8、物理性作用和化学性作用有哪些？
物理性作用
- 破裂
- 物理爆炸
物理爆炸（或物理性爆炸）是指由于物理的原因引起的物质的状态发生突变而导致的爆炸现象。其爆炸前后的物质种类与化学成分均不发生变化。 - 磨损与疲劳
在化工机器试车、运行过程中，由于设计、制造、安装、检修方面的问题，或缺乏正确的操作、维护知识，都有可能造成机器零部件损坏和破坏性事故。其事故常见的原因是运动部位的磨损、材料的塑性变形和疲劳破坏。
机器的主要运动部件，如活塞式压缩机的曲轴、连杆、连杆螺栓，透平压缩机和离心泵的转子、叶轮及离心机的转子、转鼓等，都是在交变载荷下工作，它们经过较长时间运行后，未经产生明显的塑性变形而发生突然断裂的现象称疲劳。 - 噪声与振动
噪声源主要包括空气动力性噪声、机械噪声和电磁噪声3 种类型。长期在较高的噪声级下工作，不仅能损伤职工的听觉，对神经、心脏及消化系统也会产生不良影响。而且还会使职工的情绪烦躁，降低工作效率，甚至还会引起事故。
机器在运行中，由于种种原因而产生的机组强烈异常的振动是机器常见的一种故障。 - 电气事故机理
触电事故、电气火灾和爆炸
化学性作用
- 燃烧
燃烧是可燃物与助燃物（氧或氧化剂）发生的一种发光放热的化学反应。是在单位时间内产生的热量大于消耗热量的反应。它包括产生局部急剧反应带的发火过程和反应带向未反应部分传播的传播过程。 - 化学爆炸
化学爆炸（或化学性爆炸）又称化学反应爆炸，它是指物质发生极迅速、剧烈的化学反应而产生大量热量和气体产物，高温高压的产物对外膨胀做功而引起的瞬间爆炸现象。
9、破裂的主要特征与导致破裂的原因有哪些？
破裂的几种形式：
韧性破裂 脆性破裂 疲劳破裂 腐蚀破裂 蠕变破裂
韧性破裂是指容器、管道在压力作用下，器壁上产生的应力超过材料的强度极限而发生断裂的一种破坏形式。
韧性破裂主要特征为：
- 破裂的材料具有明显的形状改变和较大的塑性变形，对容器来说也就是其直径增大、器壁变薄，其最大圆周伸长率常达 10%以上，体积增大率也往往超过 10%，有的甚至达 20%。
- 断口呈暗灰色纤维状，没有闪烁的金属光泽，断口不齐平，而且与主应力方向成 45°，即与轴向平行，与半径方向成一夹角。
- 破裂一般不产生碎片，而只是在中部裂开一个形状为“X”的口或偶然发现有少许碎片。
- 发生韧性破裂时，其实际爆破压力与计算的爆破压力相接近。
韧性破裂主要原因为：
- 超压、安全阀失灵、操作失误（如错开阀门）、检修前后忘记拆装盲板、不凝性气体未排出、违章超负荷运行、容器内可燃性气体混入空气或高温引起物料分解发生的化学燃烧爆炸、液化气体充装过量或储存温度过高、温度升高时压力剧升等，均会引起容器超压而破裂。
- 器壁厚度不够或使用中变薄；设计制造不合理或误用设备，造成器壁厚度不够；截止的腐蚀冲刷或长期闲置不用又没有采取有效的防腐措施和妥善保养，导致器壁大面积腐蚀，壁厚严重变薄。
脆性破裂是指容器在破裂时没有宏观的塑性变形，器壁平均应力远没有达到材料的强度极限，有的甚至低于屈服极限，其破裂现象和脆性材料的破坏很相似。又因它是在较低的应力状态下发生的，故又称低应力破坏或低应力脆断。
发生低应力脆性断裂的必需条件有三个：一是设备、容器本身存在缺陷或几何形状发生突变；二是存在一定的水平应力；三是材料韧性很差。
