实用防火与防爆技术培训---第七讲 爆炸极限

第七讲  爆炸极限

一、定义

1、爆炸极限的定义

爆炸极限指可燃物质（可燃气体、蒸气或粉尘）与空气（氧气）的混合物，遇着火源能够发生爆炸的浓度范围（亦称着火极限）。以下是CO的爆炸范围：

 

2、几种气体的爆炸极限

CO—空气混合的爆炸极限为：12.5%—80%

H2—空气混合的爆炸极限为： 4 %—75%

C2H2—空气混合的爆炸极限为：2.2 %—81%

NH3 —空气混合的爆炸极限为：15 %—28%等。

结论：可燃物质的爆炸极限越宽，则爆炸危险性越大。

二、爆炸下限

爆炸下限指可燃蒸气、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)。

表7-1 几种气体的爆炸下限

气体	CO	H2	C2H2	NH3
爆炸下限	12.5%	4%	2.2%	15%

假如一个车间有两个管道，一根是乙炔管，一根是氨，如果乙炔气泄漏了，泄漏气占到整个车间容积的2.2%时，遇到火源就会爆炸，如果氨气泄漏了，泄漏气占到整个车间容积的15%时，遇到火源就会爆炸。因此我们得出结论：

爆炸下限越小，则发生爆炸的危险性越大。

三、爆炸上限

爆炸上限指可燃蒸气、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高浓度(可燃蒸气、气体的浓度，按体积比计算)。

表7-2 几种气体的爆炸上限

气体	CO	H2	C2H2	NH3
爆炸上限	80%	75%	81%	28%

如果乙炔瓶打开，只要进入19%的空气，然后遇到空气就会爆炸，而氨气瓶要进入72%的空气，遇到火源才会爆炸，因此我们得出结论：

爆炸上限越高，则发生爆炸的危险性越大。

四、爆炸反应当量浓度

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)。反应速度最快，释放热量最多，爆炸压力最大。

例：求CO在空气中的反应当量浓度。

这是CO在空气中完全燃烧反应式：2CO+O₂+3.76N₂=2CO₂+3.76N₂ +Q

a摩尔比法：    X=  =  = 29.6%

2摩尔的CO和1摩尔的O₂、3.76摩尔的N₂混合反应后，形成2摩尔的CO₂和1摩尔的Q，因为氮气没有参加反应，反应后还是3.76摩尔。按照摩尔比，反应当量浓度是29.6%。因此我们在做CO容器时或进行CO爆破试验时，CO的流量计应该控制在29.6%。

五、爆炸极限的应用

1、识别可燃物质爆炸危险程度，以爆炸危险性小的可燃物代替爆炸危险性大的可燃物(如液化石油代替乙炔用于气割)。

如北京金属结构厂，用液化石油气来代替乙炔用于切割。乙炔的爆炸极限比较宽，而液化石油气是由丙烷、丙烯、丁烷、丁烯四种碳氢化合物组成的，爆炸极限在2%—10%之间，范围比较窄，安全性大大提高了。另外，液化石油气可以一次性切割叠起来的几层钢板，且燃烧温度只有2200℃到2800℃，而乙炔气每次只能切一个钢板。燃烧温度是3100℃到3300℃。

2、作为评定和划分可燃物质危险等级标准的依据。如可燃气体按爆炸下限(<10%或≥10%)划分为一二级危险品。并确定为甲级或乙级生产；甲级或乙级贮存，甲级生产防爆电机电器必须是隔爆性的，根据不同的爆炸下限，来采取不同的安全措施。

3、根据甲级、乙级、丙级……的生产或贮存确定厂房库房的耐火等级及层数、防爆电机电器的类型等等。

4、  其它防爆技术措施：如燃料容器管道检修焊补的置换动火、测爆仪，等等。