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二、爆炸極限

(一)爆炸極限的基本理論及其影響因素

爆炸極限是表征可燃?xì)怏w和可燃粉塵危險(xiǎn)性的主要示性數(shù)。當(dāng)可燃性氣體、蒸氣或可燃粉塵與空氣(或氧)在一定濃度范圍內(nèi)均勻混合，遇到火源發(fā)生爆炸的濃度范圍稱(chēng)為爆炸濃度極限，簡(jiǎn)稱(chēng)爆炸極限。

將這一濃度范圍的混合氣體(或粉塵)稱(chēng)作爆炸性混合氣體(或粉塵)。可燃性氣體、蒸氣的爆炸極限一般用可燃?xì)怏w或蒸氣在混合氣體中的所占體積分?jǐn)?shù)來(lái)表示；可燃粉塵的爆炸極限是以在混合物中的質(zhì)量濃度(g／m3)來(lái)表示。

可燃性氣體的體積分?jǐn)?shù)及質(zhì)量濃度比在20℃時(shí)的換算公式如下：

把能夠爆炸的最低濃度稱(chēng)作爆炸下限；能發(fā)生爆炸的最高濃度稱(chēng)作爆炸上限。用爆炸上限與下限濃度之差與爆炸下限濃度之比值表示其危險(xiǎn)度H，即：

H=(L上—L下)/L下或H=(Y上—Y下)/Y下(2—3)

例如乙炔濃度，甲烷氣體的危險(xiǎn)度為：

H甲烷=(L甲烷上—L甲烷下)/L甲烷下=（15－4.9）/4.9=2.06

H乙炔=(L乙炔上—L乙炔下)/L乙炔下=（80－2.55）/2.55=30.37

H值越大乙炔濃度，表示可燃性混合物的爆炸極限范圍越寬，其爆炸危險(xiǎn)性越大。

可燃性氣體、蒸氣或粉塵在爆炸極限范圍內(nèi)乙炔濃度，遇到熱源(明火或溫度)，火焰瞬間傳播于整個(gè)混合氣體(或混合粉塵)空間化學(xué)反應(yīng)速度極快，同時(shí)釋放大量的熱汽油報(bào)警器，生成很多氣體，氣體受熱膨脹，形成很高的溫度和很大的壓力，具有很強(qiáng)的破壞力。

可燃性氣體、蒸氣或粉塵爆炸極限的概念可以用熱爆炸理論來(lái)解釋。當(dāng)可燃性氣體、蒸氣或粉塵的濃度小于爆炸下限時(shí)，由于在混合物中含有過(guò)量的空氣，過(guò)量空氣的冷卻作用及可燃物濃度的不足，導(dǎo)致系統(tǒng)得熱小于失熱，反應(yīng)不能延續(xù)下去；同樣，當(dāng)可燃性氣體(或粉塵)的濃度大于爆炸上限時(shí)，則會(huì)有過(guò)量的可燃物，過(guò)量的可燃物不僅因缺氧而不能參與反應(yīng)、放出熱量，反而起冷卻作用，阻止了火焰的蔓延。當(dāng)然，也還有爆炸上限達(dá)100％的可燃?xì)怏w和蒸氣(如環(huán)氧乙烷、硝化甘油等)甲醇檢測(cè)儀，可燃性粉塵(如火炸藥粉塵)。這類(lèi)物質(zhì)在分解時(shí)會(huì)自身供氧，使反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行下去。隨著氣體壓力和溫度的升高，越容易引起分解爆炸。

【例題】：乙烷在空氣中的爆炸極限范圍是3～15%，那么乙烷在空氣中爆炸的危險(xiǎn)度H是＿＿＿。

A1

B2

C.3

D4

【答案】：D

【解析】：根據(jù)H=(L上—L下)/L下

=（15-3）/3=4

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