实验二 甲烷气体爆炸极限测试

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 C2H5OH19乙烯 C2H432氢气 H2 75硫化氢 H2S45甲烷CH415甲醇 CH3OH44丙烷 C3H8甲苯 C6H5CH3 7 二甲苯 C6H5(CH3)2乙炔 C2H2100氨气 NH3 15 苯 C6H68丁烷 C4H10一氧化碳 CO74丙烯 C3H6丙酮 CH3COCH313苯乙烯 C6H5CHCH2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。

丁烷气体爆炸极限实验数据丁烷气体爆炸极限实验数据引言：丁烷是一种常见的烷烃类化合物，具有广泛的应用领域，包括作为燃料和溶剂等。

然而，由于其易燃性和爆炸性，了解丁烷气体的爆炸极限是非常重要的。

本文将详细介绍丁烷气体爆炸极限实验数据。

1. 什么是爆炸极限？- 爆炸极限指的是在特定温度和压力条件下，混合气体中可导致爆炸的最低和最高浓度范围。

- 最低爆炸浓度（Lower Explosive Limit, LEL）指混合气体中能够发生可持续燃烧的最低浓度。

- 最高爆炸浓度（Upper Explosive Limit, UEL）指混合气体中能够发生可持续燃烧的最高浓度。

2. 丁烷气体爆炸极限实验数据根据相关实验数据和文献资料，以下是丁烷气体在标准温度和压力条件下的爆炸极限数据：- 最低爆炸浓度（LEL）：1.5%- 最高爆炸浓度（UEL）：8.4%3. 实验方法为了确定丁烷气体的爆炸极限，通常采用以下实验方法之一：- 爆炸管实验：将丁烷气体与空气以不同浓度混合，在爆炸管中点火，并观察是否发生可持续燃烧。

