爆炸极限一般认为是物质发生爆炸必须具备的浓度或温度范围.docx
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爆炸极限一般认为是物质发生爆炸必须具备的浓度或温度范围
编号：
SY-AQ-07729
爆炸极限一般认为是物质发生爆炸必须具备的浓度或温度范围
Theexplosionlimitisgenerallyconsideredtobetheconcentrationortemperaturerangerequiredfortheexplosionofsubstances
（安全管理）
单位：
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审批：
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日期：
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爆炸极限一般认为是物质发生爆炸必须具备的浓度或温度范围
导语：
进行安全管理的目的是预防、消灭事故，防止或消除事故伤害，保护劳动者的安全与健康。
在安全管理的四项主要内容中，虽然都是为了达到安全管理的目的，但是对生产因素状态的控制，与安全管理目的关系更直接，显得更为突出。
爆炸极限一般认为是物质发生爆炸必须具备的浓度或温度范围，根据物质的不同形态和不同需要，通常将爆炸极限分为爆炸浓度极限和爆炸温度极限两种。
一、爆炸浓度极限
可燃气体、液体蒸气和粉尘与空气混合后，遇火源会发生爆炸的最高或最低的浓度范围，称为爆炸浓度极限，简称爆炸极限。
能引起爆炸的最高浓度称爆炸上限，能引起爆炸的最低浓度称爆炸下限，上限和下限之间的间隔称爆炸范围。
可燃气体、液体蒸气和粉尘与空气混合后形成的混合物遇火源不一定都能发生爆炸，只有其浓度处在爆炸极限范围内，才发生爆炸。
浓度高于上限，助燃物数量太少，不会发生爆炸，也不会燃烧；浓度低于下限，可燃物的数量不够，也不会发生爆炸或燃烧。
但是，若浓度高于上限的混合物离开密闭的空间或混合物遇到新鲜空气，遇火源则有发生燃烧或爆炸的危险。
（一）气体和液体的爆炸（浓度）极限
气体和液体的爆炸极限通常用体积百分比％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。
如在氧气中的爆炸极限要比在空气中的爆炸极限范围宽，下限会降低。
部分可燃气体在空气和氧气中的爆炸极限如表1-3-1所示。
表1-3-1部分可燃气体和蒸气的爆炸极限
物质名称
在空气中（%）
在氧气中（%）
下限
上限
下限
上限
氢气
4.0
75.0
4.7
94.0
乙炔
2.5
82.0
2.8
93.0
甲烷
5.0
15.0
5.4
60.0
乙烷
3.0
12.45
3.0
66.0
丙烷
2.1
9.5
2.3
55.0
乙烯
2.75
34.0
3.0
80.0
丙烯
2.0
11.0
2.1
53.0
氨
15.0
28.0
13.5
79.0
环丙烷
2.4
10.4
2.5
63.0
一氧化碳
12.5
74.0
15.5
94.0
乙醚
1.9
40.0
2.1
82.0
丁烷
1.5
8.5
1.8
49.0
二乙烯醚
1.7
27.0
1.85
85.5
除助燃物条件外，对于同种可燃气体，其爆炸极限还受以下几方面影响。
（1）火源能量的影响。
引燃混气的火源能量越大，可燃混气的爆炸极限范围越宽，爆炸危险性越大。
（2）初始压力的影响。
混气初始压力增加，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。
混气初温越高，混气的爆炸极限范围越宽，爆炸危险性越大。
（4）惰性气体的影响。
可燃混气中加入惰性气体，会使爆炸极限范围变宽，一般上限降低，下限变化比较复杂。
当加入的惰性气体超过一定量以后，任何比例的混气均不能发送爆炸。
（二）可燃粉尘的爆炸（浓度）极限
粉尘的爆炸极限通常用单位体积中粉尘的质量（g/m3）表示。
可燃粉尘爆炸浓度上限，因为太大，以致在多数场合都不会达到，所以没有实际意义，通常只应用粉尘的爆炸下限。
表1-3-2列出了部分粉尘的爆炸下限。
表1-3-2部分粉尘的爆炸特性
物质名称
爆炸下限
（g/m3）
最大爆炸压力
（×105Pa）
自燃点
（℃）
最低点火能量
（mJ）
镁
20
5.0
520
80
铝
35～40
6.2
645
20
镁铝合金
50
4.3
535
80
钛
45
3.1
460
120
铁
120
2.5
316
100
锌
500
6.9
860
900
煤
35～45
3.2
610
40
硫
35
2.9
190
15
玉米
45
5.0
470
40
黄豆
35
4.6
560
100
花生壳
85
2.9
570
370
砂糖
19
3.9
410～525
30
小麦
9.7～60
4.1～6.6
380～470
50～160
木粉
12.6～25
7.7
225～430
20
软木
30～35
7.0
815
45
纸浆
60
4.2
480
80
酚苯树脂
25
7.4
500
10
脲醛树脂
90
4.2
470
80
环氧树脂
20
6.0
540
15
聚乙烯树脂
30
6.0
410
10
聚丙烯树脂
20
5.3
420
30
聚苯乙烯制品
15
5.4
560
40
聚醋乙烯树脂
40
4.8
550
160
硬脂酸铝
15
4.3
400
15
（三）爆炸混合物浓度与危险性的关系爆炸性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4×105Pa，放出的热量不多，爆炸温度不高。
随着爆炸性混合物中可燃气体或液体蒸气浓度的增加，爆炸产生的热量增多，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量浓度时，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最多，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。
二、爆炸温度极限
由于液体的蒸气浓度是受温度的变化而变化的，故液体除有爆炸浓度极限外，还有一个爆炸温度极限。
爆炸温度极限是指可燃性液体受热蒸发出的蒸气浓度等于爆炸浓度极限时的温度范围。
爆炸温度下限是指液体在该温度下蒸发出等于爆炸浓度下限的蒸气浓度。
液体的爆炸温度下限就是该液体的闪点。
爆炸温度上限是指液体在该温度下蒸发出等于爆炸浓度上限的蒸气浓度。
爆炸温度上、下限值之间的范围越大，爆炸危险性就越大。
例如，乙醇的爆炸温度下限是11℃，上限是40℃。
在11℃～40℃温度范围之内，乙醇蒸气与空气的混合物都有爆炸危险；乙醚的爆炸温度极限是-45℃～13℃，显然乙醚比乙醇的爆炸危险性大。
表1-3-3为几种常见液体爆炸浓度极限与爆炸温度极限的比较。
表1-3-3常见液体爆炸浓度极限与爆炸温度极限的比较
液体名称
爆炸浓度极限（%）
爆炸温度极限（℃）
下限
上限
下限
上限
乙醇
3.3
18.0
11.0
40.0
甲苯
1.5
7.0
5.5
31.0
松节油
0.8
62.0
33.5
53.0
车用汽油
1.7
7.2
-38.0
-8.0
灯用煤油
1.4
7.5
40.0
86.0
乙醚
1.9
40.0
-45.0
13.0
苯
1.5
9.5
-14.0
19.0
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，火灾危险性就越大；
②爆炸极限是评定气体生产、储存场所火险类别的依据，也是选择电气防爆型式的依据：
生产、储存爆炸下限<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≥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。
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