常见气体的爆炸极限
气体名称化学分子式 / 在空气中的爆炸极限(体积分数 ) / %
下限 (V/V) 上限 (V/V)
乙烷C2H6 3.0 15.5
乙醇C2H5OH 3.4 19
乙烯C2H4 2.8 32
氢气H2 4.0 75
硫化氢H2S 4.3 45
甲烷CH4 5.0 15
甲醇CH3OH 5.5 44
丙烷C3H8 2.2 9.5
甲苯C6H5CH3 1.2 7
二甲苯C6H5(CH3)2 1.0 7.6
乙炔C2H2 1.5 100
氨气NH3 15 30.2
苯C6H6 1.2 8
丁烷C4H10 1.9 8.5 一氧化碳CO 12.5 74
丙烯C3H6 2.4 10.3
丙酮CH3COCH3 2.3 13
苯乙烯C6H5CHCH2 1.1 8.0
可燃气体（蒸气）与空气的混合物，并不是在任何浓度下，遇到火源都能爆炸，而必
须是在一定的浓度范围内遇火源才能发生爆炸。这个遇火源能发生爆炸的可燃气浓度
范围，称
为可燃气的爆炸极限（包括爆炸下限和爆炸上限）。不同可燃气（蒸气）的爆炸极限是不同的，如氢气的爆炸极限是
4.0％～ 7
5.6％（体积浓度），意思是如果氢气在空气中的体积浓度在 4.0％～ 75.6％之间时，遇火源就会爆炸，而当氢气浓度小于 4.0％或大于 75.6％时，即使遇到火源，也不会
爆炸。甲烷的爆炸极限是 5.0％～ 15％意味着甲烷在空气中体积浓度在 5.0％～ 15％之间时，遇火源会爆炸，否则就不会爆炸。
可燃粉尘爆炸极限的概念与可燃气爆炸极限是一致的。
爆炸极限一般用可燃气（粉尘）在空气中的体积百分数表示（％），也可以用可
燃气（粉尘）的重量百分数表示（克／米 * 或是毫克／升）。
爆炸极限是一个很重要的概念，在防火防爆工作中有很大
的实际意义：
（1）它可以用来评定可燃气体（蒸气、粉尘）燃爆危险性的大小，作为可燃气体分级和确定其火灾危险性类别的依据。我国目前把爆炸下限小于是 10％的可燃气体划为一级可燃气体，其火灾危险性列为甲类。
（2）它可以作为设计的依据，例如确定建筑物的耐火等级，设计厂房通风系统
等，都需要知道该场所存在的可燃气体（蒸气、粉尘）的爆炸极限数值。
（3）它可以作为制定安全生产操作规程的依据。在生产、使用和贮存可燃气体
（蒸气、粉尘）的场所，为避免发生火灾和爆炸事故，应严格将可燃气体（蒸气、粉尘）的浓度控制在爆炸下限以下。为保证这一点，在制定安全生产操作规程时，应根据可燃
气（蒸气、粉尘）的燃爆危险性和其它理
化性质，采取相应的防范措施，如通风、置换、惰性气体稀释、检测报警等。
第 1 楼：游客6301 [2007-6-29
13:00:48]
什么是爆炸极限
(一 )定义
可燃物质 (可燃气体、蒸气、粉尘或纤维 )与空气 (氧气或氧化剂 )均匀混合形成爆炸性
混合物，其浓度达到一定的范围
时，遇到明火或一定的引爆能量立即发生爆炸，这个浓度范
围称为爆炸极限 (或爆炸浓度极限 )。形成爆炸性混合物的最低浓度称为爆炸浓度下限，
最高浓度称为爆炸浓度上限，爆炸浓度的上限、下限之间称为爆炸浓度范围。
可燃性混合物有一个发生燃烧和爆炸的浓度范围，即有一个最低浓度和最高浓度，
混合物中的可燃物只有在其之间才会有燃爆危险。
可燃物质的爆炸极限受诸多因素的影响。如可燃气体的爆炸极限受温度、压力、
氧含量、能量等影响，可燃粉尘的爆炸极限受分散度、湿度、温度和惰性粉尘等影响。
可燃气体和蒸气爆炸极限是以其在混合物中所占体积的
百分比 (％ )来表示的，表 5— 3 中一氧化碳与空气的混合物的爆炸极限为 12．5％～80％。可燃粉尘的爆炸极限是以其在混合物中所占的比重 (g／ m3）来表示的，例如，木粉
的爆炸下限为 409／m3，煤粉的爆炸下限为 359／ m3 可燃粉尘的爆炸上限，因为浓度太高，大多数场合都难以达到，一般很少
涉及。例如，糖粉的爆炸上限为 135009／ m3，煤粉的爆炸上限为 135009／m3，一般场合不会出现。可燃性混合物处于爆炸下限和爆炸上限时，爆炸所产生的压力不大，温度不高，爆炸威力也小。当可燃物的浓度大致相当于反应当量浓
度(表中的 30％ )时，具有最大的爆炸威力。反应当量浓度可根据燃烧反应式计算出
来。
可燃性混合物的爆炸极限范围越宽，其爆炸危险性越大，这是因为爆炸极限越宽
则出现爆炸条件的机会越多。爆炸下
限越低，少量可燃物 (如可燃气体稍有泄漏 )就会形成爆炸条件；爆炸上限越高，则有少量空气渗入容器，就能与容器内
的可燃物混合形成爆炸条件。生产过程中，应根据各可燃物所具有爆炸极限的不同特
点，采取严防跑、冒、滴、漏和严格限制外部空气渗入容器与管道内等安全措施。应
当指出，可燃性混合物的浓度高于爆炸上限时，虽然不会着火和爆炸，但当它从容器
里或管道里逸出，重新接触空气时却能燃烧，因此，仍有发生着火的危险。
(二)爆炸反应当量浓度的计算
爆炸性混合物中的可燃物质和助燃物质的浓度比例恰好
能发生完全化合反应时，爆炸所析出的热量最多，产生的压
力也最大，实际的反应当量浓度稍高于计算的反应当量浓度。当混合物中可燃物质超
过化学反应当量浓度时，空气就会不足，可燃物质就不能全部燃尽，于是混合物在爆
炸时所产生的热量和压力就会随着可燃物质在混合物中浓度的增加而减小；如果可燃
物质在混合物中的浓度增加到爆炸上限，那么其爆炸现象与在爆炸下限时所产生的现
象大致相同。因此，我们说的可燃物质的化学当量浓度也就是理论上完全燃烧时在混
合物中该可燃物质的含量。
根据化学反应计算可燃气体或蒸气的反应当量浓度。
例如，求一氧化碳在空气中的反应当量浓度。
解：写出一氧化碳在空气中燃烧的反应式：
2C0+02+3 ．76N2=2C02+3 ． 76N2
根据反应式得知，参加反应的物质的总体积为 2+1+3 ．76=6．76。若以这个总体积为 100，则 2 个体积的一氧化碳在总体积中所占比例为
X=2/6.76 100×％ =29． 6％
(三)爆炸极限的影响因素
爆炸极限通常是在常温常压等标准条件下测定出来的数据，它不是固定的物理常数。同一种可燃气体、蒸气的爆炸极限也不是固定不变的，它随温度、压力、含氧量、惰性气体含量、火源强度等因素的变化而变化。
1．初始温度
混合气着火前的初温升高，会使分子的反应活性增加，导致爆炸范围扩大，即爆炸下限降低，上限提高，从而增加了混合物的爆炸危险性。
2．初始压力
增加混合气体的初始压力，通常会使上限显著提高，爆炸
范围扩大。增加压力还能降低混合气的自燃点，这样使得混
合气在较低的着火温度下能够发生燃烧。原因在于，处在高
压下的气体分子比较密集，浓度较大，这样分子间传热和发
生化学反应比较容易，反应速度加快，而散热损失却显著减
少。压力对甲烷爆炸极限的影响。在已知的气体中，只有 CO
的爆炸范围是随压力增加而变窄的。
混合气在减压的情况下，爆炸范围会随之减小。压力降到某一数值，上限与下限
重合，这一压力称为临界压力。低于
临界压力，混合气则无燃烧爆炸的危险。在一些化工生产中，对爆炸危险性大的物料的生产、贮运往往采用在临界压力以下的条件进行，如环氧乙烷的生产和贮运。
3．含氧量
混合气中增加氧含量，一般情况下对下限影响不大，因为
可燃气在下限浓度时氧是过量的。由于可燃气在上限浓度时
含氧量不足，所以增加氧含量使上限显著增高，爆炸范围扩
大，增加了发生火灾爆炸的危险性。若减少氧含量，则会起
到相反的效果。例如甲烷在空气中的爆炸范围为5． 3％～14％，而在纯氧中的爆炸范围则放大到5． O％～ 61％。甲
烷的极限氧含量为12％，若低于极限氧含量，可燃气就不能
燃烧爆炸了。
4．惰性气体含量
爆炸性混合气体中加入惰性气体，如氮、氧、水蒸气、二
氧化碳、四氯化碳等，可以使可燃气分子和氧分子隔离，在它们之间形成一层不燃烧
的屏障。这层屏障可以吸收能量，使游离基消失，链锁反应中断，阻止火焰蔓延到其
