爆炸极限的影响因素
锌粉爆炸极限
锌粉爆炸极限
锌粉爆炸极限
锌粉是工业生产中常用的一种金属材料，同时也是化学实验中不
可或缺的重要试剂。
但是，锌粉具有着非常危险的特性，一旦超过其
爆炸极限，将会给人造成致命的威胁，因此，必须高度重视这个问题。
那么什么是锌粉爆炸极限呢？锌粉爆炸极限是指在一定温度和压
力下，锌粉所能够形成的最小和最大浓度范围。
在这个范围内，只要
存在着点火源，锌粉就会发生爆炸。
一旦超出这个范围，锌粉不仅不
会爆炸，而且还会抑制火焰的扩散，有时甚至会使燃烧变得难以维持。
锌粉爆炸极限与许多因素有关，常见的因素包括温度、压力、空
气中含氧量、锌粉粒子的大小和形状、湿度等。
一般来说，锌粉爆炸
的温度范围较宽，约为250℃-460℃。
当锌粉的粒径越小，它的爆炸极限就越小。
另外，湿度对锌粉的爆炸极限也有一定影响，一般来说，
湿度越高，锌粉的爆炸极限就越低。
那么如何避免锌粉的爆炸呢？首先，必须避免锌粉与空气中的氧
气接触，因为氧气是导致锌粉爆炸的主要因素之一。
其次，必须防止
锌粉接触到点火源，这包括火焰、静电、摩擦等。
此外，还应该控制
环境温度和湿度，尤其是在储存和使用锌粉的过程中。
最好的方式是
将锌粉存放在密封的容器中，避免直接暴露在空气中。
总之，锌粉爆炸极限是一个极其危险和严峻的问题。
了解锌粉的爆炸极限，遵守相关的安全操作规程，将锌粉储存好，在使用锌粉时更应格外小心，从而确保人身安全和工业生产的正常进行。
爆炸极限2
影响爆炸极限的因素1 可燃气体1.1 混合系的组分不同，爆炸极限也不同。
1.2 同一混合系，由于初始温度、系统压力、惰性介质含量、混合系存在空间及器壁材质以及点火能量的大小等都能使爆炸极限发生变化。
a.温度影响因为化学反应与温度有很大的关系，所以，爆炸极限数据必定与混合物规定的初始温度有关。
初始温度越高，引起的反应越容易传播。
一般规律是，混合系原始温度升高，则爆炸极限范围增大即下限降低，上限增高。
但是，目前，还没有大量的系统实验结果。
因为系统温度升高，分子内能增加，使原来不燃的混合物成为可燃、可爆系统。
初始温度对混合物爆炸极限的影响示例见表1。
表1 初如温度对混合物爆炸极限的影响示例b.压力影响系统压力增高，爆炸极限范围也扩大，明显体现在爆炸上限的提高。
这是由于压力升高，使分子间的距离更为接近，碰撞几率增高，使燃烧反应更容易进行，爆炸极限范围扩大，特别是爆炸上限明显提高。
压力减小，则爆炸极限范围缩小，当压力降至一定值时，其上限与下限重合，此时的压力称为为混合系的临界压力，低于临界压力，系统不爆炸。
以甲烷为例说明压力对爆炸极限的影响（见表2）。
表2 压力对爆炸极限的影响（以甲烷为例）c.惰性气体含量影响混合系中惰性气体量增加，爆炸极限范围缩小，惰性气体浓度提高到某一数值时，混合系就不能爆炸。
惰性气体种类不同，对爆炸极限的影响也不同。
以汽油为例，其爆炸极限范围按氮气、燃烧废气、二氧化碳、氟利昂21、氟利昂12、氟利昂11顺序依次缩小。
d.容器、管径影响容器、管子直径越小，则爆炸范围越小，当管径小到一定程度时，单位体积火焰所对应的固体冷却表面散发出的热量就会大于产生的热量，火焰便会中断熄灭。
火焰不能传播的最大管径称为临界直径。
容器材料也有很大影响，如氢和氟在玻璃器皿中混合，即使在液态空气温度下，置于黑暗处仍可发生爆炸，而在银器中，在一般温度下才能发生爆炸反应。
e.点火强度影响点火能的强度高，燃烧自发传播的浓度范围也就越宽。
煤粉爆炸极限
煤粉爆炸极限
煤粉爆炸极限是指煤粉与空气混合后达到爆炸所需的最小浓度和
最大浓度的范围，即煤粉的爆炸极限浓度范围。
煤粉在燃烧时会产生
大量的热量和气体，如果煤粉与空气混合的比例超出了爆炸极限，那
么就很容易导致爆炸事故的发生。
煤粉爆炸极限是由多个因素影响的，包括煤质、煤粉粒径、煤粉
湿度、混合气体的稳定性等，具体如下：
1.煤质：不同种类的煤具有不同的爆炸极限，一般来说，阿尔克
煤（一种俄罗斯产的亚比西尼亚煤）的爆炸极限最宽，而无烟煤的爆
炸极限最窄。
2.煤粉粒径：较小的煤粉粒径与空气混合后更易形成易爆混合物，因此其爆炸极限更窄。
3.煤粉湿度：煤粉的湿度越大，其爆炸极限越窄，因为水分会降
低煤粉的易爆性。
4.混合气体的稳定性：混合气体在煤粉与空气的混合过程中，如果未能形成均匀分布的气体，那么易形成局部爆炸。