脆性破裂的主要特征：
- 容器破裂时一般无明显的塑性变形，破裂之前没有或者只有局部绩效的塑性变形。
- 断口宏观分析呈金属晶粒状并富有光泽，断口平直且应与主应力方向垂直。
- 破裂通常为瞬间发生，常有许多碎片飞出。破坏一旦发生，裂纹便以极快的速度扩展。
- 破坏时名义工作应力较低，通常低于或接近材料的屈服极限。
- 破坏一般在较低温度下发生，且在此温度下材料的韧性很差。
- 破裂总是在缺陷处或几何形状突变处首先发生。
脆性破裂的主要原因：
- 低温。很多材料在低温下工作时，韧性降低，抗冲击能力下降，此时，材料由塑性变为脆性，易产生脆性破裂。
- 材料存在缺陷。通常指夹渣和裂纹，有的是选材的问题，有的是在热处理过程中由于消除应力热处理温度太低，未能很好地改善材料韧性并消除残余应力，而升温速度控制不住，致使产生消除应力退火裂纹，裂纹处会引起高度应力集中，在容器水压试验和在正常压力下运行时发生突然破坏。
- 焊接区和焊缝处有缺陷。在设备制造中，一般焊接区存在的缺陷较多，因焊接金属、熔合线和热影响区的韧性常较母材要低，又有残余应力存在，所以裂纹往往沿着焊接区扩展。焊缝处的缺陷通常是指夹渣、未焊透、过热、错边和热影响区焊缝裂纹等，或焊后未作消除应力退火处理就做水压试验，或焊接过程中曾中断预热，残余氢在高残余拉应力区聚集而产生裂纹扩展等，这些都是导致材料塑性降低而破裂的原因。
- 材料中的磷、硫含量过高及应力腐蚀都将会恶化材料的机械性能，从而引起脆性破裂。
疲劳破裂是指材料在反复加压、卸压过程中而在低应力状态下突然发生的破坏形式。
疲劳破裂的主要特征：
- 破坏时无明显的塑性变形。
- 由断口宏观分析可见到疲劳裂纹产生、扩展和最后断裂等各具特色的区域，前两者较光滑，后者比较粗糙。
- 从产生开裂的部位来看，一般都是在局部应力很高的地区。
- 从裂纹的形成、扩展直到最后断裂，发展缓慢，不像脆断那么迅速，并破成许多碎片，只是一般的开裂，出现裂缝口。
- 疲劳破裂通常是在操作温度、压力大幅度波动且频繁启动、停车的情况下发生。
疲劳破裂的主要原因：
- 承受交变循环载荷。如频繁启动和停车，反复的加压和卸载，压力、温度周期性波动且波动幅度较大。
- 过高的局部应力。由千结构、安装的需要或材料的缺陷使个别部位产生高度的应力集中，或由千振动而产生较大的局部应力。
- 高强度低合金钢的广泛应用和特厚材料的应用增加，材料本身和焊缝处往往很容易形成各种缺陷。
蠕变破裂是指金属材料长期在高温条件下受应力的作用而产生缓慢、连续的塑性变形而产生的破裂。
蠕变破裂的主要特征：
- 蠕变破裂只发生在高温容器或装置中，破裂时有明显的塑性变形，其变形量与材料在高温下的塑性有关。
- 由断口晶相分析可以发现微观晶相组织有明显变化，如晶粒长大、再结晶与回火效应、碳化物分解、合金组织球化（或石墨化）等。
- 长期在高温和应力作用下，破裂时的应力低于材料正常操作温度下的抗拉强度。
蠕变破裂的主要原因：
- 设计时选材不合理，如选用了常温时塑性良好而高温时变脆的材料，或采用一般碳钢代替蠕变性能良好的合金钢。
- 操作不佳，维护不周，导致设备运行中可能出现局部过热。