- 爆炸球实验：利用特殊设计的球形容器，将丁烷气体与空气以不同浓度混合，通过点火观察是否发生可持续燃烧。

- 爆压实验：通过在封闭容器中放入一定浓度的丁烷气体，并引发爆破，测量压力变化来确定爆炸极限。

4. 影响因素丁烷气体的爆炸极限受到多种因素的影响，包括温度、压力、湿度和其他杂质等。

以下是一些常见的影响因素：- 温度：较高温度下，丁烷气体的最低和最高爆炸浓度可能会有所变化。

- 压力：较高压力下，丁烷气体的爆炸极限可能会发生变化。

- 湿度：湿度的增加可能会降低丁烷气体的爆炸极限。

- 杂质：其他气体或化合物的存在可能会对丁烷气体的爆炸极限产生影响。

5. 安全措施由于丁烷气体具有易燃和爆炸性，必须采取一系列安全措施来防止事故和保护人员安全。

以下是一些常见的安全措施：- 保持通风良好：确保在使用丁烷气体时有足够的通风，以防止其浓度超过爆炸极限范围。

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：C αHβOγ+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％；L 1、L2、L3、Ln——组成混合气各组分的爆炸极限％；V 1、V2、V3、…Vn——各组分在混合气中的浓度％;V 1+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,则爆炸极限范围增大,即下限降低、上限升高;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;系统压力增大,爆炸极限范围也扩大,这是由于系统压力增高,使分子间距离更为接近,碰撞几率增高,使燃烧反应更易进行;压力降低,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,此时对应的压力称为混合系的临界压力;压力降至临界压力以下,系统便不成为爆炸系统个别气体有反常现象;混合系中所含惰性气体量增加,爆炸极限范围缩小,惰性气体浓度提高到某一数值,混合系就不能爆炸;容器、管子直径越小,则爆炸范围就越小;当管径火焰通道小到一定程度时,单位体积火焰所对应的固体冷却表面散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该混合系的临界直径;点火能的强度高、热表面的面积大、点火源与混合物的接触时间不等都会使爆炸极限扩大;除上述因素外,混合系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;可燃性蒸气的爆炸极限值是由可燃液体表面产生的蒸气浓度决定的;对于可燃液体而言,爆炸下限浓度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;混合气体、蒸汽的爆炸极限可以根据理.查特里法则计算L下= 1/N1/L1+N2/L2.....100%L上= 1/N1/L1+N2/L2.....100%理查特公式是对两种或多种可燃气体或可燃蒸气混合物爆炸极限的计算,它是根据各组分已知的爆炸极限来计算的,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,%;•爆炸与防爆：爆炸极限的计算42008/6/241 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——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%计,c0可用下式确定c0=+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=×+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：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;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,%；爆炸极限的意义可燃物质、蒸气和与空气或氧气必须在一定的浓度范围内均匀混合,形成预混气,遇着火源才会发生爆炸,这个浓度范围称为爆炸极限,或爆炸浓度极限;例如与空气混合的爆炸极限为％～80％;可燃性混合物能够发生爆炸的最低浓度和最高浓度,分别称为和爆炸上限,这两者有时亦称为着火下限和着火上限;在低于爆炸下限时不爆炸也不着火；在高于爆炸上限不会发生爆炸,但会着火;这是由于前者的可燃物浓度不够,过量空气的冷却作用,阻止了火焰的蔓延；而后者则是空气不足,导致火焰不能蔓延的缘故;当可燃物的浓度大致相当于反应当量浓度时,具有最大的爆炸威力即根据完全燃烧反应方程式计算的浓度比例;影响爆炸极限的因素混合系的组分不同,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,则爆炸极限范围增大,即下限降低、上限升高;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;系统压力增大,爆炸极限范围也扩大,这是由于系统压力增高,使分子间距离更为接近,碰撞几率增高,使燃烧反应更易进行;压力降低,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,此时对应的压力称为混合系的临界压力;压力降至临界压力以下,系统便不成为爆炸系统个别气体有反常现象;混合系中所含惰性气体量增加,爆炸极限范围缩小,惰性气体浓度提高到某一数值,混合系就不能爆炸;容器、管子直径越小,则爆炸范围就越小;当管径火焰通道小到一定程度时,单位体积火焰所对应的固体冷却表面散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该混合系的临界直径;点火能的强度高、热表面的面积大、点火源与混合物的接触时间不等都会使爆炸极限扩大;除上述因素外,混合系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;爆炸极限与可燃物的危害可燃性混合物的爆炸极限范围越宽、爆炸下限越低和爆炸上限越高时,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就多；爆炸下限越低则可燃物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;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,但当它从容器或管道里逸出,重新接触空气时却能燃烧,仍有发生着火的危险;爆炸极限的表示爆炸极限的单位气体或蒸气的爆炸极限的单位,是以在混合物中所占体积的百分比％来表示的,如氢与空气混合物的爆炸极限为4％～75％;可燃粉尘的爆炸极限是以混合物中所占体积的质量比g／m^3来表示的,例如铝粉的爆炸极限为40g／m^3;可燃性蒸气的爆炸极限值是由可燃液体表面产生的蒸气浓度决定的;对于可燃液体而言,爆炸下限浓度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;可燃气体或蒸气分子式爆炸极限%下限上限氢气H2 75氨NH3 27一氧化碳CO甲烷CH4 14乙烷C2H6乙烯C2H4 32乙炔C2H2 81苯C6H6甲苯C7H8环氧乙烷C2H4O乙醚C2H5O乙醛CH3CHO丙酮CH32CO乙醇C2H5OH甲醇CH3OH 36醋酸乙酯C4H8O2 9常用可燃气体爆炸极限数据表LEL/UEL及毒性物质名称分子式爆炸浓度V% 毒性下限LEL 上限UEL甲烷CH4 5 15 ——乙烷C2H6 3丙烷C3H8丁烷C4H10戊烷液体C5H12己烷液体C6H14庚烷液体CH3CH25CH3辛烷液体C8H18 1乙烯C2H4 36丙烯C3H6 2丁烯C4H8 10丁二烯C4H6 2 12 低毒乙炔C3H4 100环丙烷C3H6煤油液体C10-C16 5城市煤气 4液化石油气 1 12汽油液体C4-C12松节油液体C10H16苯液体C6H6 中等甲苯C6H5CH3 低毒氯乙烷C2H5CL 中等氯乙烯C2H3CL 33氯丙烯C3H5CL 中等二氯乙烷CLCH2CH2CL 16 高毒四氯化碳CCL4 轻微麻醉三氯甲烷CHCL3 中等环氧乙烷C2H4O 3 100 中等甲胺CH3NH2 中等乙胺CH3CH2NH2 14 中等苯胺C6H5NH2 11 高毒二甲胺CH32NH 中等乙二胺H2NCH2CH2NH2 低毒甲醇液体CH3OH 36乙醇液体C2H5OH 19正丁醇液体C4H9OH甲醛HCHO 7 73乙醛C2H4O 4 60丙醛液体C2H5CHO 17乙酸甲酯CH3COOCH3 16乙酸CH3COOH 16 低毒乙酸乙酯CH3COOC2H5 11丙酮C3H6O丁酮C4H8O 10氰化氢氢氰酸HCN 40 剧毒丙烯氰C3H3N 28 高毒氯气CL2 刺激氯化氢HCL氨气NH3 16 25 低毒硫化氢H2S 神经二氧化硫SO2 中等二硫化碳CS2 50臭氧O3 刺激一氧化碳CO 剧毒氢H2 4 75本表数值来源基本上以SH3063-1999 石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警器设计规范为主,并与常用化学危险品安全手册进行了对照,补充;。