另外，爆炸极限还受压强、温度、气体成分等多种因素的影响。
在煤矿、火力发电、化工等多个行业，煤粉爆炸极限是一个极为重要的参数，需要进行严格的控制与管理，以确保生产过程的安全。
在实践中，可以采用多种方法来控制煤粉的爆炸极限，如对煤粉加入惰性气体（如二氧化碳、氮气等）或煤粉湿法制备等。
此外，也可以采用声波、压力等技术来控制混合气体的均匀性，提高混合气体的稳定性。
总之，煤粉爆炸极限是煤粉生产与运输过程中的重要参数，需要通过科学的管理与控制，确保生产过程的安全，保护工人的生命财产安全，促进煤粉行业的发展。
影响气体混合物爆炸极限的因素
影响气体混合物爆炸极限的因素Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-影响气体混合物爆炸极限的因素：可燃物质(、蒸气和)与空气(或)必须在一定的浓度范围内均匀混合，形成预混气，遇着火源才会发生爆炸，这个浓度范围称为，或。
例如与空气混合的爆炸极限为%～74%。
可燃性混合物能够发生爆炸的最低浓度和最高浓度，分别称为和爆炸上限，这两者有时亦称为着火下限和着火上限。
在低于爆炸下限时不爆炸也不着火；在高于爆炸上限同样不燃不爆。
这是由于前者的可燃物浓度不够，过量空气的冷却作用，阻止了火焰的蔓延；而后者则是空气不足，导致火焰不能蔓延的缘故。
当可燃物的浓度大致相当于反应当量浓度时，具有最大的爆炸威力(即根据完全燃烧反应方程式计算的浓度比例)。
影响气体混合物爆炸极限的因素：温度、氧含量、惰性介质、压力、容器或管道直径、着火源（点火能量）1)温度。
混合物的原始温度越高，则爆炸下限越低，上限提高，爆炸极限范围扩大，爆炸危险性增加。
这是因为混合物温度升高，其分子内能增加，引起燃烧速度的加快，而且，由于分子内能的增加和燃烧速度的加快，使原来含有的过量空气(低于爆炸下限)或可燃物高于爆炸上限，而不能使火焰蔓延的混合物浓度变成为可以使火焰蔓延的浓度，从而改变了爆炸极限范围。
(2)氧含量。
混合物中含氧量增加，爆炸极限范围扩大，尤其爆炸上限提高得更多。
例如氢与空气混合的爆炸极限为4％～75％，而氢与纯氧混合的爆炸极限为4％～95％。
(3)惰性介质。
如若在爆炸混合物中掺入不燃烧的惰性气体(如氮、二氧化碳、水蒸气、氩、氦等)，随着惰性气体的百分数增加，爆炸极限范围则缩小，惰性气体的浓度提高到某一数值，亦可以使混合物变成不可爆炸。
一般情况下，惰性气体对混合物爆炸上限的影响较之对下限的影响更为显着，因为惰性气体浓度加大，表示氧的浓度相对减小，而在上限中氧的浓度本来已经很小，故惰性气体稍为增加一点，即产生很大影响，而使爆炸上限剧烈下降。
爆炸极限计算
爆炸极限计算爆炸反应当量浓度、爆炸下限和上限、多种可燃气体混合物的爆炸极限计算方法如下：1爆炸反应当量浓度;爆炸性混合物中的可燃物质和助燃物质的浓度比例,在恰好能发生完全的化合反应时,则爆炸所析出的热量最多,所产生的压力也最大;实际的反应当量浓度稍高于计算的反应当量浓度,这是因为爆炸性混合物通常含有杂质;可燃气体或蒸气分子式一般用CαHβOγ表示,设燃烧1mol气体所必需的氧摩尔数为n,则燃烧反应式可写成：C αHβOγ+nO2→生成气体按照标准空气中氧气浓度为20．9％,则可燃气体在空气中的化学当量浓度X％,可用下式表示：可燃气体在氧气中的化学当量浓度为Xo％,可用下式表示：也可根据完全燃烧所需的氧原子数2n的数值,从表1中直接查出可燃气体或蒸气在空气或氧气中的化学当量浓度;其中;可燃气体蒸气在空气中和氧气中的化学当量浓度2爆炸下限和爆炸上限;各种可燃气体和燃性液体蒸气的爆炸极限,可用专门仪器测定出来,或用经验公式估算;爆炸极限的估算值与实验值一般有些出入,其原因是在计算式中只考虑到混合物的组成,而无法考虑其他一系列因素的影响,但仍不失去参考价值;1根据完全燃烧反应所需的氧原子数估算有机物的爆炸下限和上限,其经验公式如下;爆炸下限公式：体积爆炸上限公式：体积式中 L下——可燃性混合物爆炸下限；L上——可燃性混合物爆炸上限；n——1mol可燃气体完全燃烧所需的氧原子数;某些有机物爆炸上限和下限估算值与实验值比较如表2：表2 