【发布单位】出自《注册消防工程师》

【发布日期】2017-01-11

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爆炸极限

爆炸极限一般认为是物质发生爆炸必须具备的浓度范围。对于可燃气体、液体蒸气和粉尘等不同 形态的物质，通常以与空气混合后的体积分数或单位体积中的质量等来表示遇火源会发生爆炸的最高 或扱低的浓度范围，称为爆炸浓度极限，简称爆炸极限。能引起爆炸的M高浓度称为爆炸上限，能引 起爆炸的最低浓度称为爆炸下限，上限和下限之间的间隔称为爆炸范围。

一、气体和液体的爆炸极限

气体和液体的爆炸极限通常用体积分数（％)表示。不同的物质由于其理化性质不同，其爆炸极 限也不同。即使是同一种物质，在不同的外界条件下，其爆炸极限也不同。通常，在氧气中的爆炸极 限要比在空气中的爆炸极限范围宽，部分可燃气体在空气和氧气中的爆炸极限见表1-3-2。

表1-3-2

除助燃物条件外，对于同种可燃气体，其爆炸极限受以下几方面影响：

(1)火源能M的影响。引燃混合气体的火源能量越大，可燃混合气体的爆炸极限范围越宽，爆炸危险性越大。

(2)初始压力的影响。可燃混合气体初始压力增加，爆炸范围增大，爆炸危险性增加。值得注意 的是，干燥的一氧化碳和空气的混合气体，压力上升，其爆炸极限范围缩小。

(3)初温对爆炸极限的影响。混合气体初温越髙，混合气体的爆炸极限范围越宽，爆炸危险性 越大。

(4)惰性气体的影响。可燃混合气体中加人惰性气体，会使爆炸极限范围变窄，一般上限降低，下限变化比较复杂。当加人的惰性气体超过一定量以后，任何比例的混合气体均不能发生爆炸。

二、可燃粉尘的爆炸极限

粉尘爆炸极限是粉尘和空气混合物，遇火源能发生爆炸的最低浓度（下限）和最高浓度（上限），通常用单位体积中所含粉尘的质量（g/m3)来表示。试验表明，许多工业粉尘的爆炸下限为 

20~60g/m3,爆炸上限为2000 ~6000g/m3。由于粉尘沉降等原因，实际情况下很难达到爆炸上限值，因此，粉尘的爆炸上限一般没有实用价值，通常只应用粉尘的爆炸下限。爆炸下限越低的粉尘，爆炸 的危险性越大。此外，爆炸压力、悬浮状态下的粉尘自燃点等也是衡量粉尘爆炸危险性大小的重要参 数。表1-3-3列出了部分粉尘的爆炸下限及其他特性参数。

表1-3-3

三、爆炸极限在消防上的应用

物质的爆炸极限是正确评价生产、储存过程的火灾危险程度的主要参数，是建筑、电气和其他防 火安全技术的重要依据。控制可燃性物质在空间的浓度低于爆炸下限或高于爆炸上限，是保证安全生 产、储存、运输、使用的基本措施之一。具体应用有以下几方面：

1)爆炸极限是评定可燃气体火灾危险性大小的依据，爆炸范围越大，下限越低，火灾危险就越大。

2)爆炸极限是评定气体生产、储存场所火险类别的依据，也是选择电气防爆形式的依据。生产、 储存爆炸下限小于10%的可燃气体的工业场所，应选用隔爆型防爆电气设备；生产、储存爆炸下限大于或等于10%的可燃气体的工业场所，可选用任一防爆型电气设备。

3)根据爆炸极限可以确定建筑物耐火等级、层数、面积、防火墙占地面积、安全疏散距离和灭火 设施。

4)根据爆炸极限确定安全操作规程。例如，采用可燃气体或蒸气氧化法生产时，应使可燃气体或 蒸气与氧化剂的配比处于爆炸极限范围以外，若处于或接近爆炸极限范围进行生产时，应充惰性气体 稀释和保护。

此时，由于爆炸混合物在不同浓度时发生爆炸所产生的压力和放出的热量不同，因而具有的危险 性也不同。在爆炸下限时，爆炸压力一般不会超过4 xl05Pa,放出的热量不多，爆炸温度不高。随着 爆炸混合物中可燃气体或液体蒸气浓度的增加，爆炸产生的热M增加，压力增大。当混合物中可燃物 质的浓度增加到稍高于化学计tt浓度时，可燃物质与空气中的氧发生充分反应，所以爆炸放出的热量 M多，产生的压力最大。当混合物中可燃物质浓度超过化学计量浓度时，爆炸放出的热量和爆炸压力 随可燃物质浓度的增加而降低。了解爆炸混合物浓度与其危险性的关系，对实际可燃气体、粉尘的管 理也具有重要意义。