两种可燃气体混合的爆炸极限可燃气体混合的爆炸极限是指在一定的条件下，混合气体中可燃物质的浓度范围，使其能够发生爆炸。

爆炸极限包括上爆炸极限和下爆炸极限，下面将分别介绍两种可燃气体混合的爆炸极限。

1. 上爆炸极限：上爆炸极限是指混合气体中可燃物质的最高浓度，超过该浓度将无法发生燃烧。

上爆炸极限的上限取决于可燃物质的燃点、能源、环境温度以及氧气的浓度等因素。

通常，当混合气体中可燃物质的浓度超过上爆炸极限时，可燃物质的浓度过高，无法与氧气充分接触，导致燃烧反应受限，从而无法发生爆炸。

2. 下爆炸极限：下爆炸极限是指混合气体中可燃物质的最低浓度，低于该浓度将无法发生爆炸。

下爆炸极限的下限取决于可燃物质的最小着火能、环境温度以及氧气的浓度等因素。

当混合气体中可燃物质的浓度低于下爆炸极限时，可燃物质的浓度过低，无法达到燃烧所需的最小热量，从而无法发生爆炸。

可燃气体混合的爆炸极限是根据可燃物质与空气的燃烧特性以及相关物理参数确定的。

在实际应用中，研究和掌握可燃气体混合的爆炸极限对于安全工程和防爆设计具有重要意义。

通过确定上爆炸极限和下爆炸极限，可以制定防爆措施，避免可燃气体混合爆炸事故的发生。

考虑到可燃气体种类繁多，下面以甲烷和氧气为例，简要介绍甲烷和氧气混合气体的爆炸极限：甲烷和氧气混合气体的爆炸极限：对于甲烷和氧气混合气体来说，它们构成了最基本的可燃气体组合。