他可燃气分子上去，抑制燃烧进行，起到防火和灭火的作用。
混合气体中增加惰性气体含量，会使爆炸上限显著降低，爆炸范围缩小。惰性气体增
到一定浓度时，可使爆炸范围为零，混合物不再燃烧。惰性气体含量对上限的影响较之对下限的影响更为显著的原因，是因为在爆炸上限时，混合气中缺氧使可燃气不能完全燃烧，若增加惰性气体含量，会使氧量更加不足，燃烧更不完全，由此导致爆炸上限急剧下降。
5．点火源与最小点火能量
点火源的强度高，热表面的面积大，火源与混合物的接触时间长，会使爆炸范围
扩大，增加燃烧、爆炸的危险性。
最小点火能量是指能引起一定浓度可燃物燃烧或爆炸所需要的最小能量。混合气
体的浓度对点火能量有较大的影响，通常可燃气浓度稍高于化学计量浓度时，所需的
点火能量为最小。若点火源的能量小于最小能量，可燃物就不能着火。所以最小点火
能量也是一个衡量可燃气、蒸气、粉尘燃
烧爆炸危险性的重要参数。对于释放能量很小的撞击摩擦火花、静电火花，其能量是
否大于最小点火能量，是判定其能否作为火源引发火灾爆炸事故的重要条件。
6．消焰距离
实验证明，通道尺寸越小，通道内混合气体的爆炸浓度范围越小，燃烧时火焰蔓
延速度越慢。这是因为燃烧在一通道中进行时，通道的表面要散失热量，通道越窄，
比表面积越
大(通道表面积和通道容积的比值 )，中断链锁反应的机会就越多，相应的热损失也越大。当通道窄到一定程度时，通道内燃烧反应的放热速率就会小于通道表面的散热速率，这时燃烧过程就会在通道内停止进行，火焰也就停止蔓延，因此把火焰蔓延不下去的最大
通道尺寸叫消焰距离。
各种可燃气有不同的消焰距离，消焰距离还与可燃气的浓度有关，也受气体流速、
压力的影响。
所以，消焰距离是可燃物火焰蔓延能力的一个度量参数，也是度量可燃物危险程
度的一个重要参数。
第 2 楼：游客6301 [2007-6-29
13:01:38]
爆燃、爆轰与爆炸
目前，很多安全工程技术中的概念并没有统一。这里只是一种解释。
一、燃烧过程可以产生爆炸，燃烧导致的爆炸可以按照燃烧速度分为两类：
1爆炸性混合气体的火焰波以低于声速传播的燃烧过程称为爆燃；
2爆炸性混合气体的火焰波在管道内以高于声速传播的燃烧过程称为爆轰。（注：声
速的绝对数值取决于介质，例如空气中的声速和氢气中的声速当然是不一样的。）
二、爆炸可以是化学爆炸（例如由燃烧产生）和物理爆炸（例如快速蒸发引起的爆炸），但是它的共同物理本质就是压力骤变形成压缩波，按照爆炸传播速度分为三类：
1轻爆爆炸传播速度数量级0.1~10m/s；
2爆炸（狭义）爆炸传播速度数量级10~1000m/s；
3爆轰爆炸传播速度大于1000m/s。
这里的“爆轰”定义包涵了燃烧过程中的爆轰。
第 3 楼：游客6301 [2007-6-29
13:05:03]
爆炸与防爆
爆炸与防爆——前言（ 1）
爆炸是物质的一种非常急剧的物理、化学变化，在变化过程中，伴有物质所含能量的快速转变，即变为该物质本身、变化产物或周围介质的压缩能和运动能。其重要特征是大量能量在有限的时间里突然释放或急剧转化，这种能量能在有限的时间和有限的体积内大量积聚造成高温高压等非寻常状态，对邻近介质形成急剧的压力突跃和随后的复杂运动，显示出不寻常的移动或破坏效应。在石油、化工等行业生产过程中，从原料到成品，使用、产生的易燃易爆物质很多，一旦发生爆炸事故，常会带来非常严重的后果，造成巨大的经济损失和人员伤害，譬如泵房垮塌、油罐爆炸着火、装置报废、人员伤亡。正因如此，控制爆炸是石油、化工等行业的重中之重。要科学有效地控制气体、粉尘爆炸，就不能不对爆炸极限有一个正确的理解。
爆炸与防爆——爆炸极限的定义（2）
可燃性气体或蒸气与助燃性气体的均匀混合系在标准测试条件下引起爆炸的浓度极限值，称为爆炸极限。助燃性气体可以是空气、氧气或辅助性气体。一般情况提及的爆炸极限是指可燃气体或蒸气在空气中的浓度极限，能够引起爆炸的可燃气体的最低含量称为爆炸下限
Low Explosion - Level
（ LEL ），最高浓度Upper Explosion - Level 称为爆炸上限（UEL ）。
爆炸与防爆——影响爆炸极限的因素（3）
1可燃气体
1.1 混合系的组分不同，爆炸极限也不同。
1.2 同一混合系，由于初始温度、系统压力、惰性介质含
量、混合系存在空间及器壁材质以及点火能量的大小等都能
使爆炸极限发生变化。
a.温度影响
因为化学反应与温度有很大的关系，所以，爆炸极限数据
必定与混合物规定的初始温度有关。初始温度越高，引起的
反应越容易传播。一般规律是，混合系原始温度升高，则爆
炸极限范围增大即下限降低，上限增高。但是，目前，还没
有大量的系统实验结果。因为系统温度升高，分子内能增加，
使原来不燃的混合物成为可燃、可爆系统。初始温度对混合
物爆炸极限的影响示例见表1。
表 1 初如温度对混合物爆炸极限的影响示例
见表
b.压力影响
系统压力增高，爆炸极限范围也扩大，明显体现在爆炸上限的提高。这是由于压
力升高，使分子间的距离更为接近，
碰撞几率增高，使燃烧反应更容易进行，爆炸极限范围扩大，特别是爆炸上限明显提高。压力减小，则爆炸极限范围缩小，当压力降至一定值时，其上限与下限重合，此时的压力称为为混合系的临界压力，低于临界压力，系统不爆炸。以甲烷
为例说明压力对爆炸极限的影响（见表2）。
表 2 压力对爆炸极限的影响（以甲烷为例）
见表
c.惰性气体含量影响
混合系中惰性气体量增加，爆炸极限范围缩小，惰性气体
浓度提高到某一数值时，混合系就不能爆炸。
惰性气体种类不同，对爆炸极限的影响也不同。以汽油为例，其爆炸极限范围按
氮气、燃烧废气、二氧化碳、氟利昂21、氟利昂 12、氟利昂 11 顺序依次缩小。
d.容器、管径影响
容器、管子直径越小，则爆炸范围越小，当管径小到一定程度时，单位体积火焰
所对应的固体冷却表面散发出的热量就会大于产生的热量，火焰便会中断熄灭。火焰
不能传播的最大管径称为临界直径。
容器材料也有很大影响，如氢和氟在玻璃器皿中混合，即使在液态空气温度下，
置于黑暗处仍可发生爆炸，而在银器中，在一般温度下才能发生爆炸反应。
e.点火强度影响
点火能的强度高，燃烧自发传播的浓度范围也就越宽。尤
其是爆炸上限向可燃气含量较高的方向移动。如甲烷在100V 电压、 1A 电流火花作用下，无论何种混合比例情况均不爆
炸；若电流增加到2A ，其爆炸极限为 5.9%-13.6% ；电流上
繁荣昌盛到3A 时，其爆炸极限为 5.85%-14.8% 。
f.干湿度影响
通常可燃气与空气混合物的相对湿度对于爆炸宽度影响
虽小，但在极度干燥时，爆炸范围宽度为最大。
g.热表面、接触时间的影响
热表面的面积大，点火源与混合物的接触时间长等都会使
爆炸极限扩大。
h.除此之外，混合系统接触的封闭外壳的材质、机械杂质、光照、表面活性物质等都可能影响到爆炸极限范围。
i.可燃气体的爆炸上限和氧与氮在空气中的比例几乎无关。因为氧和氮的比
热相近，燃烧热传递到这两种气体都会导致相同的燃烧温度，所以，混俣气体一旦被
点燃，过剩的氧是否被氮所取代，无关紧要。
j.在生产实践中，爆炸上限与空气中的氧含量有很大的关系。这是由于可燃
气或可燃蒸气过剩，也就是氧气不足所致
2可燃蒸气
a.可燃蒸气的爆炸极限是由可燃液体产生的蒸气浓度决定
的。对于可燃液体而言，爆炸下限对应的闪点温度又可以称为爆炸下限温度，爆炸上限浓度对应的液体温度又可以称为爆炸上限温度。
b.可燃蒸气的爆炸上限和氧与氮在空气中的比例几乎无关。原因与上述
2.1.2i 一样。
c.爆炸上限与空气中的氧含量有很大的关系。原因也是由
于氧气不足致使可燃气或可燃蒸气过剩。
3可燃粉尘
3.1 可燃粉尘爆炸机理
粉尘爆炸是因其粒子表面氧化而发生的。其爆炸过程如
下：