腐蚀破裂是指容器壳体由千受到腐蚀介质的作用而产生破裂的一种破坏形式。腐蚀破裂的形式大致可分成五类，即均匀腐蚀、点腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀和疲劳腐蚀。腐蚀破裂
有物理性作用的结果，也有化学性作用的结果。
10、物理爆炸的主要特征是什么？
物理爆炸（或物理性爆炸）是指由于物理的原因引起的物质的状态发生突变而导致的爆炸现象。其爆炸前后的物质种类与化学成分均不发生变化。
容器及设备因物理爆炸而破裂通常有两种情况：一种是在正常操作压力下发生的；一种是在超压情况下发生的。而正常工作压力下发生的设备破裂，有的是在高应力下破坏的，即由于设计、制造、腐蚀等原因，使化工设备在正常操作压力下器壁的平均应力超过材料的屈服极限或强度极限而破坏；有的是在低应力下破坏的，即由于低温、材料缺陷、交变载荷和局部应力等原因，使化工设备在正常操作压力下器壁的平均应力低于或远低千材料的屈服极限而破坏。正常操作压力下发生的破坏常见千脆性破裂、疲劳破裂和应力腐蚀破裂。
11、什么是电击？什么是直接接触电击？什么是间接接触电击？什么是电伤？
电击是电流通过人体内部，人体吸收局外能量受到的伤害。主要伤害部位是心脏、中枢神经系统和肺部。人体遭受数十毫安电流电击时，时间稍长即会致命。电击是全身性伤害，但一般不在人身表面留下大面积明显的伤痕。
单线电击是人体站立在地面，手部或其他部位触及带电导体造成的电击，如图3-1 (a)所示。接地电网中单线电击的危险性一般都大于相同电压的不接地电网中单线电击的危险性。
双线电击是人体不同部位同时触及对地电压不同的两相带电导体造成的电击，如图3-1(b) 所示。双线电击的危险性大千单线电击的危险性。
跨步电压电击是人的两脚处在对地电压不同的两点造成的电击。图3-1 (c) 表示带电导线接地，接地点周围地面带电， A 、B 两点电位不同，人体承受跨步电压遭到电击的情况。
直接接触电击：设备或线路正常带电
间接接触电击：设备或电路故障带电
电伤指电流转变成其他形式的能量对人体造成的伤害。有两种表现形式。
① 电能转化成热能造成的电弧烧伤和灼伤。
② 电能转化成化学能或机械能造成的电印记、皮肤金属化和机械损伤等。电弧温度可高达6000°C, 除烧伤人体表面外，还会伤及体内，造成死亡或残废。电伤多是局部性伤害，并在人体表面留有明显的伤痕。
12、【电气火灾和爆炸】常见的可能导致火灾或爆炸的危险温度的产生原因有哪些？
一、温度过高
电气线路、电动机、电力变压器、开关设备、插座、电灯、电炉、电焊机等电气设备如设计、安装、运行、维修不当，均可能成为电气火灾和爆炸的原因。
- 短路。短路电流高达正常电流的数十倍，将产生大量的热，破坏绝缘并引燃易燃物品。电气设备或电气线路由于电压击穿，酸、碱等的腐蚀，外物破坏，受潮、受热，以及由于老化均可能失去绝缘性能，并发展为短路；由于操作不慎，小动物侵入也可能造成短路。
- 一次短路：又称火灾前短路,是指导线由于自身故障于火灾发生前形成的短路。
- 二次短路：又称火灾中短路,是指带电导线在外界火焰或高温作用下,导线绝缘层失效而引发的短路。
- 过载：线路或设备长时间过载也会导致温度过高。由于设计不合理或使用不当均可能造成过载。如短时工作制的设备处千频繁的运行、异步电动机频繁启功、堵转或缺相运行、电气回路谐波使线路电流过大等都会导致温度过高。