石蜡烃的化学计量浓度及其爆炸极限计算值与实验值的比较从表中所列数值可以看出,实验所得与计算的值有一定差别,但采用安全系数后,在实际生产工作中仍可供参考;2根据化学当量浓度计算爆炸极限和爆炸性混合气完全燃烧时的化学当量浓度,可以估算有机物的爆炸下限和上限;计算公式如下：此计算公式用于链烷烃类,其计算值与实验值比较,误差不超过10％;例如甲烷爆炸极限的实验值为5％～15％,与计算值非常接近;但用以估算H2、C2H2以及含N2、Cl2等可燃气体时,出入较大,不可应用;3多种可燃气体组成混合物的爆炸极限;由多种可燃气体组成爆炸混合气的爆炸极限,可根据各组分的爆炸极限进行估算,其计算公式如下：式中 Lm——爆炸性混合气的爆炸极限％；L 1、L2、L3、Ln——组成混合气各组分的爆炸极限％；V 1、V2、V3、…Vn——各组分在混合气中的浓度％;V 1+V2+V3+…Vn=100该公式用于煤气、水煤气、天然气等混合气爆炸极限的计算比较准确,而对于氢与乙烯、氢与硫化氢、甲烷与硫化氢等混合气及二硫化碳的混合气体,则计算的误差较大,不得应用;——摘自安全科学技术百科全书中国劳动社会保障出版社,2003年6月出版explosive limit 可燃性气体或蒸气与助燃性气体形成的均匀混合系在标准测试条件下引起爆炸的浓度极限值;助燃性气体可以是空气、氧气或其他助燃性气体;一般情况提及的爆炸极限是指可燃气体或蒸气在空气中的浓度极限;能够引起爆炸的可燃气体的最低含量称为爆炸下限；最高浓度称为爆炸上限;混合系的组分不同,爆炸极限也不同;同一混合系,由于初始温度、系统压力、惰性介质含量、混合系存在空间及器壁材质以及点火能量的大小等的都能使爆炸极限发生变化;一般规律是：混合系原始温度升高,则爆炸极限范围增大,即下限降低、上限升高;因为系统温度升高,分子内能增加,使原来不燃的混合物成为可燃、可爆系统;系统压力增大,爆炸极限范围也扩大,这是由于系统压力增高,使分子间距离更为接近,碰撞几率增高,使燃烧反应更易进行;压力降低,则爆炸极限范围缩小；当压力降至一定值时,其上限与下限重合,此时对应的压力称为混合系的临界压力;压力降至临界压力以下,系统便不成为爆炸系统个别气体有反常现象;混合系中所含惰性气体量增加,爆炸极限范围缩小,惰性气体浓度提高到某一数值,混合系就不能爆炸;容器、管子直径越小,则爆炸范围就越小;当管径火焰通道小到一定程度时,单位体积火焰所对应的固体冷却表面散出的热量就会大于产生的热量,火焰便会中断熄灭;火焰不能传播的最大管径称为该混合系的临界直径;点火能的强度高、热表面的面积大、点火源与混合物的接触时间不等都会使爆炸极限扩大;除上述因素外,混合系接触的封闭外壳的材质、机械杂质、光照、表面活性物质等都可能影响到爆炸极限范围;可燃性蒸气的爆炸极限值是由可燃液体表面产生的蒸气浓度决定的;对于可燃液体而言,爆炸下限浓度对应的闪点温度又可以称为爆炸下限温度；爆炸上限浓度对应的液体温度又可以称为爆炸上限温度;混合气体、蒸汽的爆炸极限可以根据理.查特里法则计算L下= 1/N1/L1+N2/L2.....100%L上= 1/N1/L1+N2/L2.....100%理查特公式是对两种或多种可燃气体或可燃蒸气混合物爆炸极限的计算,它是根据各组分已知的爆炸极限来计算的,适用于各组分间不反应、燃烧时无催化作用的可燃气体混合物;Lm=100/V1/L1+V2/L2+……+Vn/Ln式中Lm——混合气体爆炸极限,%；L1、L2、L3——混合气体中各组分的爆炸极限,%；V1、V2、V3——各组分在混合气体中的体积分数,%;•爆炸与防爆：爆炸极限的计算42008/6/241 根据化学理论体积分数近似计算爆炸气体完全燃烧时,其化学理论体积分数可用来确定链烷烃类的爆炸下限,公式如下：L下≈0.55c0式中——常数；c0——爆炸气体完全燃烧时化学理论体积分数;若空气中氧体积分数按%计,c0可用下式确定c0=+n0式中 n0——可燃气体完全燃烧时所需氧分子数;如甲烷燃烧时,其反应式为CH4+2O2→CO2+2H2O此时n0=2则L下=×+2=由此得甲烷爆炸下限计算值比实验值5%相差不超过10%;2 对于两种或多种可燃气体或可燃蒸气混合物爆炸极限的计算目前,比较认可的计算方法有两种：莱·夏特尔定律对于两种或多种可燃蒸气混合物,如果已知每种可燃气的爆炸极限,那么根据莱·夏特尔定律,可以算出与空气相混合的气体的爆炸极限;用Pn表示一种可燃气在混合物中的体积分数,则：LEL=P1+P2+P3/P1/LEL1+P2/LEL2+P3/LEL3 V%混合可燃气爆炸上限：UEL=P1+P2+P3/P1/UEL1+P2/UEL2+P3/UEL3 