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【發(fā)布單位】出自《注冊(cè)消防工程師》

【發(fā)布日期】2017-01-11

【所屬類別】出自《注冊(cè)消防工程師》

爆炸極限

爆炸極限一般認(rèn)為是物質(zhì)發(fā)生爆炸必須具備的濃度范圍。對(duì)于可燃?xì)怏w、液體蒸氣和粉塵等不同 形態(tài)的物質(zhì)，通常以與空氣混合后的體積分?jǐn)?shù)或單位體積中的質(zhì)量等來表示遇火源會(huì)發(fā)生爆炸的最高 或扱低的濃度范圍，稱為爆炸濃度極限，簡(jiǎn)稱爆炸極限。能引起爆炸的M高濃度稱為爆炸上限，能引 起爆炸的最低濃度稱為爆炸下限，上限和下限之間的間隔稱為爆炸范圍。

一、氣體和液體的爆炸極限

氣體和液體的爆炸極限通常用體積分?jǐn)?shù)（％)表示。不同的物質(zhì)由于其理化性質(zhì)不同，其爆炸極 限也不同。即使是同一種物質(zhì)，在不同的外界條件下，其爆炸極限也不同。通常，在氧氣中的爆炸極 限要比在空氣中的爆炸極限范圍寬，部分可燃?xì)怏w在空氣和氧氣中的爆炸極限見表1-3-2。

表1-3-2

除助燃物條件外，對(duì)于同種可燃?xì)怏w，其爆炸極限受以下幾方面影響：

(1)火源能M的影響。引燃混合氣體的火源能量越大，可燃混合氣體的爆炸極限范圍越寬，爆炸危險(xiǎn)性越大。

(2)初始?jí)毫Φ挠绊??？扇蓟旌蠚怏w初始?jí)毫υ黾?，爆炸范圍增大，爆炸危險(xiǎn)性增加。值得注意 的是，干燥的一氧化碳和空氣的混合氣體，壓力上升，其爆炸極限范圍縮小。

(3)初溫對(duì)爆炸極限的影響?；旌蠚怏w初溫越髙，混合氣體的爆炸極限范圍越寬，爆炸危險(xiǎn)性 越大。

(4)惰性氣體的影響?？扇蓟旌蠚怏w中加人惰性氣體，會(huì)使爆炸極限范圍變窄，一般上限降低，下限變化比較復(fù)雜。當(dāng)加人的惰性氣體超過一定量以后，任何比例的混合氣體均不能發(fā)生爆炸。

二、可燃粉塵的爆炸極限

粉塵爆炸極限是粉塵和空氣混合物，遇火源能發(fā)生爆炸的最低濃度（下限）和最高濃度（上限），通常用單位體積中所含粉塵的質(zhì)量（g/m3)來表示。試驗(yàn)表明，許多工業(yè)粉塵的爆炸下限為 

20~60g/m3,爆炸上限為2000 ~6000g/m3。由于粉塵沉降等原因，實(shí)際情況下很難達(dá)到爆炸上限值，因此，粉塵的爆炸上限一般沒有實(shí)用價(jià)值，通常只應(yīng)用粉塵的爆炸下限。爆炸下限越低的粉塵，爆炸 的危險(xiǎn)性越大。此外，爆炸壓力、懸浮狀態(tài)下的粉塵自燃點(diǎn)等也是衡量粉塵爆炸危險(xiǎn)性大小的重要參 數(shù)。表1-3-3列出了部分粉塵的爆炸下限及其他特性參數(shù)。

表1-3-3

三、爆炸極限在消防上的應(yīng)用

物質(zhì)的爆炸極限是正確評(píng)價(jià)生產(chǎn)、儲(chǔ)存過程的火災(zāi)危險(xiǎn)程度的主要參數(shù)，是建筑、電氣和其他防 火安全技術(shù)的重要依據(jù)?？刂瓶扇夹晕镔|(zhì)在空間的濃度低于爆炸下限或高于爆炸上限，是保證安全生 產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、使用的基本措施之一。具體應(yīng)用有以下幾方面：

1)爆炸極限是評(píng)定可燃?xì)怏w火災(zāi)危險(xiǎn)性大小的依據(jù)，爆炸范圍越大，下限越低，火災(zāi)危險(xiǎn)就越大。

2)爆炸極限是評(píng)定氣體生產(chǎn)、儲(chǔ)存場(chǎng)所火險(xiǎn)類別的依據(jù)，也是選擇電氣防爆形式的依據(jù)。生產(chǎn)、 儲(chǔ)存爆炸下限小于10%的可燃?xì)怏w的工業(yè)場(chǎng)所，應(yīng)選用隔爆型防爆電氣設(shè)備；生產(chǎn)、儲(chǔ)存爆炸下限大于或等于10%的可燃?xì)怏w的工業(yè)場(chǎng)所，可選用任一防爆型電氣設(shè)備。

3)根據(jù)爆炸極限可以確定建筑物耐火等級(jí)、層數(shù)、面積、防火墻占地面積、安全疏散距離和滅火 設(shè)施。

4)根據(jù)爆炸極限確定安全操作規(guī)程。例如，采用可燃?xì)怏w或蒸氣氧化法生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)使可燃?xì)怏w或 蒸氣與氧化劑的配比處于爆炸極限范圍以外，若處于或接近爆炸極限范圍進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)充惰性氣體 稀釋和保護(hù)。

此時(shí)，由于爆炸混合物在不同濃度時(shí)發(fā)生爆炸所產(chǎn)生的壓力和放出的熱量不同，因而具有的危險(xiǎn) 性也不同。在爆炸下限時(shí)，爆炸壓力一般不會(huì)超過4 xl05Pa,放出的熱量不多，爆炸溫度不高。隨著 爆炸混合物中可燃?xì)怏w或液體蒸氣濃度的增加，爆炸產(chǎn)生的熱M增加，壓力增大。當(dāng)混合物中可燃物 質(zhì)的濃度增加到稍高于化學(xué)計(jì)tt濃度時(shí)，可燃物質(zhì)與空氣中的氧發(fā)生充分反應(yīng)，所以爆炸放出的熱量 M多，產(chǎn)生的壓力最大。當(dāng)混合物中可燃物質(zhì)濃度超過化學(xué)計(jì)量濃度時(shí)，爆炸放出的熱量和爆炸壓力 隨可燃物質(zhì)濃度的增加而降低。了解爆炸混合物濃度與其危險(xiǎn)性的關(guān)系，對(duì)實(shí)際可燃?xì)怏w、粉塵的管 理也具有重要意義。