粒子表面接受热能时，表面温度上升；粒子表面的分子产
生热分解或干馏作用成为气体排放在粒子周围；该气体同空气混合成为爆炸性混合气体，发火产生火焰；这种火焰产生的热，进一步促进粉末的分解不断成为气相，放出
可燃气体与空气混合而发火、传播。
3.2 粉尘爆炸极限受以下因素影响
（1）粒度粉尘爆炸下限受粒度的影响很大，粒度越高（粒径越小）爆炸下限越低。
（2）水分含尘空气有水分存在时，爆炸下限提高，甚至失去爆炸性。欲使产品
成为不爆炸的混合物，至少使其含
50%的水。
（3）氧的浓度粉尘与气体的混合物中，氧气浓度增加将导致爆炸下限降低。
（4）点燃源粉尘爆炸下限受点燃源温度、表面状态的影响。温度高、表面积大的点燃源，可使粉尘爆炸下限降低。
4对爆炸极限的正确认识
以上叙述表明，决不可把爆炸特性值看作是物理常数。而在实际工作中，却有很多人把其当作一个常数，这对处理实际工作中遇到的特殊情况有很大的危害。这些值与测定时所采用的方法有很大的关系。正因如此，同一种气体，其爆炸极限数值在国内、国外权威部门发布的数据也是有所不同。
但是，这些数值由于本身差别并不大，而在进行气体监测
报警时，更是取其爆炸下限的10% 进行报警，因此，差别就
更加微小，一般情况下不影响正常使用，但是，作为一个管
理者而言，应该知道这个数值的来源，并根据自己的实际情
况予以科学掌握使用，特别是在特殊情况下，比如热表面的
面积大、点火源与混合物的接触时间长的情况下，就应该充
分考虑到爆炸极限的扩大。如果一成不变，死搬教条，就易
引发事故，影响生产的正常运行。
爆炸与防爆——爆炸极限的计算（4）
1根据化学理论体积分数近似计算
爆炸气体完全燃烧时，其化学理论体积分数可用来确定链烷烃类的爆炸下限，公式如下：
L 下≈ 0.55c0
式中 0.55——常数；
c0——爆炸气体完全燃烧时化学理论体积分数。若空气中氧体积分数按 20.9% 计，c0 可用下式确定
c0=20.9/（ 0.209+n0 ）
式中 n0——可燃气体完全燃烧时所需氧分子数。
如甲烷燃烧时，其反应式为
CH4+2O2→ CO2+2H2O
此时 n0=2
则L 下=0.55 ×20.9/（0.209+2）=5.2 由此得甲烷爆炸下限计算值比实验值 5% 相差不超过 10%。
2对于两种或多种可燃气体或可燃蒸气混合物爆炸极限的计算
常见气体的爆炸极限 气体名称化学分子式/在空气中的爆炸极限(体积分数) / % 下限(V/V) 上限(V/V) 乙烷C2H6 3.0 15.5 乙醇C2H5OH 3.4 19 乙烯C2H4 2.8 32 氢气H2 4.0 75 硫化氢H2S 4.3 45 甲烷CH4 5.0 15 甲醇CH3OH 5.5 44 丙烷C3H8 2.2 9.5 甲苯C6H5CH3 1.2 7 二甲苯C6H5(CH3)2 1.0 7.6 乙炔C2H2 1.5 100 氨气NH3 15 30.2 苯C6H6 1.2 8 丁烷C4H10 1.9 8.5 一氧化碳CO 12.5 74 丙烯C3H6 2.4 10.3 丙酮CH3COCH3 2.3 13 苯乙烯C6H5CHCH2 1.1 8.0
空气中体积浓度在5.0％～15％之间时，遇火源会爆炸，否则就不会爆炸。可可燃气（粉尘）的重量百分数表示（克／米*或是毫克／升）。爆炸极限是一个气体分级和确定其火灾危险性类别的依据。我国目前把爆炸下限小于是10％的可燃气体等，都需要知道该场所存在的可燃气体（蒸气、粉尘）的爆炸极限数值。（将可燃气体（蒸气、粉尘）的浓度控制在爆炸下限以下。为保证这一点，在制定安全生产警等。 空气(氧气或氧化剂)均匀混合形成爆炸性混合物，其浓度达到一定的范围时，遇到明火度称为爆炸浓度上限，爆炸浓度的上限、下限之间称为爆炸浓度范围。可可燃物质的爆炸极限受诸多因素的影响。如可燃气体的爆炸极限受温度、压力、合物中所占体积的百分比(％)来表示的，表5—3中一氧化碳与空气的混合物的爆炸极限为359／m3可燃粉尘的爆炸上限，因为浓度太高，大多数场合都难以达到，一般很少，爆炸所产生的压力不大，温度不高，爆炸威力也小。当可燃物的浓度大致相当于反应当宽，其爆炸危险性越大，这是因为爆炸极限越宽则出现爆炸条件的机会越多。爆炸下限炸条件。生产过程中，应根据各可燃物所具有爆炸极限的不同特点，采取严防跑、冒、滴容器里或管道里逸出，重新接触空气时却能燃烧，因此，仍有发生着火的危险。 反应时，爆炸所析出的热量最多，产生的压力也最大，实际的反应当量浓度稍高于计算的热量和压力就会随着可燃物质在混合物中浓度的增加而减小；如果可燃物质在混合物中的全燃烧时在混合物中该可燃物质的含量。根据化学反应计算可燃气体或蒸2C0+02+3．76N2=2C02+3．76N2 根据反应式得知，参加反应0％=29．6％(三)爆炸极限的影响因素爆炸极限通常是在常含氧量、惰性气体含量、火源强度等因素的变化而变化。1．初始温度 爆炸危险性。2．初始压力增加混合气体的初始压力，通常
常见气体的爆炸极限 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
常见气体的爆炸极限 气体名称化学分子式/在空气中的爆炸极限 (体积分数) / % 下限(V/V) 上限(V/V) 乙烷 C2H6 乙醇 C2H5OH 19 乙烯 C2H4 32 氢气 H2 75 硫化氢 H2S 45 甲烷 CH4 15 甲醇 CH3OH 44 丙烷 C3H8
甲苯 C6H5CH3 7 二甲苯 C6H5(CH3)2 乙炔 C2H2 100 氨气 NH3 15 苯 C6H6 8 丁烷 C4H10 一氧化碳 CO 74 丙烯 C3H6 丙酮 CH3COCH3 13 苯乙烯 C6H5CHCH2
炸，这个浓度范围称为爆炸极限(或爆炸浓度极限)。形成爆炸性混合物的最低浓度称为爆炸浓度下限，最高浓度称为爆炸浓度上限，爆炸浓度的上限、下限之间称为爆炸浓度范围。可燃性混合物有一个发生燃烧和爆炸的浓度范围，即有一个最低浓度和最高浓度，混合物中的可燃物只有在其之间才会有燃爆危险。可燃物质的爆炸极限受诸多因素的影响。如可燃气体的爆炸极限受温度、压力、氧含量、能量等影响，可燃粉尘的爆炸极限受分散度、湿度、温度和惰性粉尘等影响。可燃气体和蒸气爆炸极限是以其在混合物中所占体积的百分比(％)来表示的，表5—3中一氧化碳与空气的混合物的爆炸极限为12．5％～80％。可燃粉尘的爆炸极限是以其在混合物中所占的比重(g／m3）来表示的，例如，木粉的爆炸下限为409／m3，煤粉的爆炸下限为359／m3可燃粉尘的爆炸上限，因为浓度太高，大多数场合都难以达到，一般很少涉及。例如，糖粉的爆炸上限为135009／m3，煤粉的爆炸上限为135009／m3，一般场合不会出现。可燃性混合物处于爆炸下限和爆炸上限时，爆炸所产生的压力不大，温度不高，爆炸威力也小。当可燃物的浓度大致相当于反应当量浓度(表中的30％)时，具有最大的爆炸威力。反应当量浓度可根据燃烧反应式计算出来。可燃性混合物的爆炸极限范围越宽，其爆炸危险性越大，这是因为爆炸极限越宽则出现爆炸条件的机会越多。爆炸下限越低，少量可燃物(如可燃气体稍有泄漏)就会形成爆炸条件；爆炸上限越高，则有少量空气渗入容器，就能与容器内的可燃物混合形成爆炸条件。生产过程中，应根据各可燃物所具有爆炸极限的不同特点，采取严防跑、冒、滴、漏和严格限制外部空气渗入容器与管道内等安全措施。应当指出，可燃性混合物的浓度高于爆炸上限时，虽然不会着火和爆炸，但当它从容器里或管道里逸出，重新接触空气时却能燃烧，因此，仍有发生着火的危险。(二)爆炸反应当量浓度的计算爆炸性混合物中的可燃物质和助燃物质的浓度比例恰好能发生完全化合反应时，爆炸所析出的热量最多，产生的压力也最大，实际的