V%此定律一直被证明是有效的;理·查特里公式理·查特里认为,复杂组成的可燃气体或蒸气混合的爆炸极限,可根据各组分已知的爆炸极限按下式求之;该式适用于各组分间不反应、燃烧时无催化作用的可燃气体混合物;Lm=100/V1/L1+V2/L2+……+Vn/Ln式中Lm——混合气体爆炸极限,%；爆炸极限的意义可燃物质、蒸气和与空气或氧气必须在一定的浓度范围内均匀混合,形成预混气,遇着火源才会发生爆炸,这个浓度范围称为爆炸极限,或爆炸浓度极限;例如与空气混合的爆炸极限为％～80％;可燃性混合物能够发生爆炸的最低浓度和最高浓度,分别称为和爆炸上限,这两者有时亦称为着火下限和着火上限;在低于爆炸下限时不爆炸也不着火；在高于爆炸上限不会发生爆炸,但会着火;这是由于前者的可燃物浓度不够,过量空气的冷却作用,阻止了火焰的蔓延；而后者则是空气不足,导致火焰不能蔓延的缘故;当可燃物的浓度大致相当于反应当量浓度时,具有最大的爆炸威力即根据完全燃烧反应方程式计算的浓度比例;影响爆炸极限的因素混合系的组分不同,爆炸极限也不同;同一混合系,由于初始温度、系统压力、惰性介质含量、混合系存在空间及器壁材质以及点火能量的大小等的都能使爆炸极限发生变化;一般规律是：混合系原始温度升高,则爆炸极限范围增大,即下限降低、上限升高;因为系统温度升高,分子内能增加,使原来不燃的混合物成为可燃、可爆系统;系统压力增大,爆炸极限范围也扩大,这是由于系统压力增高,使分子间距离更为接近,碰撞几率增高,使燃烧反应更易进行;压力降低,则爆炸极限范围缩小；当压力降至一定值时,其上限与下限重合,此时对应的压力称为混合系的临界压力;压力降至临界压力以下,系统便不成为爆炸系统个别气体有反常现象;混合系中所含惰性气体量增加,爆炸极限范围缩小,惰性气体浓度提高到某一数值,混合系就不能爆炸;容器、管子直径越小,则爆炸范围就越小;当管径火焰通道小到一定程度时,单位体积火焰所对应的固体冷却表面散出的热量就会大于产生的热量,火焰便会中断熄灭;火焰不能传播的最大管径称为该混合系的临界直径;点火能的强度高、热表面的面积大、点火源与混合物的接触时间不等都会使爆炸极限扩大;除上述因素外,混合系接触的封闭外壳的材质、机械杂质、光照、表面活性物质等都可能影响到爆炸极限范围;爆炸极限与可燃物的危害可燃性混合物的爆炸极限范围越宽、爆炸下限越低和爆炸上限越高时,其爆炸危险性越大;这是因为爆炸极限越宽则出现爆炸条件的机会就多；爆炸下限越低则可燃物稍有泄漏就会形成爆炸条件；爆炸上限越高则有少量空气渗入容器,就能与容器内的可燃物混合形成爆炸条件;应当指出,可燃性混合物的浓度高于爆炸上限时,虽然不会着火和爆炸,但当它从容器或管道里逸出,重新接触空气时却能燃烧,仍有发生着火的危险;爆炸极限的表示爆炸极限的单位气体或蒸气的爆炸极限的单位,是以在混合物中所占体积的百分比％来表示的,如氢与空气混合物的爆炸极限为4％～75％;可燃粉尘的爆炸极限是以混合物中所占体积的质量比g／m^3来表示的,例如铝粉的爆炸极限为40g／m^3;可燃性蒸气的爆炸极限值是由可燃液体表面产生的蒸气浓度决定的;对于可燃液体而言,爆炸下限浓度对应的闪点温度又可以称为爆炸下限温度；爆炸上限浓度对应的液体温度又可以称为爆炸上限温度;可燃气体或蒸气分子式爆炸极限%下限上限氢气H2 75氨NH3 27一氧化碳CO甲烷CH4 14乙烷C2H6乙烯C2H4 32乙炔C2H2 81苯C6H6甲苯C7H8环氧乙烷C2H4O乙醚C2H5O乙醛CH3CHO丙酮CH32CO乙醇C2H5OH甲醇CH3OH 36醋酸乙酯C4H8O2 9常用可燃气体爆炸极限数据表LEL/UEL及毒性物质名称分子式爆炸浓度V% 毒性下限LEL 上限UEL甲烷CH4 5 15 ——乙烷C2H6 3丙烷C3H8丁烷C4H10戊烷液体C5H12己烷液体C6H14庚烷液体CH3CH25CH3辛烷液体C8H18 1乙烯C2H4 36丙烯C3H6 2丁烯C4H8 10丁二烯C4H6 2 12 低毒乙炔C3H4 100环丙烷C3H6煤油液体C10-C16 5城市煤气 4液化石油气 1 12汽油液体C4-C12松节油液体C10H16苯液体C6H6 中等甲苯C6H5CH3 低毒氯乙烷C2H5CL 中等氯乙烯C2H3CL 33氯丙烯C3H5CL 中等二氯乙烷CLCH2CH2CL 16 高毒四氯化碳CCL4 轻微麻醉三氯甲烷CHCL3 