- 接触不良：焊接质量低劣，连接不紧密，触头不平、接触压力不够均可能导致接触处过热。铜、铝接头是电接触的薄弱环节，容易过热。
- 铁心过热：电气设备铁心短路或长时间过电压均可能造成铁心过热。
- 散热不良：电动机、电灯等电气设备散热不良或通风道堵塞将导致发热。
二、电火花
电火花温度很高，能量集中释放，是很危险的引燃源。常见电火花有以下几种。
- 工作火花。包括操作开关、插销、启动装置产生的火花，继电器、接触器正常动作时产生的火花，以及电刷末端产生的火花等。
- 电气设备事故火花。包括熔断器动作、接头松动、短路、接地以及机械碰撞产生的火花。
- 雷电火花。包括直雷击、感应雷、球雷放电以及二次放电的电弧或电火花。
- 静电火花。指由工艺过程中积累的静电发生放电产生的火花。
- 电磁感应火花。由空间强电磁场，特别是高频电磁场感应而产生的放电火花。
三、静电
生产过程中静电的主要来源是接触起电。处于绝缘状态的两种不同材料紧密接触后迅速分开时，将分别带有等量异性电荷。导体能由其周围的一个或一些带电体感应带电。物体也可通过其他物体的电荷迁移或电子流的冲击而直接带电。
13、【化学性作用】燃烧条件、过程、形式、种类、金属在火灾中的变化
燃烧：是可燃物与助燃物（氧或氧化剂）发生的一种发光放热的化学反应。是在单位时间内产生的热量大于消耗热量的反应。它包括产生局部急剧反应带的发火过程和反应带向未反应部分传播的传播过程。
燃烧条件：燃烧必须同时具备三个条件，即可燃性物质，助燃性物质和点火源。三者同时存在，相互作用，燃烧方可产生。
燃烧反应在本质上属于氧化—还原反应，参加反应的物质必须含有氧化剂和还原剂，也就是通常所说的助燃物和可燃物。助燃物主要是氧、氛、氯，一些含氧酸及其盐也可作助燃物（如HNO3 、NH4NO3 、KClO3 、KMnO4) 。许多金属（如铁、铝、镁等）和非金属单质（如氢、碳、硫等）可作可燃物，有机化合物（如甲烧、汽油、木材、合成高分子材料等）几乎都是可燃物。
要使可燃物和助燃物发生化学反应，还必须具有点火源，明火、电火花、摩擦和撞击火花、静电火花、化学反应热、高温表面、雷电火花、光和射线、压缩升温等均可作为点火源。
可燃物、助燃物和点火能源是燃烧得以发生的三个必要条件，也就是通常说的燃烧三要素。但是，有时即使上述三个要素都具备，燃烧也并不一定发生，这是因为燃烧对可燃物和助燃物有一定的浓度和数量要求，对点火源有一定的强度和能量要求。例如甲烷的浓度小于5% 或空气中氧气含量小于12%的甲烧不能燃烧。当空气中氧气含量小于14% 时，木材也不会燃烧。
大多数可燃物质的燃烧是在蒸气或气态下进行的。由于可燃物质的聚集状态不同，其受热所发生的燃烧过程也不同。
① 气体最易燃烧，燃烧所需热量只用于本身的氧化分解，并使其达到燃点。
② 液体在点火源作用下，先蒸发成蒸气，然后蒸气氧化分解而燃烧。
③ 固体燃烧分两种情况：对于硫磷等简单物质，受热时首先熔化，继之蒸发变为蒸气进行燃烧，无分解过程；对于复杂物质，受热时首先分解为物质的组成部分，生成气态和液态产物；然后，气态、液态产物的蒸气着火燃烧。
如果是复杂的化合物，在受热时可燃物继续熔化、分解、蒸发、氧化、着火、燃烧，只要助燃物源源不断地供给，燃烧就一直进行到可燃物烧完为止。