爆炸下限(LEL)概念介绍[防爆知识] 爆炸下限(LEL)概念介绍 可燃性气体检测报警器选用“%LEL”作为可燃性气体的测量单位及衡量标准，下面介绍关于LEL的相关概念。 “LEL”是指爆炸下限。可燃气体在空气中遇明火种爆炸的最低浓度，称为爆炸下限(Lower Explosion Limited)，简称LEL。可燃气体在空气中遇明火种爆炸的最高浓度，称为爆炸上限(Upper Explosion Limited),简称UEL。 可燃性气体的浓度过低或过高时是没有危险的，只有与空气混合形成混合气或更确切地说遇到氧气形成一定比例的混合气才会发生燃烧或爆炸。燃烧是伴有发光发热的激烈氧化反应，它必须具备三个要素：可燃物（燃气）；助燃物（氧气）；点火源（温度）。可燃气的燃烧可以分为两类，一类是扩散燃烧，即挥发的或从设备中喷出、泄漏的可燃气，遇到点火源 混合燃烧。另一类燃烧，是可燃气与空气混合着火燃烧，这种燃烧反应激烈而速度快，一般会产生巨大的压力和声响，又称之为爆炸。燃烧与爆炸没有严格的区分。 有关权威部门和专家已经对目前发现的可燃气作了燃烧爆炸分析，制定出了可燃性气体的爆炸极限，它分为爆炸上限和爆炸下限。低于爆炸下限，混合气中的可燃气的含量不足，不能引起燃烧或爆炸，高于上限混合气中的氧气的含量不足，也不能引起燃烧或爆炸。另外，可燃气的燃烧与爆炸还与气体的压力、温度、点火能量等因素有关。爆炸极限一般用体积百分比浓度表示。 爆炸极限是爆炸下限、爆炸上限的总称，可燃气体在空气中的浓度只有在爆炸下限、爆炸上限之间才会发生爆炸。低于爆炸下限或高于爆炸上限都不会发生爆炸。因此，在进行爆炸测量时，报警浓度一般设定在爆炸下限的25%LEL 以下。一般可燃气体检测仪的测量范围为0～100%LEL。
爆炸极限的计算方法 1 根据化学理论体积分数近似计算 爆炸气体完全燃烧时，其化学理论体积分数可用来确定链烷烃类的爆炸下限，公式如下： L下≈0.55c0 式中 0.55——常数； c0——爆炸气体完全燃烧时化学理论体积分数。若空气中氧体积分数按20.9%计，c0可用下式确定 c0=20.9/（0.209+n0） 式中 n0——可燃气体完全燃烧时所需氧分子数。 如甲烷燃烧时，其反应式为 CH4+2O2→CO2+2H2O 此时n0=2 则L下=0.55×20.9/（0.209+2）=5.2由此得甲烷爆炸下限计算值比实验值5%相差不超过10%。 2 对于两种或多种可燃气体或可燃蒸气混合物爆炸极限的计算 目前，比较认可的计算方法有两种： 2.1 莱?夏特尔定律 对于两种或多种可燃蒸气混合物，如果已知每种可燃气的爆炸极限，那么根据莱?夏特尔定律，可以算出与空气相混合的气体的爆炸极限。用Pn表示一种可燃气在混合物中的体积分数，则： LEL=（P1+P2+P3）/（P1/LEL1+P2/LEL2+P3/LEL3）（V%） 混合可燃气爆炸上限： UEL=（P1+P2+P3）/（P1/UEL1+P2/UEL2+P3/UEL3）（V%） 此定律一直被证明是有效的。 2.2 理?查特里公式 理?查特里认为，复杂组成的可燃气体或蒸气混合的爆炸极限，可根据各组分已知的爆炸极限按下式求之。该式适用于各组分间不反应、燃烧时无催化作用的可燃气体混合物。 Lm=100/（V1/L1+V2/L2+……+Vn/Ln） 式中Lm——混合气体爆炸极限，%； L1、L2、L3——混合气体中各组分的爆炸极限，%； V1、V2、V3——各组分在混合气体中的体积分数，%。 例如：一天然气组成如下：甲烷80%（L下=5.0%）、乙烷15%（L下=3.22%）、丙烷4%（L下=2.37%）、丁烷1%（L下=1.86%）求爆炸下限。 Lm=100/（80/5+15/3.22+4/2.37+1/1.86）=4.369 3 可燃粉尘 许多工业可燃粉尘的爆炸下限在20-60g/m3之间，爆炸上限在2-6kg/m3之间。 碳氢化合物一类粉尘如能完全气化燃尽，则爆炸下限可由布尔格斯-维勒关系式计算： c×Q=k
常见可燃气体爆炸上下 限 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】
常见可燃气体爆炸上、下限
什么是可燃气体的爆炸极限、爆炸上限、爆炸下限 可燃气体的爆炸极限： 可燃气体（蒸气）与空气的混合物，并不是在任何浓度下，遇到火源都能爆炸，而必须是在一定的浓度范围内遇火源才能发生爆炸。这个遇火源能发生爆炸的可燃气浓度范围，称为可燃气的爆炸极限（包括爆炸下限和爆炸上限）。不同可燃气（蒸气）的爆炸极限是不同的，如氢气的爆炸极限是％～％（体积浓度），意思是如果氢气在空气中的体积浓度在％～％之间时，遇火源就会爆炸，而当氢气浓度小于％或大于％时，即使遇到火源，也不会爆炸。甲烷的爆炸极限是％～15％意味着甲烷在空气中体积浓度在％～15％之间时，遇火源会爆炸，否则就不会爆炸。 可燃粉尘爆炸极限的概念与可燃气爆炸极限是一致的。 爆炸极限一般用可燃气（粉尘）在空气中的体积百分数表示（％），也可以用可燃气（粉尘）的重量百分数表示（克／米*或是毫克／升）。 爆炸极限是一个很重要的概念，在防火防爆工作中有很大的实际意义： （1）它可以用来评定可燃气体（蒸气、粉尘）燃爆危险性的大小，作为可燃气体分级和确定其火灾危险性类别的依据。我国目前把爆炸下限小于是10％的可 燃气体划为一级可燃气体，其火灾危险性列为甲类。
（2）它可以作为设计的依据，例如确定建筑物的耐火等级，设计厂房通风系统等，都需要知道该场所存在的可燃气体（蒸气、粉尘）的爆炸极限数值。 （3）它可以作为制定安全生产操作规程的依据。在生产、使用和贮存可燃气体（蒸气、粉尘）的场所，为避免发生火灾和爆炸事故，应严格将可燃气体 （蒸气、粉尘）的浓度控制在爆炸下限以下。为保证这一点，在制定安全生 产操作规程时，应根据可燃气（蒸气、粉尘）的燃爆危险性和其它理化性 质，采取相应的防范措施，如通风、置换、惰性气体稀释、检测报警等。 可燃性气体的浓度过低或过高它是没有危险的，它只有与空气混合形成混合气或更确切地说遇到氧气形成一定比例的混合气才会发生燃烧或爆炸。燃烧是伴有发光发热的激烈氧化反应，它必须具备三个要素：a、可燃物（燃气）；b、助燃物（氧气）；c、点火源（温度）。可燃气的燃烧可以分为两类，一类是扩散燃烧，即挥发的或从设备中喷出、泄漏的可燃气，遇到点火源混合燃烧。另一类燃烧，是可燃气与空气混合着火燃烧，这种燃烧反应激烈而速度快，一般会产生巨大的压力和声响，又称之为爆炸。燃烧与爆炸没有严格的区分。 有关权威部门和专家已经对目前发现的可燃气作了燃烧爆炸分析，制定出了可燃性气体的爆炸极限，它分为爆炸上限（英文upper explode limit的简写UEL）和爆炸下限（英文lower explode limit的简写LEL）。低于爆炸下限，混合气中的可燃气的含量不足，不能引起燃烧或爆炸，高于上限混合气中的氧气的含量不足，也不能引起燃烧或爆炸。另外，可燃气的燃烧与爆炸还与气体的压力、温度、点火能量等因素有关。爆炸极限一般用体积百分比浓度表示。
常见可燃气体爆炸上、下限
什么是可燃气体的爆炸极限、爆炸上限、爆炸下限 可燃气体的爆炸极限： 可燃气体（蒸气）与空气的混合物，并不是在任何浓度下，遇到火源都能爆炸，而必须是在一定的浓度范围内遇火源才能发生爆炸。这个遇火源能发生爆炸的可燃气浓度范围，称为可燃气的爆炸极限（包括爆炸下限和爆炸上限）。不同可燃气（蒸气）的爆炸极限是不同的，如氢气的爆炸极限是4.0％～75.6％（体积浓度），意思是如果氢气在空气中的体积浓度在4.0％～75.6％之间时，遇火源就会爆炸，而当氢气浓度小于4.0％或大于75.6％时，即使遇到火源，也不会爆炸。甲烷的爆炸极限是5.0％～15％意味着甲烷在空气中体积浓度在5.0％～15％之间时，遇火源会爆炸，否则就不会爆炸。 可燃粉尘爆炸极限的概念与可燃气爆炸极限是一致的。 爆炸极限一般用可燃气（粉尘）在空气中的体积百分数表示（％），也可以用可燃气（粉尘）的重量百分数表示（克／米*或是毫克／升）。 爆炸极限是一个很重要的概念，在防火防爆工作中有很大的实际意义： （1）它可以用来评定可燃气体（蒸气、粉尘）燃爆危险性的大小，作为可燃气体分级和确定其火灾危险性类别的依据。我国目前把爆炸下限小于是10％的可 燃气体划为一级可燃气体，其火灾危险性列为甲类。 （2）它可以作为设计的依据，例如确定建筑物的耐火等级，设计厂房通风系统等，都需要知道该场所存在的可燃气体（蒸气、粉尘）的爆炸极限数值。