中等环氧乙烷C2H4O 3 100 中等甲胺CH3NH2 中等乙胺CH3CH2NH2 14 中等苯胺C6H5NH2 11 高毒二甲胺CH32NH 中等乙二胺H2NCH2CH2NH2 低毒甲醇液体CH3OH 36乙醇液体C2H5OH 19正丁醇液体C4H9OH甲醛HCHO 7 73乙醛C2H4O 4 60丙醛液体C2H5CHO 17乙酸甲酯CH3COOCH3 16乙酸CH3COOH 16 低毒乙酸乙酯CH3COOC2H5 11丙酮C3H6O丁酮C4H8O 10氰化氢氢氰酸HCN 40 剧毒丙烯氰C3H3N 28 高毒氯气CL2 刺激氯化氢HCL氨气NH3 16 25 低毒硫化氢H2S 神经二氧化硫SO2 中等二硫化碳CS2 50臭氧O3 刺激一氧化碳CO 剧毒氢H2 4 75本表数值来源基本上以SH3063-1999 石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警器设计规范为主,并与常用化学危险品安全手册进行了对照,补充;。
爆炸极限的概念
爆炸极限的概念爆炸极限概述爆炸极限是指物质在特定条件下产生爆炸时所能释放的最大能量或最大压力。
这是研究和评估爆炸危险性、制定安全防范措施和设计防爆装置时的重要参数。
下面将从以下几个方面进行详细阐述爆炸极限的相关内容。
1. 爆炸极限定义爆炸极限是指在特定条件下，物质与氧气混合体积的最低和最高浓度范围，能够形成可燃气体混合物，在这个浓度范围内，当有源点火源或能量被引入后，可产生连锁反应的爆炸。
物质浓度低于最低爆炸极限时，混合物无法点燃；物质浓度高于最高爆炸极限时，混合物也无法点燃。
2. 爆炸极限测定为了确定物质的爆炸极限范围，常使用爆炸极限测定方法。
常见的方法包括体积法、燃烧行为法、扩散燃烧推进法等。
这些方法通过对不同浓度下物质与空气的混合体的爆炸活性进行测试，获得物质的最低和最高爆炸极限。
3. 爆炸极限的意义•安全评估与管理：了解物质的爆炸极限有助于评估和管理相关工艺或场所的安全性。
根据爆炸极限可制定合适的防爆措施，以确保工作环境符合安全标准。
•防爆装置设计：合理设计和选用防爆装置是防止爆炸事故的关键。
了解物质的爆炸极限范围，能够为防爆装置的设计和选型提供准确的依据。
•安全操作指导：对于一些可燃气体或蒸汽环境下的工作场所，了解物质的爆炸极限可为操作人员提供相应的安全操作指导，防止意外点火或爆炸事故的发生。
4. 影响爆炸极限的因素爆炸极限是由多种因素共同影响形成的。
以下是一些主要因素：•氧气浓度：氧气浓度对爆炸极限有着直接的影响，氧气浓度低于一定范围或高于一定范围时，混合物将无法爆炸。
•物质性质：不同化学物质的爆炸极限有差异。
例如，挥发性物质的爆炸极限范围较宽。
•温度和压力：温度和压力的变化也会导致爆炸极限发生变化。
温度升高或压力增大可能使爆炸极限范围增大。
5. 防范爆炸危险为了防范爆炸危险，采取以下措施是至关重要的：•良好通风：保持室内空气流通，尽量消除可燃气体积聚，减少火灾和爆炸风险。
•防爆措施：根据爆炸极限和风险评估结果，采取相应的防爆措施，如安装爆炸防护罩、防爆电器设备等。
爆炸极限及其计算
本文为安徽理工大学化工学院弹药08-5班陈运成编辑爆炸极限及其计算爆炸极限是指可燃物质（可燃气体、蒸气和粉尘）与空气或氧气在一定的浓度范围内均匀混合形成预混气时，与火源发生爆炸的浓度范围或极限。
它是表征可燃气体和粉尘危险性的重要参数在此浓度范围内的混合气体（粉尘）称为爆炸性混合气体（粉尘）。
爆炸极限可用混合气体（粉尘）中可燃物的体积浓度和质量浓度来表示。
可燃气体和蒸气的爆炸极限以混合物中可燃气体（蒸气）所占的体积百分比L 表示，33/m m ；可燃粉尘的爆炸极限以单位体积内混合物中可燃粉尘的质量浓度Y 表示3/m g 。
在20℃时L 与Y 有如下的关系：4.2/2932731004.221000M L L M Y ∙=⨯⨯= 式中 M ——可燃气体的相对分子质量。
爆炸上限和爆炸下限分别表示爆炸性混合物能够发生爆炸的可燃物的最高浓度和最低浓度。
另外，爆炸下限越低，说明只要少量的预混气遇到火源就能发生爆炸；爆炸上限越高，说明在可燃物中只要混入少量空气（氧气）与火源就能发生爆炸。
所以可燃物的爆炸极限越宽越危险。
