燃气爆炸极限计算方法的研究
两种可燃气体混合的爆炸极限
两种可燃气体混合的爆炸极限文章标题：探索可燃气体混合的爆炸极限：从安全性到应用价值一、引言可燃气体混合的爆炸极限是指在一定条件下，混合气体中可燃气体与空气以特定的比例混合后产生爆炸的最低和最高浓度范围。
这一概念对于燃气安全、工业生产和应用价值具有重要意义。
本文将基于这一主题，深入探讨可燃气体混合的爆炸极限，从其安全性到应用价值作全面评估和讨论。
二、爆炸极限的基本概念及实验方法1. 爆炸极限的定义及意义爆炸极限是指可燃气体与空气混合气体的最低和最高浓度范围，处于这个范围内时可燃气体将发生燃烧或爆炸。
这一概念是确保工业生产安全和防止火灾爆炸事故的基础。
2. 爆炸极限的实验测定方法实验测定爆炸极限常用的方法有容器法、导火索法、火焰传播法等。
这些方法都在一定程度上可以准确测定可燃气体混合的爆炸极限，为安全防范和工艺优化提供了重要数据支撑。
三、可燃气体混合的爆炸极限与燃气安全1. 可燃气体混合的爆炸极限对燃气安全的影响可燃气体混合的爆炸极限是燃气安全的基本概念之一。
在工业生产中，合理控制可燃气体的浓度范围，是确保生产安全和人员健康的关键。
理解和掌握可燃气体混合的爆炸极限，对于预防事故、降低风险具有重要意义。
2. 爆炸极限与燃气安全技术的发展随着燃气安全技术的不断发展，对可燃气体混合的爆炸极限进行精准测定和监测技术得到了广泛应用。
各种气体传感器、监测装置的推出，使得对可燃气体混合的爆炸极限及时监测和控制成为可能，为燃气安全提供了可靠的技术保障。
四、可燃气体混合的爆炸极限在工业和科学研究中的应用价值1. 工业生产中的应用在化工、石油、生物质能源等领域，对可燃气体混合的爆炸极限进行准确测定和控制，对于提高生产效率、降低成本、减少事故风险具有重要作用。
比如在煤矿、石化等行业，对可燃气体混合的爆炸极限进行精准控制，可以有效防范爆炸事故的发生。
2. 科学研究中的应用可燃气体混合的爆炸极限研究不仅在工业领域有着重要应用，同时在科学研究中也具有重要的意义。
常见气体的爆炸极限及爆炸极限计算公式
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=2.178 Nm3/h 体积分数=2.178/19000=0.012% 甲醛体积分数=25.39 Nm3/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！。
多元可燃气体爆炸极限理论预测模型研究
第17卷第4期2021年4月中国安全生产科学技术Journal of Safety Science and TechnologyVol. 17 No. 4Apr. 2021doi ： 10. 11731/j. issn. 1673-193x. 2021. 04. 009多元可燃气体爆炸极限理论预测模型研究马秋菊112，万孟赛J 邵俊程J 钟鸣宇J 郭宇浩1(1.中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院，北京100083 ；2•中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室，北京100083)摘 要：为准确掌握和预测多元可燃气体的爆炸极限，开展2种多元可燃气体爆炸极限的理论预测模型研究$第1种模型针对“多种可燃气体+多种惰性气体”在空气中或氧气中混合#基于求解可燃气体绝热火焰温度的总比热特性方法以及化学平衡反 应中的贫燃料(富氧)反应，提出该多元可燃气体的爆炸下限预测模型；第2种模型针对“可燃气体+惰性气体+氧气”混合，基 于热平衡方程及混合气体的各组分浓度、淬灭电势及燃烧潜热，提出该多元可燃气体的爆炸极限预测模型。
结果表明：在预测多元可燃气体的爆炸极限时，第1种模型具有较广泛的应用性，且表现出较高的准确度；第2种模型具有使用简单的特点#且扩展了 LCR (勒夏特列原理)的应用范围。
关键词：爆炸极限；多元可燃气体;绝热火焰温度；预测模型中图分类号：X932文献标志码:A 文章编号：1673 - 193X (2021) -04 -0054 -06Sidy on theoretical prediction model for explosion limit of multi-somponentcombustible gasesMA Qiuju 1 , WAN Mengsai 1 , SHAO Juncheng 1 , ZHONG Mingyu 1 , GUO Yuhao 1(1. School oZ Emergence Management and Safety Engineering , China University oZ Mining & Technology ( Beijing ) , Beijing 100083 , China ；2. State Key Laborato — of Coal Resources and Safe Mining , China University oZ Mining & Technology ( Beijing ) , Beijing 100083, China )Abstract : In ordvr to ywsp and predict thv explosion limit of multi-camponent cambustiblv gases accurately , tw kinds of thv-owticel prediction models tor thv explosion limit of multi-cemponent cambustiblv gases were studied. In the first model , aimingat “ multiplv cambustiblv gases and multiplv inert gases ” mixed in air os oxyyen , a prediction model for thv explosion lowvslimit o emulti-component combustible gases was p * o posed based on themethod oesoleingthetotalspecieicheatcha a cte *i sticsof adiabatic flamv temperature of thv cambustiblv yas and thv fuel-poos ( oxy y en-rich ) reaction in thv chemicel equilibriumreaction. In thv svcend model , aiming at thv “ cambustiblv yas , inert yas and oxyyen ” mixture , / prediction model for thv ex plosion limit of multi-cemponent cambustiblv gases was proposed based on the heat balance equation and thv cencentwtion ,quenching potential and cembustion latent heat of each cemponent in thv yas mixturv. Thv results showed that when predictingthv explosion limit of multi-cemponent cambustiblv gases , the first model had wider applicebility and presented higher accura cy , and the secend model was simple to use and extended the application wnyv of LCR ( Lv ChateVvs ' s principle ).收稿日期：2020 - 12 - 14*基金项目：煤炭资源与安全开采国家重点实验室开放基金项目(SKLCRSM19KFA11 )；中央高校基本科研业务费专项资金项目(2021YQAQ05 );消防应急救援装备应急管理部重点实验室开放课题项目(2020XFZB15 )；上海市自然科学基金面上项目(19ZR1411500)作者简介：马秋菊，博士，副教授，主要研究方向为爆燃动力学、危化品燃爆机理与事故预防$通信作者：万孟赛，硕士研究生，主要研究方向为爆炸安全与防护。
爆炸极限的计算方法-1
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）=4.3693 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。
可燃气体爆炸极限计算的探讨
山西科技SHANXI SCIENCE AND TECHNOLOGY2019年第34卷第2期可燃气体与空气（或氧气）必须在一定范围内均匀混合，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浓度极限，简称爆炸极限。
可燃气体能够发生爆炸的最低浓度和最高浓度称为爆炸下限和爆炸上限，惯以百分比表示，可燃气体只有在这两个浓度之间才可以引爆。