（3）它可以作为制定安全生产操作规程的依据。在生产、使用和贮存可燃气体（蒸气、粉尘）的场所，为避免发生火灾和爆炸事故，应严格将可燃气体（蒸气、 粉尘）的浓度控制在爆炸下限以下。为保证这一点，在制定安全生产操作规 程时，应根据可燃气（蒸气、粉尘）的燃爆危险性和其它理化性质，采取相 应的防范措施，如通风、置换、惰性气体稀释、检测报警等。 可燃性气体的浓度过低或过高它是没有危险的，它只有与空气混合形成混合气或更确切地说遇到氧气形成一定比例的混合气才会发生燃烧或爆炸。燃烧是伴有发光发热的激烈氧化反应，它必须具备三个要素：a、可燃物（燃气）；b、助燃物（氧气）；c、点火源（温度）。可燃气的燃烧可以分为两类，一类是扩散燃烧，即挥发的或从设备中喷出、泄漏的可燃气，遇到点火源混合燃烧。另一类燃烧，是可燃气与空气混合着火燃烧，这种燃烧反应激烈而速度快，一般会产生巨大的压力和声响，又称之为爆炸。燃烧与爆炸没有严格的区分。 有关权威部门和专家已经对目前发现的可燃气作了燃烧爆炸分析，制定出了可燃性气体的爆炸极限，它分为爆炸上限（英文upper explode limit的简写UEL）和爆炸下限（英文lower explode limit的简写LEL?）。低于爆炸下限，混合气中的可燃气的含量不足，不能引起燃烧或爆炸，高于上限混合气中的氧气的含量不足，也不能引起燃烧或爆炸。另外，可燃气的燃烧与爆炸还与气体的压力、温度、点火能量等因素有关。爆炸极限一般用体积百分比浓度表示。 爆炸极限是爆炸下限、爆炸上限的总称，可燃气体在空气中的浓度只有在爆炸下限、爆炸上限之间才会发生爆炸。低于爆炸下限或高于爆炸上限都不会发生爆炸。因此，在进行爆炸测量时，报警浓度一般设定在爆炸下限的25%LEL以下。 便携式可燃气体检测仪的通常设有一个报警点：25%LEL为报警点。 举例说明，甲烷的爆炸下限为5%体积比，那也就是说，把这个5%体积比，一百等分，让5%体积比对应100%LEL，也就是说，当检测仪数值到达10%LEL报警点时，相当于此时甲烷的含量为0.5%体积比。当检测仪数值到达25%LEL报警点时，相当于此时甲烷的含量为1.25%体积比。 所以，您不必担心报警后是不是随时有危险了，此时是在提示您，要马上采取相应的措施啦，比如开启排气扇或是切断一些阀门等，离真正有可能出现危险的爆炸下限还
气体报警器 气体报警器也称气体泄露检测报警仪器，主要包括可燃和有毒气体两类探测报警器。当工业环境、日常生活环境（如使用天然气的厨房）中可燃性或有毒气体发生泄露，气体报警器检测到气体浓度达到报警器设置的报警值时，报警器就会发出声、光报警信号，以提醒采取人员疏散、强制排风、关停设备等安全措施。且气体报警器可联动相关的联动设备如在工厂生产、储运中发生泄露，可以驱动排风、切断电源、喷淋等系统，防止发生爆炸、火灾、中毒事故，从而保障安全生产。经常用在化工厂，石油，燃气站，钢铁厂等使用或者产生可燃性气体的场所。 1、用途 气体报警器即气体泄露检测报警器，是区域安全监视器中的一种预防性报警器。当工业环境中可燃或有毒气体报警器检测到气体浓度达到爆炸或毒害下限、上限的临界点时，气体报警器就会发出报警信号，以提醒工作人员采取安全措施，并驱动排风、切断、喷淋系统，防止发生爆炸、火灾、中毒事故，从而保障安全生产。 可燃气体报警器，主要用于检测空气中的可燃气体，常见的如氢气（H2）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）、乙烯（C2H4）、丙烯（C3H6）、丁烯（C4H8）、乙炔（C2H2）、丙炔（C3H4）、丁炔（C4H6）、磷化氢（PH3）等。有毒气体报警器，用于检测空气中的有毒气体，如硫化氢（H2S）
2、术语 2.1可燃气体combustible gas 指甲类可燃气体或液化烃、甲B、乙A类可燃液体气化后形成的可燃气体。 按《石油化工企业设计防火规范》规定：甲类气体是指可燃气体与空气混合物的爆炸下限小于10％(体积)的气体；液化烃(甲A)是指15℃时的蒸气压力大于0．1MPa的烃类液体及其它类似的液体，例如液化石油气、液化乙烯、液化甲烷、液化环氧乙烷等；甲B液体是指除甲A以外，闪点小于28℃的可燃液体，乙A 类液体是指闪点等于或大于28℃至等于45℃的可燃液体。甲B 与乙A类液体也可称为易燃液体。 由于乙A类液体泄漏后挥发为蒸气或呈气态泄漏，该气体在空气中的爆炸下限小于10％(体积)属于甲类气体，可形成爆炸危险区。但是，该气体易于空气中冷凝，所以扩散距离较近，其危险程度低于甲A、甲B类。 2.2 检(探)测器Detector 指由传感器和转换器组成, 将可燃气体和有毒气体浓度转换为电信号的电子单元。 2.3 指示报警设备indication apparatus 指接收检(探)测器的输出信号,发出指示、报警、控制信号的电子设备。 2.4 检测范围Sensible Range
常见可燃气体爆炸极限 可燃气体发生爆炸必须具备一定的条件, 那就是：一定浓度的可燃气体, 一定量的氧气以及足够热量点燃它们的火源, 这就是爆炸三要素 , 缺一不可 , 也就 是说 , 缺少其中任何一个条件都不会引起火灾和爆炸.当可燃气体和氧气混合 并达到一定浓度时 , 遇具有一定温度的火源就会发生爆炸. 我们把可燃气体遇火 源发生爆炸的浓度称为爆炸浓度极限, 简称爆炸极限 , 一般用 %表示 .实际上, 这种混合物也不是在任何混合比例上都会发生爆炸而要有一个浓度范围. 当可 燃气体浓度低于LEL（最低爆炸限度）时（可燃气体浓度不足）和其浓度高于 UEL（最高爆炸限度）时（氧气不足）都不会发生爆炸. 不同的可燃气体的LEL 和 UEL都各不相同 , 为安全起见 , 一般我们应当在可燃气体浓度在LEL 的 10%和 20%时发出警报 , 这里 ,10%LEL称. 作警告警报 , 而 20%LEL称作危险警报 . 这也就是我们将可燃气体检测仪又称作 LEL检测仪的原因 . 需要说明的是 ,LEL 检测仪上显示的 100%不是可燃气体的浓度达到气体体积的100%,而是达到了 LEL 的 100%, 即相当于可燃气体的最低爆炸下限. 序号名称化学式在空气中爆炸限 （体积分数） /% 下限上限1乙烷 C 2H 6 3.015.5 2乙醇C２H ５OH 3.419 3乙烯C２ H ４ 2.832 4氢H ２ 4.075 5硫化氢H ２ S 4.345 6煤油0.7５7甲烷CH ４ 5.015 8甲醇CH ３ OH 5.544 9丙醇C３H ７OH 2.513.5 10丙烷C３H８ 2.29.5 11丙烯C３H６ 2.410.3 12甲苯 C ６ H ５ CH ３ 1.27 13二甲苯C ６ H ４(CH ３)２ 1.07.6 14二氯乙烷C２H ４ Cl２ 5.616 15二氯乙烯C２H２C l２ 6.515 16二氯丙烷C３H ６ Cl２ 3.414.5 17乙醚C２ H ５OC ２H ５ 1.736 1
常见可燃性气体爆炸极限 三氯氢硅SiHCl3 1. 别名?英文名
