爆炸极限-爆炸下限-爆炸上限和影响极限范围的因素

英文:explosivelimit

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。通常,爆炸极限用爆炸气体占混合气体体积百分数来表示。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。

爆炸下限

可燃蒸气、气体或粉尘与空气组成的混合物遇火源即能发生爆炸的最低浓度(可燃蒸气、气体的浓度,按体积比计算).能够引起爆炸的可燃气体的最低含量称为爆炸下限;

爆炸上限

最高浓度称为爆炸上限。

爆炸上限指可燃蒸气、气体或粉尘与空气所组成的混合物遇火源即能发生爆炸的最高浓度(可燃蒸气、气体的浓度,按体积比计算) ,超过此浓度就不能发生爆炸。
爆炸上限%(V/V)中的两个“V”,分子“V”代表能发生爆炸的气体体积,而分母“V”代表含有能爆炸的气体的气体混合物总体积。

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。

影响爆炸极限的因素

温度

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。

压力

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)。

惰性气体

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

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。

其他因素

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。

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