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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氣體和可燃粉塵危險性的主要示性數(shù)。當可燃性氣體、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為爆炸濃度極限，簡稱爆炸極限。

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

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

把能夠爆炸的最低濃度稱作爆炸下限；能發(fā)生爆炸的最高濃度稱作爆炸上限。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混合氣體(或混合粉塵)空間化學反應(yīng)速度極快，同時釋放大量的熱汽油報警器，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解釋。當可燃性氣體、蒸氣或粉塵的濃度小于爆炸下限時，由于在混合物中含有過量的空氣，過量空氣的冷卻作用及可燃物濃度的不足，導致系統(tǒng)得熱小于失熱，反應(yīng)不能延續(xù)下去；同樣，當可燃性氣體(或粉塵)的濃度大于爆炸上限時，則會有過量的可燃物，過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。當然，也還有爆炸上限達100％的可燃氣體和蒸氣(如環(huán)氧乙烷、硝化甘油等)甲醇檢測儀，可燃性粉塵(如火炸藥粉塵)。這類物質(zhì)在分解時會自身供氧，使反應(yīng)持續(xù)進行下去。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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