甲烷（CH4）是一种常见的燃气，氧气（O2）是燃烧所需的氧化剂。

在标准大气压和室温（约25°C）下，甲烷和氧气的爆炸极限如下：- 上爆炸极限：约为15%~17%（体积百分比）。

超过这个浓度，混合气体无法发生燃烧。

- 下爆炸极限：约为5%~15%（体积百分比）。

低于这个浓度，混合气体无法发生燃烧。

需要注意的是，甲烷和氧气混合气体的爆炸极限是在标准大气压和室温下给出的，实际情况可能会受到其他因素的影响，如温度、压力等。

此外，不同的可燃气体组合具有不同的爆炸极限范围，而且可燃气体具有不同的燃烧特性和爆炸危险性，因此需要根据具体情况进行详细研究和评估。

甲烷爆炸极限范围
甲烷是一种常见的天然气，它在各个领域都有广泛的应用，但是在使用过程中，我们也要注意它的安全性。

甲烷爆炸是一种非常危险的现象，它可以造成人员伤亡和财产损失。

了解甲烷爆炸的极限范围对于日常使用甲烷是非常重要的。

甲烷爆炸的极限范围是指在何种浓度下，甲烷会发生爆炸。

在空气中，甲烷的最小爆炸浓度为5%，最大爆炸浓度为15%。

这是指当甲烷在5%到15%的浓度范围内，接触到火源、电火花或高热源时，就会发生爆炸。

理解这个范围的意义非常重要，因为这意味着我们在使用甲烷时需要特别小心。

如果我们在空气中使用甲烷时，把它浓度调得太高，甚至超过15%，那么这个环境下就会变得非常危险，因为当甲烷接触到火源时就会爆炸。

同时，当我们在使用甲烷时需要注意以下几点：
1.不要在密闭空间使用甲烷。

因为当甲烷的浓度达到一定值时，即使没有火源，也有可能发生爆炸。

2.储存甲烷的地方要保持干燥，因为湿气会影响甲烷的浓度。

3.要使用正规的甲烷采购商购买甲烷，以免购买到劣质产品，从而增加使用时的危险性。

4.在使用甲烷时，一定要注意火源、电火花或高热源。

因为这些东西都有可能引发甲烷的爆炸，所以要远离这些源头。

总之，了解甲烷爆炸的极限范围，这对于我们日常使用甲烷非常重要。

我们需要了解甲烷在空气中的爆炸极限，以及如何安全地利用它。

只有这样，我们才能在使用甲烷的过程中避免危险，确保人身和财产安全。

易燃易爆气体试验背景介绍随着全球经济和工业的发展，易燃易爆气体在生产、运输和存储过程中被广泛使用。

然而，这些气体也带来了潜在的火灾和爆炸风险，因此进行易燃易爆气体试验是必不可少的。

实验目的易燃易爆气体试验的目的是评估和验证气体在不同环境下的易燃性和爆炸性。

通过这些试验，可以确定气体在施工现场、生产车间或存储设施中的安全措施和应对措施。

实验方法以甲烷为例，易燃气体试验的方法如下：设计实验方法1.确定试验室范围。

需要做好防爆预防及防护工作，如配备高效排风压机、加强门窗等。

2.准备试验设备。

需要准备容积适当的混合室、点火器、试验压力表、气体分析仪等设备。

3.确定实验燃气体的成分和浓度。

甲烷的浓度通常为5%至15%。

实验步骤1.将适量的氮气和甲烷分别通过流量计加入混合室中。

2.收起混合室，待内部至少混合5分钟使燃气均匀。

3.将混合室中的气体经过加热器加热至30℃以上，并保持恒温，使混合气体达到可燃状态。

4.使用点火器点燃混合室内的可燃气体，观察燃烧过程和燃烧效果。

5.记录试验期间的压力变化、混合气体浓度等数据。

实验评估根据实验结果，可以评估气体的易燃性和爆炸性，如判断气体燃烧时的烟雾密度、火焰的速度、爆炸声响等。

安全措施易燃易爆气体试验需要注意以下安全措施：1.确保试验室内的设施和设备符合防爆要求，并按照操作规程进行试验操作。

2.防止混合气体泄漏或爆炸，必须配备气体检测仪，确保试验室内的气体浓度在安全范围内。

3.试验室内禁止吸烟和使用明火，避免引起火灾或爆炸。

结论易燃易爆气体试验是确保工业生产安全的一项关键实验工作。

通过这些试验，可以识别和解决瓶颈问题，提高工业生产的效率和安全性。

因此，所有从事相关工作的人员都应该掌握试验方法和安全措施，确保实验过程的稳定性和安全性。

常见气体的爆炸极限及爆炸极限计算公式
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，贝
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，%;
VI、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。