由于可燃物质存在状态不同，其燃烧形式亦不同。包括均一系燃烧，非均一系燃烧，混合燃烧，扩散燃烧，蒸发燃烧，分解燃烧，表面燃烧（均热性燃烧），完全燃烧与不完全燃烧。
燃烧现象按其形式的条件和瞬间发生的特点，分为着火、闪燃、自燃 3 种。
可燃物受到外界火源直接作用而开始的持续燃烧现象叫做着火。
任何一种液体的表面上都有一定数量的蒸气存在，蒸气的浓度取决于该液体所处的温度，温度越高则蒸气浓度越大。在一定温度下，易燃、可燃液体表面上的蒸气和空气的混合气体与火焰接触时，能闪出火花，但随即熄灭。这种瞬间燃烧的过程叫闪燃。液体能发生闪燃的最低温度叫闪点。
可燃物质在没有外界火源的直接作用下受热或自身发热，并由于散热受到阻碍，使热量蓄积，温度逐渐上升，当达到一定温度时发生的自行燃烧现象，叫做自燃。
金属在火灾中的变化
- 表面氧化变色
- 强度变化
- 弹性变化
- 熔化变形
- 组织结构变化
14、短路熔痕和火烧熔痕鉴别
- 表观区别：
- 短路熔痕与本体界限明显；火烧熔痕与本体有明显的过渡区。
- 短路的金属没有退火现象；火烧过的金属有相当一部分退火变软。
- 短路可形成喷溅熔珠，分布比较广；而火烧只能使金属垂直下流，熔珠的分布范围比较窄。
- 短路除短路点熔痕外，金属变形小；而火烧金属变形范围大，甚至会出现多处变形。
- 短路熔痕在另一条对应的导线上有对应点，火烧熔痕没有对应点。
- 多股软导线短路时，熔珠附近的多股线是分散的；火烧的多股线，多股熔化成碾连的痕迹。
- 金相组织区别
- 火烧熔痕无明显的气孔；短路熔痕存在比较明显的气孔。
- 火烧熔痕的晶粒为等轴晶；短路熔痕的晶粒为柱状晶。
15、根据化学爆炸时所产生化学变化的不同，一般可分为哪几种爆炸形式？
化学爆炸（或化学性爆炸）又称化学反应爆炸，它是指物质发生极迅速、剧烈的化学反应而产生大量热量和气体产物，高温高压的产物对外膨胀做功而引起的瞬间爆炸现象。
按化学爆炸时所发生化学变化的不同，一般可分为简单分解爆炸、复杂分解爆炸 和 爆炸性混合物爆炸 三类。
这三类爆炸，除简单分解的可爆物不一定发生燃烧反应，爆炸时所需热量是由可爆物本身分解产生的以外，其他类型可爆物质爆炸时均伴有剧烈的燃烧现象。
在工业生产中发生的化学爆炸事故，绝大部分是爆炸性混合物爆炸。
所谓爆炸性混合物爆炸，是指可燃性气体、蒸气与空气混合达到一定的浓度后，遇引燃源而发生的异常激烈的燃烧爆炸。这种混合物称爆炸性混合物。
16、爆炸性混合物爆炸必须的条件有哪些？
- 具有可燃的易爆物质，如水煤气、半水煤气混合气体以及氢气、一氧化碳、乙炔、丙烷、氨、乙醚等与空气（或氧）的混合物。
- 上述的可燃易爆气体与空气（或氧）混合达到一定范围，如半水煤气与空气混合为8.1%~70.5% 时，便有可能爆炸。
- 有点火源。该混合物遇到明火或微小发火能量的激发，如火焰、焊接时产生的火花、电弧、机械撞击火花、静电起火和电器火花等，但需要注意的是，这种爆炸性混合物，在高压、高温情况下，在没有明火或静电作用时，同样可能发生化学爆炸，如设备升压、卸压时，由于气流速度太高，产生高温引爆或高温下积炭自燃等。
可燃气体、蒸气或粉尘和空气构成的混合物，并不是在任何浓度下遇火源都能燃烧爆炸，而只是在一定的浓度范围内才能发生燃烧、爆炸。