因此，只有准确掌握和控制可燃气体的爆炸极限，才能确保可燃气体的安全生产、输配及使用，对保障人民群众的生命财产安全十分重要。
1可燃气体爆炸极限的计算公式1.1单组分纯可燃气体烷烃爆炸极限的计算单组分纯可燃气体烷烃爆炸极限的计算方法有多种，笔者通过对各种文献中公式的对比分析，推荐用以下公式（该公式不适用H2、C O、烯烃、炔烃等可燃气体的计算）计算单组分纯可燃气体烷烃爆炸极限。
爆炸下限：L下=0.55V0（1）爆炸上限：L上=0.48V0姨（2）式中：L下为可燃气体爆炸下限，%；L上为可燃气体爆炸上限，%；V0为燃气的化学计量比体积分数，%。
例1：可燃气体甲烷爆炸极限的计算根据化学反应平衡式：CH4+2O2=C O2+2H2O，依据式（1）、式（2）进行计算。
L下=0.55×100/（1+2×100/20.9）= 5.2；L上=4.8×100/（1+2×100/20.9）姨=14.8。
例2：可燃气体乙烷爆炸极限的计算根据化学反应平衡式：2C2H6+7O2=4C O2+6H2O，依据式（1）、式（2）进行计算。
L下=0.55×100×2/（2+7×100/20.9）=3.1；L上=4.8×100×2/（2+7×100/20.9）姨=11.4。
甲烷和乙烷爆炸极限实验值分别为5.0/15.0和3.0/12.5。
通过以上2例题计算可知，以上两公式是有效的，也较为准确。
1.2对两种或多种可燃气体爆炸极限的计算对两种或多种可燃气体爆炸极限的计算，笔者推荐以下公式，该公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。
煤气爆炸极限的计算与安全动火浓度值的确定
H: + N , 3
并依 据图 中 比 率查找
)
域 内选择一 个安全 浓度值 浓度值 的确 定则相反
后一类安全 动火 %
。
需要 从 >
,
单位 ( % )
C O + C O: I C H吸 C m H。
这个火焰 非延 区 域 内选 择一个 安全浓度值 由于各 种煤气 的组分 不同 同 ( 见表 表4
一
—
二 一 卫 旦 三 卜 了 兰一 二上 」
{
一
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3 4 69%
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3 29%
二
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。
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+
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。
46%
8 竺 }1 巴 些 上述 各类煤 气设 备 的停气 动火 一 般均
_
_
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纯 氧顶吹转炉煤气
_
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,
采 用蒸汽 或惰 性气 体置换 干 净可燃气 体 果把 可燃气 体置换 为零
:
、
下 图是 用氧 或二氧 化碳 和氢
Co
、
一
氧化
煤气 中的 可燃 组 分 ( 如 H
c m Hn
CH
`
、
碳
、
甲烷 混合时 的爆炸 极 限
、
以 通钢焦 炉煤
等 )
,
在火源 ( 或高温 ) 条件下 与氧
吕 。 “ 初 7 助 招 舫 6 1 4 2 极 爆 合 气劝 燃 可 限 炸 物 馄 休 %
H:
.
式中
:
L 1 ( 下 )
常见气体的爆炸极限及爆炸极限计算公式精修订
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！。
常见气体的爆炸极限及爆炸极限计算公式
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。
爆炸极限计算
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。
天然气爆炸上限
天然气爆炸上限天然气爆炸上限是一个重要的安全参数，对于天然气工业和相关领域有着重要的意义。
在深入了解天然气爆炸上限之前，我们首先需要明确几个基本概念。
一、基本概念1. 天然气：天然气是一种烃类气体，主要成分是甲烷。
它是一种清洁、高效的能源，广泛应用于工业、民用等领域。
2. 爆炸极限：可燃气体在空气中能够燃烧的最低浓度和最高浓度称为爆炸极限。
天然气也具有这一特性。
3. 爆炸上限：在给定条件下，可燃气体与空气混合，能够燃烧的最大浓度称为该气体的爆炸上限。