当可燃气体、蒸气或粉尘的浓度小于爆炸下限时，由于混合物中有过量的空气，过量空气起冷却作用的同时，同时可导致可燃物浓度不足，可燃物燃烧时得热小于失热，燃烧不能进行下去，最终熄灭不可能发生爆炸；同样可燃物的浓度大于爆炸上限时，可燃物浓度过量，燃烧时可燃物会因缺氧而熄灭，不可能发生爆炸。
第一节爆炸极限的影响因素爆炸极限不是一个恒定不变的的常数，它受压强、温度、氧气的体积分数、点火源的能量、容器的形状和大小、惰性气体、杂质的量等因素的影响。
A、温度的影响混合物的原始温度升高，则爆炸下限降低，上限增高，爆炸极限范围扩大，爆炸危险性升高。
温度升高的情况下，活化分子数增高，分子热运动加剧，致使爆炸更容易发生。
B、氧的体积分数的影响混合物中氧的体积分数增加，爆炸极限范围扩大，尤其是爆炸上限提高较多。
C、压力的影响混合物原始的压力增大，爆炸极限的范围也增大。
爆炸极限计算
➢当β<1时，表示反应系统在受能源激发后，放热越来越少，也就是说，引起 反应的分子数越来越少，最后反应停止，不能形成燃烧或爆炸。 ➢当β＝1时，表示反应系统在受能源激发后能均衡放热，有一定数量的分子在 持续进行反应。这就是决定爆炸极限的条件（严格说稍微超过一些才能爆炸）。 ➢当β>1时，表示放热量越来越大，反应分子越来越多，形成爆炸
x1下
x2下
x3下
xi下
（5）设
100
%
V 1/V 10 V 0 2/V 10 V 0 3/V 10 0 V i/V 100
x1 下
x2下
x3下
xi下
P1＝VV1 100 P2＝VV2 100
P3＝VV3 100
…
Pi＝VVi 100
x下＝P1
P2
100 P3 Pi
%
x1下 x2下 x3下
xi下
➢当混合气燃烧时，其波面上的反应如下式： A＋B→C＋D＋Q
E W
➢反应热Q=W-E
A＋B
C＋D
B
1
➢ 设燃烧波内反应物浓度为n 则单位体积放出能量为nw。 燃烧波向前传递，使前方分子活化，活化概率为α（α≤1） 则活化分子的浓度为αnW/E。第二批活化分子反应后再放出能量为αnW2/E。
➢前后两批分子反应时放出的能量比为 nW 2/EW1Q
13
例题
➢ 有燃气体含C2H6 40%，C4H10 60%，取1m3该燃气与19m3空气混 合。该混合气体遇明火是否有爆炸危险？（C2H6和C4H10在空气 中的爆炸上限分别为12.5%、8.5%，下限为3.0%、1.6%）
解： 乙烷：P1=40% 丁烷：P2=60%
x下＝4010600%2.0% 3 1.6
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爆炸极限的影响因素【大纲考试内容要求】：1.了解爆炸极限的影响因素；2.了解爆炸反应浓度的计算；【教材内容】：爆炸极限值不是一个物理常数，它是随实验条件的变化而变化，在判断某工艺条件下的爆炸危险性时，需根据危险物品所处的条件来考虑其爆炸极限，如在火药、起爆药、炸药烘干工房内可燃蒸气的爆炸极限与其他工房在正常温度下的极限是不一样的，在受压容器和在正常压力下的爆炸极限亦有所不同；其他因素如点火源的能量，容器的形状、大小，火焰的传播方向，惰性气体与杂质的含量等均对爆炸极限有影响。
1．温度的影响混合爆炸气体的初始温度越高，爆炸极限范围越宽，则爆炸下限降低，上限增高，爆炸危险性增加。
这是因为在温度增高的情况下，活化分子增加，分子和原子的动能也增加，使活化分子具有更大的冲击能量，爆炸反应容易进行，使原来含有过量空气(低于爆炸下限)或可燃物(高于爆炸上限)而不能使火焰蔓延的混合物浓度变成可以使火焰蔓延的浓度，从而扩大了爆炸极限范围。
例如丙酮的爆炸极限受温度影响的情况见表2—1。
2．压力的影响混合气体的初始压力对爆炸极限的影响较复杂，在～ MPa的压力下，对爆炸下限影响不大，对爆炸上限影响较大；当大于 MPa时，爆炸下限变小，爆炸上限变大，爆炸范围扩大。
这是因为在高压下混合气体的分子浓度增大，反应速度加快，放热量增加，且在高气压下，热传导性差，热损失小，有利于可燃气体的燃烧或爆炸。
甲烷混合气初始压力对爆炸极限的影响见表2 —2。
值得重视的是当混合物的初始压力减小时，爆炸极限范围缩小，当压力降到某一数值时，则会出现下限与上限重合，这就意味着初始压力再降低时，不会使混合气体爆炸。
把爆炸极限范围缩小为零的压力称为爆炸的临界压力。
甲烷在3个不同的初始温度下，爆炸极限随压力下降而缩小的情况如图2—4所示。
因此，密闭设备进行减压操作对安全是有利的。