在此浓度范围内，浓度不同，火焰蔓延速度也不相同。当混合物含量稍多于化学计算浓度时，混合物的放热量最大，火焰蔓延速度最快，燃烧也最剧烈。可燃物浓度增加或减少都会减少发热量，减慢蔓延速度。当浓度低千某一最低浓度或高于某一最高浓度，火焰便不能蔓延，燃烧也就不能进行。在火源作用下，可燃气体、蒸气或粉尘在空气中恰足以使火焰蔓延的最低浓度，称为该气体、蒸气或粉尘与空气混合物的爆炸下限，也称燃烧下限。同理，恰足以使火焰蔓延的最高浓度，称为爆炸上限，也称燃烧上限。上限和下限统称爆炸极限或燃烧极限。浓度在上、下限之间的范围内，在火源作用下能够引起燃烧或爆炸；在此范围之外，则不会着火，更不会爆炸。浓度在爆炸上限以上，若空气能补充进来，则随时有发生燃烧、爆炸的危险。因此，对浓度在上限以上的混合气，通常仍认为它们是危险的。
粉尘的爆炸极限用单位体积中所含可燃性粉尘的质量(g/m³而或mg/L) 表示。可燃气体、蒸气的爆炸极限通常以体积百分数表示。氢气的爆炸范围为4.0%~75%, 一般石油产品蒸气的爆炸范围约为1%~6%, 四个碳以下的气体轻爆炸范围大致在1.9%~15% 之间 。
17、工业粉尘对人体的常见危害有哪些？
工业粉尘多来源于固体原料、产品的粉碎、研磨、筛分、混合以及粉状物料的干燥、输送、包装等过程。
工业粉尘对人体危害最大的是直径在0.5~5μm 的粒子，低于此值者虽能侵人肺中，但可能部分随同空气一起被呼出；高于此值者，在空气中很快沉降，即使部分侵入肺部也会大部分被截留在上呼吸道，而在打喷嚏、咳嗽时随同痰液排出。在工业生产中大部分粉尘颗粒直径在0.5~5μm 之间，对人体危害最大。
粉尘的化学性质、物理形态、溶解度以及作用部位的不同对人体的危害也不同。一般说，很多刺激性粉尘落于皮肤可引起皮炎。夏日多汗，粉尘易堵塞毛孔引起毛囊炎，脓皮病等。碱性粉尘在冬季可引起皮肤干燥。粉尘作用于眼内，刺激结膜引起结膜炎或麦粒肿。而皮毛加工厂的粉尘、黄麻的粉尘对某些人有致敏作用，吸入后可引起支气管哮喘。长期吸入这些粉尘，刺激上呼吸道黏膜，会引起鼻炎、咽炎、气管炎和支气管炎等。
棱角锐利的粗糙硬尘比软的圆形非结晶性的粉尘更易损伤上呼吸道黏膜，且易停滞下来。
对于主要起机械作用的粉尘，其溶解度越大而危害越小；对主要起化学作用的粉尘来说，其溶解度越大，危害亦越大。
当长期吸入一定量粉尘时，就会引起各种肺尘埃沉着病，游离二氧化硅、硅酸盐等粉尘可引起肺脏弥漫性、纤维性病变的产生。
① 硅沉着病：在生产中长期吸人含有游离二氧化硅为主的粉尘，能引起肺间质广泛纤维化等现象。病情发展迅速的病人，常伴有肺气肿、胸膜增厚和慢性气管炎。严重的硅沉着病，可导致肺原性心脏病。
② 硅酸盐沉着病：由于吸入含有结合的二氧化硅粉尘（如石棉、滑石、云母等粉尘）所致。如石棉沉着病就是硅酸盐沉着病中最常见的一种。其主要临床表现同硅沉着病相似。但慢性支气管炎症状出现较早，病情较重。
③ 煤肺尘埃沉着病：由于吸入煤尘所致。
④ 金属沉着症：由于吸入某些金属或其氧化物的粉尘（如锡、铁、钡等）所致。
⑤ 混合性肺尘埃沉着病：由于吸入多种性质的粉尘所致。
⑥ 植物性肺尘埃沉着病：由于吸入植物性粉尘（如棉尘、谷尘等）所致。
肺尘埃沉着病的发生同被吸人粉尘的化学成分、空气中粉尘的浓度、颗粒大小，接触粉尘时间长短、劳动强度和人体健康状况等，都有密切关系。