了防爆膜!安全防爆膜一般是高性能聚酯薄膜,会使自爆的颗粒黏在膜上,而不至于使人受伤。

贴了防爆膜的玻璃 | 来源:sohu

贴了防爆膜的玻璃 | 来源:sohu

锂离子电池自燃

在中国新能源汽车分纯电动汽车、插电混合动力汽车、燃料电池汽车三类,这三类车型在购置时可获取补贴,且出行便利(如北京地区,纯电动汽车不限号限行等),获得了不少消费者的青睐。

新能源汽车与传统汽车相比,具有排放低、运行平稳、几乎无噪声和振动、能源效率高、省钱、减少对石油资源的依赖等优势,然而随着新能源汽车的大规模推广,电动车自燃或爆炸的新闻报道也越来越多,让大家不仅有些顾虑。

 上海一辆特斯拉电动汽车自燃

 上海一辆特斯拉电动汽车自燃

为什么是锂离子电池?

由于锂离子电池具有高能量密度、输出功率大、无记忆效应、低自放电、工作温度范围宽、充放电速度快等优点被广泛应用于电子产品、军用产品、航空产品等。目前电动车电池主要使用锂离子电池。

锂离子电池与锂电池并不是同一种电池,锂离子电池是充电电池,而锂电池是一次电池,我们曾经在《关于锂离子电池,你所不知道的一些事儿》中也详细介绍过,2019年的诺贝尔化学奖颁给了为锂离子电池的发展做出重要贡献的三位科学家。

 2019年诺贝尔化学奖得主们

 2019年诺贝尔化学奖得主们

起火原因

其实锂离子电池起火是个很极端的现象,但新能源汽车自身带着某种流量,曝光度很高,才会引起大家的特别关注。一般情况下电动车起火都是由于锂离子电池热失控造成的。锂离子电池汽车起火原因可以概括为以下三类:

机械电气问题

如碰撞、穿刺、浸水、引燃等。碰撞会导致锂离子电池内部结构损坏或外壳破损,严重情况下会导致锂离子电池的电极暴露在空气中;穿刺会导致隔膜破损,导致内部短路;浸水后若水进入电池,会发生剧烈的化学反应。

电化学和产品质量问题

比如过充过放、过热、内部短路。过充过放容易造成膨胀鼓包、电极析锂刺破隔膜等;过热可能由于热管理失效引起,短时间内电池释放大量热量导致热失控;内部短路则是由于内部结构破损引起。

厂商和消费者的问题

如厂商为了减少成本,降低生产安全要求,偷工减料,防护措施不到位,或是为了追求补贴,缩短电池产品测试验证时间,技术验证周期偏短导致了技术验证不足、工程解决方案不成熟。而消费者私自改装,使用和保养不当,也会增加电池着火风险。

防护措施

遇到锂离子电池着火,我们可以使用特斯拉 (Tesla) 的推荐方案来自救:

如果遭遇小火灾,火焰没有蔓延到高压电池部分,可以采用二氧化碳或ABC干粉灭火器灭火。

在检查火情的时候,不要与任何高压部件接触,始终使用绝缘工具进行检查。

如果高电压电池在火灾中弯曲、扭曲、损坏等变得不成样子,或者怀疑电池出现问题,那么消防用水要有足够的量。

电池着火可能需要24小时才能完全扑灭。使用热成像摄像头,可以确保高电压电池在事故结束前完全冷却。如果没有热成像摄像头,就必须警惕并监控电池是否会复燃。冒烟表示电池仍然很热,监控一直要保持到电池不再冒烟的至少一小时之后。

粉尘爆炸

粉尘燃烧(Dust combustion)指悬浮在封闭或局限空间中或户外环境的可燃粉尘颗粒发生燃烧,如果在封闭环境中,可燃颗粒或局限在大气或是氧分子等其他合适的气体介质中分散浓度足够高,可能会产生更剧烈的粉尘爆炸。粉尘爆炸常被特效艺术家、电影工作者和烟火设计师使用。

multicolors-4674368__340.jpg

  彩色粉尘爆炸

燃烧或爆炸原因

基本上当细粒固体物质分散悬浮在空气中就有可能被点燃。包括粮食(谷物、饲料、面粉、奶粉、糖)、粉末状金属(铝、镁、钛),还有木屑、纸屑、染料、颜料、合成橡胶等。面粉厂、锯木厂、糖厂在加工过程中排放的屑,尤其是滚动、展开、被切割成薄片的情况下,并处于封闭的厂区,在世界各地都有爆炸发生。

面粉粉尘燃烧

面粉粉尘燃烧

面粉是我们日常生活中十分常见的食物原料,这类碳水化合物属于可燃物,扬起粉尘时与空气的接触面积变大,具有非常大的表面积质量比,只需要一点儿火源,就会迅速燃烧,从而发生爆炸。“摩丝”这种头发定型剂也有一定的爆炸风险,首先它是一个小型高压容器,遇热源容易膨胀爆炸,要存放于阴凉处;使用时喷出的原料中含有易燃的酒精或其他可燃气体,需要远离火源、吹风机等;也要避免摔砸和尖锐物体碰撞,以防出现裂口而爆炸。

防护措施

美国消防协会(National Fire Protection Association)针对可燃性粉尘的最佳控制措施包括:增湿除尘、降低氧化剂浓度、爆燃时通风、爆燃压力容器、抑制爆燃、通过滞尘和火焰堕装置在爆燃时通风。

在粉尘燃烧时,可用喷雾法将空气的相对湿度提高到65%以上,既可以减少粉尘飞扬,还可以吸收粉尘燃烧产生的热量,增加空气和粉尘的导电性能而减少静电,水蒸气占据空间能稀释氧含量,而且水分增加了粉尘的凝聚沉降,使爆炸浓度不易出现。

可燃气体爆炸

可燃气体本身就可以燃烧,是生活中不可或缺的能源。它们分布在空气中,可能会发生爆炸也可能会很快停止燃烧,这取决于气体在空气中的浓度。当气体浓度太低,没有足够燃料来维持爆炸便会停止;当气体浓度太高,没有足够氧气可供燃烧也会停止。气体只有在一定浓度范围内才可能引爆,浓度界限分别为爆炸下限和爆炸上限,惯以空气体积百分比表示。

部分气体的爆炸限度 | 来源:wiki

部分气体的爆炸限度 | 来源:wiki

防护措施

由于生活中天然气、煤气、下水道的沼气、汽油、酒精都可能弥散在空气中遇明火而引起爆炸,最好的方式是进行通风处理将其浓度稀释。也可以加入惰性气体或其他不易燃的气体来降低浓度。在电影《信条》中避免火灾采用的就是使用不易燃气体灭火。在排放气体前,可以用涤气器、吸附法来清除可爆的气体。

访问:

阿里云推出高校特惠专场:0元体验入门云计算 快速部署创业项目

Verisign - .com域名的守护者 为品牌代言

对文章打分

警告:除了钢化玻璃,这些行为也可能引起爆炸

2 (14%)
已有 条意见

    最新资讯

    加载中...

    今日最热

    加载中...

    热门评论

      Top 10

      招聘


      Advertisment ad adsense googles cpro.baidu.com
      created by ceallan