3．惰性介质的影响若在混合气体中加入惰性气体(如氮、二氧化碳、水蒸气、氩、氮等)，随着惰性气体含量的增加，爆炸极限范围缩小。
当惰性气体的浓度增加到某一数值时，使爆炸上下限趋于一致，使混合气体不发生爆炸。
这是因为加入惰性气体后，使可燃气体的分子和氧分子隔离，它们之间形成一层不燃烧的屏障，而当氧分子冲击惰性气体时，活化分子失去活化能，使反应键中断。
若在某处已经着火，则放出热量被惰性气体吸收，热量不能积聚，火焰不能蔓延到可燃气分子上去，可起到抑制作用。
惰性气体氩、氦，阻燃性气体CO2及水蒸气、四氯化碳的浓度对甲烷气体爆炸极限的影响如图2—5所示。
由图2—5可知混合气体中惰性气体浓度的增加，使空气的浓度相对减少，在爆炸上限时，可燃气体浓度大，空气浓度小，混合气中氧浓度相对减少，故惰性气体更容易把氧分子和可燃性气体分子隔开，对爆炸上限产生较大的影响，使爆炸上限剧烈下降。
同理混合气体中氧含量的增加，爆炸极限范围扩大，尤其对爆炸上限提高得更多。
可燃气体在空气中和纯氧中的爆炸极限范围比较见表2—3。
表2—3可燃气体在空气和纯氧中的爆炸极限范围物质名称在空气中的爆炸极限／％范围在纯氧的爆炸极限／％范围甲烷～15 5～61 乙烷3～15 3～66 丙烷～～55 丁烷～～49 乙烯～34 3～80乙炔～34 ～氢4～75 4～95氨15～28 ～79一氧化碳12～～944．爆炸容器对爆炸极限的影响爆炸容器的材料和尺寸对爆炸极限有影响，若容器材料的传热性好，管径越细，火焰在其中越难传播，爆炸极限范围变小。
当容器直径或火焰通道小到某一数值时，火焰就不能传播下去，这一直径称为临界直径或最大灭火间距。
如甲烷的临界直径为～0.5m m，氢和乙炔为～0.2 mm。
目前一般采用直径为50 mm的爆炸管或球形爆炸容器。
5．点火源的影响当点火源的活化能量越大，加热面积越大，作用时间越长，爆炸极限范围也越大。
图2—6是电点火能量对甲烷、空气混合气体爆炸极限的影响。
从图中可以看出，当火花能量达到某一值时，爆炸极限范围受点火能量的影响较小，如图2—6中，当点火能量为l0J时，其爆炸极限范围趋于稳定值，为6％～15％。
所以，一般情况下，爆炸极限均在较高的点火能量下测得，如测甲烷与空气混合气体的爆炸极限时，用10J以上的点火能量，其爆炸极限为5％～15％。
【例题】：以下有关爆炸极限影响因素说法错误的是（）。
A. 混合爆炸气体的初始温度越高，爆炸极限范围越宽B. 当混合气体的初始压力小于 MPa时，爆炸下限变小，爆炸上限变大，爆炸范围扩大C. 随着惰性气体含量的增加，爆炸极限范围缩小D. 点火源的活化能量越大，爆炸极限范围也越大【答案】：B爆炸反应浓度、爆炸温度和压力的计算(二)爆炸反应浓度、爆炸温度和压力的计算1．爆炸完全反应浓度计算爆炸混合物中的可燃物质和助燃物质完全反应的浓度也就是理论上完全燃烧时在混合物中可燃物的含量，根据化学反应方程式可以计算可燃气体或蒸气的完全反应浓度。
现举例如下：[例]求乙炔在氧气中完全反应的浓度。
[解]写出乙炔在氧气中的燃烧反应式：2C2H2+502 = 4C02+2H20+Q根据反应式得知，参加反应物质的总体积为2+5 = 7。
若以7这个总体积为100，则2个体积的乙炔在总体积中占：Xo = 2/7 = 28．6％答：乙炔在氧气中完全反应的浓度为28．6％。
可燃气体或蒸气的化学当量浓度，也可用以下方法计算。
燃气体或蒸气分子式一般用CαHβOγ表示，设燃烧1 mol气体所必需的氧的物质的量为n，则燃烧反应式可写成：CαHβOγ+ nO2 →生成气体如果把空气中氧气的浓度取为20．9％，则在空气中可燃气体完全反应的浓度x(％)一般可用下式表示：??????? 1????????X = ————= ——————%???? (2—4)又设在氧气中可燃气体完全反应的浓度为X0(％)，即：???? 100X0 = ——%???????????????????? （2—5）???? 1+n式(2—4)和式(2—5)表示出X和X。
与n或2n之间的关系(2n表示反应中氧的原子数)。
在完全燃烧的情况下，燃烧反应式为：CαHβOγ+ nO2→αCO2 + 1/2βH2O式中2n = 2α+1/2β-γ，对于石蜡烃β=2a+2。
因此，2n = 3a+1-γ。
根据2n的数值，从表2 4中可直接查出可燃气体或蒸气在空气(或氧气)中完全反应的浓度。
