审核专家:周洪直 北京工业大学物理与光电工程学院高级实验师,硕士生导师
近日,“控火术”凭借酷炫的转场和呈现效果火爆社交媒体。
手臂一甩,火焰瞬燃,炫酷的画面加上卡点的音乐,引发网友激烈讨论以及大量模仿。
控火术真的安全吗?瞬燃时出现的粉尘是什么?为何警惕粉尘爆炸?
01控火术:幽灵纸与面粉(或松香粉)
据了解,网红“控火术”需要用到“幽灵纸”和面粉(或松香粉),两种材料均存在很大的安全隐患。
幽灵纸:
“幽灵纸”有多种制作方法,常用的是用较韧的原纸,涂上桐油或其他干性油,制成的一种油纸。
这种纸在魔术表演和电影特技中常用,幽灵纸遇明火急速燃烧,使纸周围出现较大的温度差,由于纸本身的高热出现快速上升,纸就飞起来。
面粉(或松香粉):
在控火术中,我们可以看到纸点燃飞起的同时,若遇到可燃粉尘,会产生大火球,带来了一瞬间的爆燃,这就是粉尘爆炸带来的效果。
02 粉尘爆炸
粉尘一直存在于我们的身边,但并未发生爆炸,那么,粉尘爆炸又是从何而来呢?
我们经常能看到这样的科学小实验:表演者在上部密闭的塑料袋中点燃一支蜡烛,然后向塑料袋内吹入面粉(淀粉、奶粉),这些粉遇到蜡烛的明火后突然爆燃,使塑料袋飞向空中。这就是最好的粉尘爆炸演示。
什么是粉尘爆炸?粉尘爆炸是指可燃粉尘在空气中达到一定的浓度,在点火源作用下,产生快速燃烧,如果空间足够小,就会产生爆炸。其原因是:
形成粉尘云时,由于可燃物微小,与空气的接触面积大大增加;
粉尘体积小,可燃点低,容易引发连锁燃烧反应;
微小的粉尘在燃烧时,由于速度快,温度高,体积会急剧膨胀,通常可达本身体积的数十到数百倍。
在某些环境中,比如面粉厂,奶粉厂、淀粉厂,发生粉尘爆炸时,初始爆炸的冲击波将其他区域的沉积粉尘扬起,形成粉尘云,引发二次爆炸,二次爆炸波及范围和威力往往比初始爆炸大得多。
粉尘为何会爆炸?
一般比较容易发生爆炸事故的粉尘大致有铝粉、锌粉、硅铁粉、镁粉、铁粉、铝材加工研磨粉、各种塑料粉末、有机合成药品的中间体、小麦粉、淀粉、糖、木屑、染料、胶木灰、奶粉、茶叶粉末、烟草粉末、煤尘、植物纤维尘等。
这些材料在空气中达到一定的密度,就有可能发生爆燃而引起爆炸。
粉尘爆炸原理 来源:北京消防
这些物料的粉尘易发生爆炸燃烧的原因是都有较强的还原剂H、C、N、S等元素存在,当它们与过氧化物和易爆粉尘共存时,便发生分解,由氧化反应产生大量的气体,或者气体量虽小,但释放出大量的燃烧热。
面粉爆燃瞬间 来源:北京消防
通常不易引起爆炸的粉尘有土、砂、氧化铁、研磨材料、水泥、石英粉尘以及类似于燃烧后的灰尘等,这类物质的粉尘化学性质比较稳定,所以不易燃烧。但是如果这类粉尘产生在油雾以及CO、CH4、煤气之类可燃气体中,也容易发生爆炸。
粉尘爆炸有条件吗?
助燃性气体:一定的氧含量是粉尘燃烧的基础。
可燃性粉尘:可与助燃气体发生氧化反应而燃烧的粉尘,且达到一定的浓度。
点火源:达到粉尘燃点的热源,比如明火。
粉尘云:悬浮在空中且达到足够空气浓度的可燃性粉尘云。
密闭空间:粉尘云被限制在了相对狭小的,甚至是密闭的空间。
粉尘爆炸瞬间 来源:北京消防
从控火术的拍摄场景来看,不乏小区、商场楼顶,亦有室内、野外、公园、文物古建等,一旦面粉或松香粉达到了一定浓度,遇到明火,加之空间密闭,空气中有足够氧气,极易造成粉尘爆炸,一旦爆炸,造成的影响不可想象。
面粉爆炸原理 来源:北京消防
消防提示
粉尘爆炸化学反应速度快,具有很强的破坏性,一旦发生,往往会造成较大人员伤亡!帅的方式有很多种,流量远没有自身安全重要!