甲烷气体爆炸极限
甲烷是一种常见的可燃气体，其爆炸极限是指在空气中甲烷浓度的范围，能够产生爆炸或燃烧的最低和最高浓度。

甲烷的爆炸极限一般根据其浓度在空气中的百分比来衡量。

甲烷的爆炸极限是在下限和上限之间的浓度范围内发生爆炸或燃烧的临界点。

甲烷的爆炸极限如下：
- 下限：甲烷浓度低于5%时，无法形成可燃混合气体，不能发生燃烧。

- 上限：甲烷浓度超过15%时，过量的甲烷会导致空气中氧气不足，无法维持燃烧。

因此，在空气中，甲烷爆炸的浓度范围为5%至15%。

当甲烷浓度在这个范围内时，如果有火源或者电火花等引发点火源，就能够形成可燃混合气体，并产生爆炸或燃烧。

39[收稿日期] 2020-01-07[作者简介]黄代民（1984— ），男，硕士。

湍流状态下甲烷爆炸极限实验研究黄代民1,2，覃欣欣1,2，徐伟巍1,2（1.广州特种机电设备检测研究院，广州 510700；2.国家防爆设备质量监督检验中心（广东），广州 510700）[关键词]甲烷爆炸；湍流；爆炸极限；爆炸压力[摘 要]运用20 L 球爆炸特性测试系统对静止和湍流两种状态下的甲烷爆炸极限和极限点附近爆炸压力的变化规律进行了研究。

结果表明：爆炸前气体状态为静止时，甲烷爆炸极限范围为4.83%~16.4%，气体状态为湍流时甲烷爆炸极限范围为5.10%~15.8%，相对于静止状态，湍流状态下甲烷爆炸极限范围变小。

在爆炸极限附近，湍流状态下的甲烷爆炸压力高于静止状态，压力峰值呈现时间小于静止状态。

湍流加快了化学反应速率的同时，促使已燃甲烷产生的热量传递到未燃区域，也会加速热量的散发，加快自由基的销毁，弱化甲烷燃烧能量的积累。

[中图分类号] X932 [文献标识码] A [文章编号]1004-9118(2020)03-0039-04DOI ：10.14023/ki.dqfb.2020.03.011Experimental Study on Methane Explosion Limit in Turbulent StateHuang Dai-min 1,2, Qin Xin-xin 1,2, Xu Wei-wei 1,2(1. Guangzhou Academy of Special Equipment Inspection & Testing, 510180, Guangzhou 2.China National Quality Supervision and Testing Center of Explosion-proof Equipment (GuangDong), 510760, Guangzhou) Key words: methane explosion; turbulence; explosion limit; explosion pressureAbstract: The explosion limit of methane and the variation of explosion pressure near the limit point were studied by using a 20 L ball explosion test system. The results show that the explosion limit range of methane is 4.83% ~ 16.4% when the gas in static state before explosion, and 5.10% ~ 15.8% when the gas in turbulent state. Compared with the static state, the explosion limit range of methane in turbulent state becomes smaller. Near the explosion limit, the explosion pressure of methane in turbulent state is higher than that in static state, and the peak time of pressure is shorter than that in static state. The turbulence accelerates the chemical reaction rate, at the same time, promotes the heat generated by the burned methane to transfer to the unburned area, accelerates the heat emission and the destruction of free radicals, and weakens the accumulation of methane combustion energy.0 引言长期以来，如何有效遏制流动状态下可燃气体的燃烧爆炸事故一直是现代工业安全生产中面临的一大难题，国内外学者在以甲烷为代表的可燃气体爆炸特性研究方面做了大量工作，但大多数研究都是基于宏观静止状态下的爆炸特性分析[1-2]，而湍流影响下的爆炸极限研究相40对较少。

气体爆炸实验方案
实验名称：测量CH 4在空气中的最危险浓度
背景及方案设计：在煤矿企业经常会发生瓦斯爆炸的事故，给人民生命财产带来重大损失，为更好的了解瓦斯爆炸机理，模拟瓦斯爆炸的事故，以避免爆炸再次或者减小发生概率。

我们知道，任何可燃气体的燃烧或者爆炸都有最为合适的浓度，在此浓度下，若发生爆炸或者燃烧，一定会是最危险的，所以本次实验拟研究CH 4在空气中爆炸的最危险浓度。

常见气体的最危险浓度是化学计量浓度的1.1~1.3倍，个别情况会达到1.5倍。

化学计量浓度cc
ch y y 77.411+=； 其中对于CH 4，2=cc y ；
代入后，得到%49.9=ch y ；
则最危险浓度范围为10.44%~12.34%
由此可得到最危险浓度的大致范围
所以，实验中取9%，10%，11%，12%，13%，14%六个测量点
测量在相同条件下爆炸压力、爆炸压力上升速率等参数大小，找到最大点，即可大致确定CH 4的最危险浓度。