[例]试分别求H2、CH3OH、C3H8? C6H6在空气中和氧气中完全反应的浓度。
[解](1)公式法：?????????????X( H2 )=? ——————% =％????????? +??????????? 100X0 ( H2 )=?? ——% =? ％????????????1+n???????????????X(CH3OH )=? ——————% =％??????????? +??????????????? 100X0 (CH3OH )=?? ———% =? 40 ％??????????????X(C3H8)=? ——————% =％?????????? + 5???????????? 100X0 (C3H8)=?? ——% =? ％??????????? 1+ 5??????????????X(C6H6)=? ——————% =％??????????? +???????? ??? ? 100X0 (C6H6 )=?? ———% = ％???????????? ? 1+(2)查表法：根据可燃物分子式，用公式2n = 2α+1/2β-γ，求出其2n值。
由2n数值，直接从表2—4中分别查出它们在空气(或氧)中完全反应的浓度。
由式2n = 2α+1/2β-γ，依分子式分别求出2n值如下：H2??? 2n=1CH30H??? 2n=3C3H8??? 2n=10C6H6??? 2n=15由2n值直接从表2--4分别查出它们的X和Xo值：X(H2)=％?????? X。
(H2)=％X(CH30H)=12％???? X。
(CH30H)=40％X(C3H8)=4％??????? X。
(C3H8)=16．7％X(C6H6)=2．7％??? X。
(C6H6)=％表2—4可燃气体(蒸气)在空气和氧气中完全反应的浓度10 甲苯胺己烷、丙酸丁酯甲基环己醇一、单选题:1、混合爆炸气体的初始温度越高，爆炸极限范围＿＿，爆炸危险性＿＿。
A越小减小B越小增加C越宽减小D越宽增加A B C D你的答案：标准答案：d本题分数：分，你答题的情况为错误所以你的得分为 0 分解析：--------------------------------------------------------------------------------2、混合气体的初始压力大于时，随着混合气体的初始压力增加，爆炸下限＿＿，爆炸上限＿＿.A变小变小B变大变大C变小变大D变大变小A B C D你的答案：标准答案：c本题分数：分，你答题的情况为错误所以你的得分为 0 分解析：--------------------------------------------------------------------------------3、若在混合气体中加入惰性气体(如氮、二氧化碳、水蒸气、氩、氮等)，随着惰性气体含量的＿＿，爆炸极限范围＿＿。
A增加不变B增加缩小C增加变大D减少缩小A B C D你的答案：标准答案：b本题分数：分，你答题的情况为错误所以你的得分为 0 分解析：-------------------------------------------------------------------------------- 4、混合气体中氧含量的增加，爆炸极限范围＿＿，尤其对爆炸＿＿提高得更多。
A扩大上限B减少上限C扩大下限D减少下限A B C D你的答案：标准答案：a本题分数：分，你答题的情况为错误所以你的得分为 0 分解析：-------------------------------------------------------------------------------- 5、爆炸的临界压力是指：＿＿。
A把爆炸极限范围扩大到无穷大的混合物的初始压力B 混合物的初始压力等于 MPa时C把爆炸极限范围缩小为零的压力D混合物由燃烧向爆炸过度的压力值A B C D你的答案：标准答案：c本题分数：分，你答题的情况为错误所以你的得分为 0 分解析：--------------------------------------------------------------------------------6、已知乙炔在氧气中的燃烧反应式：2C2H2+502 = 4C02+2H20+Q则乙炔在氧气中完全反应的浓度是____ 。