硅氯仿、硅仿、三氯硅烷；Trichlorosilane 、Silicochloroform ． 2. 用途 单晶硅原料、外延成长、硅液、硅油、化学气相淀积、硅酮化合物制造、电子气。 3. 制法 (1) 在高温下Si 和HCl 反应。 (2) 用氢还原四氯化硅(采用含铝化合物的催化剂) 。 4. 理化性质 分子量：135.43 熔点(101.325kPa) : -134C ；沸点(101.325kPa) : 31.8 C；液体密度(0 C): 13 50kg/m3;相对密度(气体，空气=1): 4.7 ;蒸气压(-16.4 C) : 13.3kPa ; (14. 5C) : 53.3kPa ;燃点：-27.8 C；自燃点：104.4 C；闪点：-14C ;爆炸下限：9.8%；毒性级别：3；易燃性级别：4；易爆性级别：2 三氯硅烷在常温常压下为具有刺激性恶臭易流动易挥发的无色透明液体。在空气中极易燃烧，在-18C以下也有着火的危险，遇明火则强烈燃烧，燃烧时发出红色火焰和白色烟，生成SiO2、HCl 和Cl2： SiHCI3 O2-SiO2 HCI CI2 ;三氯硅烷的蒸气能与空气形成浓度范围很宽的爆炸性混合气，受热时引起猛烈的爆炸。它的热稳定性比二氯硅烷好，在900C时分解产生氯化物有毒烟雾(HCl)，还生成Cl2和Si。 遇潮气时发烟，与水激烈反应:2SiHCI3 3H2O—- (HSiO)2O 6HCI ; 在碱液中分解放出氢气:SiHCl3 3NaOH H2O—-Si (OH)4 3NaCl H2 ; 与氧化性物质接触时产生爆炸性反应。与乙炔、烃等碳氢化合物反应产生有机氯硅烷: SiHCl3 CH三CH一—CH2CHSiCl3、SiHCl3 CH2=CH2-->CH3CH2SiCl3 在氢化铝锂、氢化硼锂存在条件下，SiHCl3 可被还原为硅烷。容器中的液态Si HCl3 当容器受到强烈撞击时会着火。可溶解于苯、醚等。无水状态下三氯硅烷对铁和不锈钢不腐蚀，但是在有水分存在时腐蚀大部分金属。 5. 毒性 小鼠-吸入LC50 1.5?2mg/L 最高容许浓度：1mg/m3 三氯硅烷的蒸气和液体都能对眼睛和皮肤引起灼伤，吸入后刺激呼吸道粘膜引起各种症状(参见四氯化硅)。 6. 安全防护 液体用玻璃瓶或金属桶盛装，容器要存放在室外阴凉干燥通风良好之处或在易燃液体专用库内，要与氧化剂、碱类、酸类隔开，远离火种、热源，避光，库温不宜超过25 r。可用氨水探漏。 火灾时可用二氧化碳、干石粉、干砂，禁止用水及泡沫。废气可用水或碱液吸收。 三氯硅烷有水分时腐蚀性极强。可用铁、镍、铜镍合金、镍钢、低合金钢，不能用铝、铝合金。可以用聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯聚合体、氟橡胶、聚氯乙烯、聚乙烯、玻璃等。
爆炸知识点汇总 爆炸的分类——按物质产生爆炸的原因和性质不同，通常将爆炸分为：物理爆炸、化学爆炸和核爆炸三种。 （一）物理爆炸——是指物质因状态或压力发生突变而形成的爆炸。如蒸汽锅炉爆炸；压缩气体或液化气钢瓶、油桶受热爆炸等。 （二）化学爆炸——是指由于物质急剧氧化或分解产生温度、压力增加或两者同时增加而形成的爆炸现象。各种炸药的爆炸和气体、液体蒸气及粉尘与空气混合后形成的爆炸都属于化学爆炸。 （1）可燃粉尘爆炸应具备三个条件，即粉尘本身具有爆炸性、粉尘必须悬浮在空气中并与空气混合到爆炸浓度、有足以引起粉尘爆炸的火源。 （2）粉尘爆炸的特点。 ①连续性爆炸； ②粉尘爆炸所需的最小点火能量较高； ③与可燃气体爆炸相比，粉尘爆炸压力上升较缓慢，较高压力持续时间长，释放的能量大，破坏力强。 （3）影响粉尘爆炸的因素。
①颗粒的尺寸。颗粒越细小其比表面积越大，氧吸附也越多，在空中悬浮时间越长，爆炸危险性越大； ②粉尘浓度。 ③空气的含水量。空气中含水量越高，粉尘的最小引爆能量越高； ④含氧量。随着含氧量的增加，爆炸浓度极限范围扩大； ⑤可燃气体含量。有粉尘的环境中存在可燃气体时，会大大增加粉尘爆炸的危险性。 爆炸极限 （一）气体和液体的爆炸（浓度）极限 通常用体积分数（％）表示。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。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。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。
学号：09412110 常州大学 毕业设计（论文） （2013届） 题目可燃气体爆炸极限影响因素研究 学生 学院环境与安全工程学院专业班级安全091 校内指导教师专业技术职务 校外指导教师专业技术职务 二○一三年六月
可燃气体爆炸极限影响因素研究 摘要：可燃气体爆炸已经逐渐成为工业生产、生活中主要危害之一，因此研究可燃气体爆炸机理对预防可燃气体爆炸具有重要意义，而爆炸极限是研究可燃气体爆炸的一个重要参数。影响可燃气体爆炸极限的因素很多，本文主要以液化石油气、甲烷为例，通过实验及查找文献等，运用对比分析、线性回归、黄金分割等方法进行研究，研究结果如下： 可燃气体最小点火能随浓度呈先减小后增大的趋势，液化石油气最小点火能为3.85mJ，对应浓度为7.5%；甲烷最小点火能为5.19mJ，对应浓度为11%，并且根据二者变化趋势图，得出液化石油气、甲烷最小点火能与浓度之间的抛物线方程。可燃气体爆炸上限随惰性气体浓度上升急剧减小，而爆炸下限基本不变。通过线性回归分析，获得甲烷爆炸上限与氮气、甲烷浓度之间的一次线性回归方程。在分析惰性气体对甲烷抑爆作用中得出，氮气抑爆极限浓度为23%，二氧化碳抑爆极限浓度为32%。通过优选法中黄金分割法，给出简化最小点火能实验的方法，该结果可以减小实验的盲目性，快速、准确地获得可燃气体的最小点火能。 关键词：液化石油气；甲烷；最小点火能；惰性气体；爆炸极限
Research on influencing factors about combustible gas explosion limits Abstract：Combustible gas explosions have become one of the main hazards among the industrial production and the life step by step, therefore, it is very important to do research on the combustible gas explosion mechanism to prevent the combustible gas explosion, and the explosive limit is is an important parameter when we do study on combustible gas explosion. There are many factors affect the combustible gas explosion limits, in this paper, we give LPG, methane for examples, researching with the methods of comparative analysis, linear regression and optimization through doing experiments and searching for literature.The results are as follows: The minimum ignition energy of combustible gas concentrations were decreased first and then increased with the increase of concentrations.LPG minimum ignition energy is 3.85mJ,corresponding to a concentration of 7.5%;the minimum ignition energy of methane is 5.19mJ,corresponding to a concentration of 11%.According to both of the the changing trends pictures,we can get the parabolic equation of LPG and methane between the minimum ignition energy and concentration.The upper explosion limit of combustible gas decreases sharply with the increase of the concentration of the inert gas , while the lower explosion limit basically unchanged.Through linear regression analysis,obtaining the linear regression equations between methane concentrations and the upper explosion limit of methane,nitrogen. In the analysis of the suppression effects of inert gas,we derive that nitrogen explosion suppression limit concentration is 23%, the concentration of carbon dioxide explosion suppression limit is 32%.Through the golden section method in the optimizing method, the simplify experimental method is given when we need the minimum ignition energy,the experimental results can reduce the blindness of experiment, obtain the minimum ignition energy of combustible gases quickly and accurately. Key words：LPG；methane；minimum ignition energy；Inert gas；Explosive limit
可燃气体检测仪基础知识 可燃气体检测仪的测量范围0-100%LEL是什么意思？
举例说明：甲烷的爆炸下限为5%体积比，那也就是说，把这个5%体积比，一百等分，让5%体积比对应100%LEL，也就是说，当检测仪数值到达10%LEL报警点时，相当于此时甲烷的含量为0.5%体积比。当检测仪数值到达25%LEL报警点时，相当于此时甲烷的含量为1.25%体积比。 所以，您不必担心报警后是不是随时有危险了，此时是在提示您，要马上采取相应的措施啦，比如开启排气扇或是切断一些阀门等，离真正有可能出现危险的爆炸下限还有很大一段差距，这样才会起到报警提示的作用。 可燃/有毒气体报警器 在中国逐步进入工业化的同时，中国每年发生的工业事故也在屡屡发生。煤矿爆炸、厂房起火、工人中毒等此类新闻报道层出不穷。这些事故的发生主要因为工业环境中使用易燃易爆、有毒有害气体不当造成。对此中国政府不断推出相关法令来预防工业事故的发生：2002年6月29日中华人民共和国第九届全国人民代表大会常务委员会第二十八次会议通过 了《中华人民共和国安全生产法》，自2002年11月1日起施行。各个省
市也作出相关法令：2006年3月30日山东省第十届人民代表大会常务委员会第十九次会议通过了《山东省安全生产条例》本条例自2006年6月1日起施行。 什么是气体报警器？ 顾名思义气体报警器就是气体泄露检测报警仪器。当工业环境中可燃或有毒气体泄露时，当气体报警器检测到气体浓度达到爆炸或中毒报警器设置的临界点时，报警器就会发出报警信号，以提醒工作采取安全措施，并驱动排风、切断、喷淋系统，防止发生爆炸、火灾、中毒事故，从而保障安全生产。 气体报警器的结构构成： 工业用固定式气体报警器由报警控制器和探测器组成，控制器可放置于值班室内，主要对各监测点进行控制，探测器安装于气体最易泄露的地点，其核心部件为内置的气体传感器，传感器检测空气中气体的浓度。探测器将传感器检测到的气体浓度转换成电信号，通过线缆传输到控制器，气体浓度越高，电信号越强，当气体浓度达到或超过报警控制器设置的报警点时，报警器发出报警信号，并可启动电磁阀、排气扇等外联设备，自动排除隐患。 固定式可燃气体检测仪主要由报警控制主机和可燃气体检测探头组成。报警控制主机有开关量输出并可选通讯接口，可以外接声光报警器或启动控制设备，也可以与上位机通讯。 报警控制主机可接收检测探头的信号，当测量值达到设定的报警值时，控制主机发出声、光报警，同时输出控制信号（开关
常见气体的爆炸极限及爆炸极限计算公式 标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]
爆炸极限计算方法：比较认可的计算方法有两种： 莱·夏特尔定律?对于两种或多种可燃蒸气混合物，如果已知每种可燃气的爆炸极限，那么根据莱·夏特尔定律，可以算出与空气相混合的气体的爆炸极限。用Pn表示一种可燃气在混合物中的体积分数，则： LEL=（P1+P2+P3）/（P1/LEL1+P2/LEL2+P3/LEL3）（V%） 混合可燃气爆炸上限： UEL=（P1+P2+P3）/（P1/UEL1+P2/UEL2+P3/UEL3）（V%）
此定律一直被证明是有效的。 2.2理·查特里公式 理·查特里认为，复杂组成的可燃气体或蒸气混合的爆炸极限，可根据各组分已知的爆炸极限按下式求之。该式适用于各组分间不反应、燃烧时无催化作用的可燃气体混合物。Lm=100/（V1/L1+V2/L2+……+Vn/Ln）式中Lm——混合气体爆炸极限，%；L1、L2、L3——混合气体中各组分的爆炸极限，%；V1、V2、V3——各组分在混合气体中的体积分数，%。例如：一天然气组成如下：甲烷80%（L下=5.0%）、乙烷15%（L下=3.22%）、丙烷4%（L下=2.37%）、丁烷1%（L下=1.86%）求爆炸下限。Lm=100/（80/5+15/3.22+4/2.37+1/1.86）=4.369德迈数据计算： 废气风量：19000Nm3/h 废气中可燃性成分：戊烷7kg/h；甲醛29kg/h，其它约5kg/h（当甲醛计算）戊烷体积=7000/72*22.4/1000=2.178Nm3/h体积分数=2.178/19000=0.012% 甲醛体积分数=25.39Nm3/h体积分数=25.39/19000=0.134% 混合气体中可燃气体的总体积分数=0.146% 由公式：LEL=（P1+P2+P3）/（P1/LEL1+P2/LEL2+P3/LEL3） （V%）得： 混合气体的爆炸下限=0.146%/（0.012/1.7+0.134/7）=5.57% 结论：混合气体中可燃气体的总体积分数为0.146%，混合气体的爆炸下限为5.57%，可燃气体浓度是爆炸下限浓度的1/38，放心烧吧！
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 易燃易爆品安全管理常识 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-5832-79 易燃易爆品安全管理常识 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行 具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或 活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一、特性 1．易燃烧爆炸 在《易燃易爆化学物品消防安全监督管理品名表》中列举的压缩气体和液化气体，超过半数是易燃气体，易燃气体的主要危险特性就是易燃易爆，处于燃烧浓度范围之内的易燃气体，遇着火源都能着火或爆炸，有的甚至只需极微小能量就可燃爆。易燃气体与易燃液体、固体相比，更容易燃烧，且燃烧速度快，一燃即尽。简单成分组成的气体比复杂成分组成的气体易燃、燃速快、火焰温度高、着火爆炸危险性大。氢气、一氧化碳、甲烷的爆炸极限的范围分别为：4.1%~74.2%、12.5%~74%、5.3%~15%。同时，由于充装容器为压力容器，受热或在火场上受热辐射时还易发生物理性爆炸。 2．扩散性
压缩气体和液化气体由于气体的分子间距大，相互作用力小，所以非常容易扩散，能自发地充满任何容器。气体的扩散性受比重影响：比空气轻的气体在空气中可以无限制地扩散，易与空气形成爆炸性混合物；比空气重的气体扩散后，往往聚集在地表、沟渠、隧道、厂房死角等处，长时间不散，遇着火源发生燃烧或爆炸。掌握气体的比重及其扩散性，对指导消防监督检查，评定火灾危险性大小，确定防火间距，选择通风口的位置都有实际意义。 3．可缩性和膨胀性 压缩气体和液化气体的热胀冷缩比液体、固体大得多，其体积随温度升降而胀缩。因此容器（钢瓶）在储存、运输和使用过程中，要注意防火、防晒、隔热，在向容器（钢瓶）内充装气体时，要注意极限温度压力，严格控制充装，防止超装、超温、超压造成事故。 4．静电性 压缩气体和液化气体从管口或破损处高速喷出时，
常用可燃气体爆炸极限数据表 物质名称nbsp; 分子式nbsp; 爆炸浓度 (V%) 毒性nbsp; 下限 LEL 上限 UEL 甲烷nbsp; CH4 5 15 mdash;mdash; 乙烷nbsp; C2H6 3 15.5 nbsp; 丙烷nbsp; C3H8 2.1 9.5 nbsp; 丁烷nbsp; C4H10 1.9 8.5 nbsp; 戊烷（液体）nbsp; C5H12 1.4 7.8 nbsp; 己烷（液体）nbsp; C6H14 1.1 7.5 nbsp; 庚烷（液体）nbsp; CH3(CH2)5CH3 1.1 6.7 nbsp; 辛烷（液体）nbsp; C8H18 1 6.5 nbsp; 乙烯nbsp; C2H4 2.7 36 nbsp; 丙烯nbsp; C3H6 2 11.1 nbsp; 丁烯nbsp; C4H8 1.6 10 nbsp; 丁二烯nbsp; C4H6 2 12 低毒nbsp; 乙炔nbsp; C3H4 2.5 100 nbsp; 环丙烷nbsp; C3H6 2.4 10.4 nbsp; 煤油（液体）nbsp; C10-C16 0.6 5 nbsp; 城市煤气nbsp; nbsp; 4 nbsp; nbsp; 液化石油气nbsp; nbsp; 1 12 nbsp; 汽油（液体）nbsp; C4-C12 1.1 5.9 nbsp; 松节油（液体）nbsp; C10H16 0.8 nbsp; nbsp; 苯（液体）nbsp; C 6H6 1.3 7.1 中等nbsp; 甲苯nbsp; C6H5CH3 1.2 7.1 低毒nbsp; 氯乙烷nbsp; C2H5CL 3.8 15.4 中等nbsp; 氯乙烯nbsp; C2H3CL 3.6 33 nbsp; 氯丙烯nbsp; C3H5CL 2.9 11.2 中等nbsp; 1.2 二氯乙烷nbsp; CLCH2CH2CL 6.2 16 高毒nbsp; 四氯化碳nbsp; CCL4 nbsp; nbsp; 轻微麻醉nbsp; 三氯甲烷nbsp; CHCL3 nbsp; nbsp; 中等nbsp; 环氧乙烷nbsp; C2H4O 3 100 中等nbsp; 甲胺nbsp; CH3NH2 4.9 20.1 中等nbsp;
爆炸极限计算 爆炸反应当量浓度、爆炸下限和上限、多种可燃气体混合物的爆炸极限计算方法如下： (1)爆炸反应当量浓度。爆炸性混合物中的可燃物质和助燃物质的浓度比例，在恰好能发生完全的化合反应时，则爆炸所析出的热量最多，所产生的压力也最大。实际的反应当量浓度稍高于计算的反应当量浓度，这是因为爆炸性混合物通常含有杂质。 可燃气体或蒸气分子式一般用CαHβOγ表示，设燃烧1mol气体所必需的氧摩尔数为n，则燃烧反应式可写成： CαHβOγ+nO2→生成气体 按照标准空气中氧气浓度为20．9％，则可燃气体在空气中的化学当量浓度X(％)，可用下式表示： 可燃气体在氧气中的化学当量浓度为Xo(％)，可用下式表示： 也可根据完全燃烧所需的氧原子数2n的数值，从表1中直接查出可燃气体或蒸气在空气(或氧气)中的化学当量浓度。其中。 可燃气体（蒸气）在空气中和氧气中的化学当量浓度
(2)爆炸下限和爆炸上限。各种可燃气体和燃性液体蒸气的爆炸极限，可用专门仪器测定出来，或用经验公式估算。爆炸极限的估算值与实验值一般有些出入，其原因是在计算式中只考虑到混合物的组成，而无法考虑其他一系列因素的影．响，但仍不失去参考价值。 1)根据完全燃烧反应所需的氧原子数估算有机物的爆炸下限和上限，其经验公式如下。 爆炸下限公式： (体积) 爆炸上限公式： (体积) 式中L下——可燃性混合物爆炸下限； L上——可燃性混合物爆炸上限； n——1mol可燃气体完全燃烧所需的氧原子数。 某些有机物爆炸上限和下限估算值与实验值比较如表2：
表2石蜡烃的化学计量浓度及其爆炸极限计算值与实验值的比较 从表中所列数值可以看出，实验所得与计算的值有一定差别，但采用安全系数后，在实际生产工作中仍可供参考。 2)根据化学当量浓度计算爆炸极限和爆炸性混合气完全燃烧时的化学当量浓度，可以估算有机物的爆炸下限和上限。计算公式如下： 此计算公式用于链烷烃类，其计算值与实验值比较，误差不超过10％。例如甲烷爆炸极限的实验值为5％～15％，与计算值非常接近。但用以估算H2、C2H2以及含N2、Cl2等可燃气体时，出入较大，不可应用。 (3)多种可燃气体组成混合物的爆炸极限。由多种可燃气体组成爆炸混合气的爆炸极限，可根据各组分的爆炸极限进行估算，其计算公式如下： 式中Lm——爆炸性混合气的爆炸极限(％)； L1、L2、L3、Ln——组成混合气各组分的爆炸极限(％)； V1、V2、V3、…Vn——各组分在混合气中的浓度(％)。 V1+V2+V3+…Vn=100 该公式用于煤气、水煤气、天然气等混合气爆炸极限的计算比较准确，而对于氢与乙烯、氢与硫化氢、甲烷与硫化氢等混合气及二硫化碳的混合气体，则计算的误差较大，不得应用。 ——摘自《安全科学技术百科全书》（中国劳动社会保障出版社，2003年6月出版） explosive limit 可燃性气体或蒸气与助燃性气体形成的均匀混合系在标准测试条件下引起爆炸的浓度极限值。助燃性气体可以是空气、氧气或其他助燃性气体。一般情况提及的爆炸极限是指可燃气体或蒸气在空气中的浓度极限。能够引起爆炸的可燃气体的最低含量称为爆炸下限；最高浓度称为爆炸上限。混合系的组分不同，爆炸极限也不同。同一混合系，由于初始温度、系统压力、惰性介质含量、混合系存在空间及器壁材质以及点火能量的大小等的都能使爆炸极限发生变化。一般规律是：混合系原始温度升高，则爆炸极限范