对于天然气，其爆炸上限是指在一定温度和压力下，天然气与空气混合，能够点燃并持续燃烧的最大浓度。
二、天然气爆炸上限的确定确定天然气爆炸上限的方法有多种，包括实验法、理论计算法和经验法等。
其中，实验法是最常用和最准确的方法。
通过实验，可以模拟不同温度、压力和气体成分等条件下的天然气与空气混合物，观察其燃烧情况，从而确定爆炸上限。
三、天然气爆炸上限的意义1. 安全保障：天然气爆炸上限是确定安全操作规程的重要依据。
了解爆炸上限有助于企业和个人在生产、使用过程中采取适当的预防措施，确保设备和人员的安全。
2. 事故预防：通过研究天然气爆炸上限与操作条件、设备性能等因素的关系，可以分析事故原因，制定针对性的预防措施，降低事故发生的概率。
3. 工业应用：在天然气工业中，了解爆炸上限有助于优化工艺流程、提高设备性能和降低能耗。
同时，对于民用领域，如家庭燃气使用，了解爆炸上限有助于选择合适的燃气设备和安全使用方法。
四、提高天然气爆炸上限的措施1. 加强安全管理：企业和个人应建立完善的安全管理制度，定期进行安全检查和培训，提高员工的安全意识和操作技能。
2. 优化设备性能：采用先进的设备和技术，提高设备的密封性和耐压性，降低泄漏和事故发生的可能性。
3. 严格控制操作条件：在生产和使用过程中，应严格控制温度、压力和气体成分等操作条件，确保其在安全范围内。
4. 强化应急处理能力：建立完善的应急处理机制，配备专业的应急救援队伍和设备，提高应对突发事件的能力。
天然气燃烧反应机理与爆炸极限
编号：SY-AQ-06694( 安全管理)单位：_____________________审批：_____________________日期：_____________________WORD文档/ A4打印/ 可编辑天然气燃烧反应机理与爆炸极限Combustion reaction mechanism and explosion limit of natural gas天然气燃烧反应机理与爆炸极限导语：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。
1.天然气燃烧反应机理和所有燃气燃烧一样，在合适条件下，天然气一旦开始燃烧，只要继续供气，燃烧就可以持续下去。
天然气一空气混合物在某处点燃，其余部分无需再由外界供给热量就可燃烧起来，新流入的混合气会由于热流作用和反应的迅速发展引起燃烧。
天然气燃烧反应机理是含有自由基和自由原子参与的链式反应。
天然气与空气的氧化反应在一定条件下由缓慢氧化转化为剧烈氧化是由于混合气中还存在着少量[OH]、[CH3]、[H]等这些活化的自由基和自由原子，它们与CH4反应，并随着反应不断消失、又不断形成，而且更多的形成，使天然气燃烧持续进行下去。
2.天然气爆炸极限在天然气与空气混合物中，如天然气浓度低于某一限度，氧化反应产生的热量不足以弥补散失的热量，无法维持燃烧爆炸；当燃气浓度超过某一限度时，由于缺氧也无法维持燃烧爆炸。
前一浓度限度称为着火下限，后一浓度限度称为着火上限。
着火上、下限又称爆炸上、下限，上、下限之间的温度范围称为爆炸范围。
单组分可燃气体的爆炸上、下限见表3-1-1。
表3-1-1一些单一气体的燃烧特性名称烧烧反应式理论空气需要量及耗氧量/(m3/m3干燃气)理论烟气量Vt/(m3/m3干燃气)爆炸极限(20℃，101.325kPa)/%燃烧热值温度/℃着火温度/℃空气氧气CO2含量H2O含量N2含量Vt下限上限氢H2+0.5O2=H2O2.28 0.5—1.01.882.88 4.0 75.9 2210 400一氧化碳C+0.5O2 =CO2 2.380.51.0 —1.882.88 12.5 74.2 2370 605 甲烷CH4 +2O2 =CO2 +2H2 O 9.522.01.02.0 7.52 10.52 5.0 15.0 2043 540乙炔C2H2+2.5O2 =2CO2 +H2O11.90 2.5 2.0 1.0 9.40 12.40 2.5 80.0 2620 335乙烯C2H4+3O2 =2CO2 +2H2O 14.28 3.0 2.0 2.0 11.28 15.28 2.7 34.0 2343 425乙烷C2H6+3.5O2 =2CO2+3H2 O 16.66 3.52.03.0 13.16 18.16 2.9 13.0 2115 515丙烯C3H6+4.5O2=3CO2 +3H2 O 21.42 4.5 3.0 3.0 16.92 22.92 2.0 11.7 2224 460丙烷C3H8+5O2 =3CO2 +4H2 O 23.80 5.03.04.0 18.80 25.80 2.1 9.5 2155 450丁烯C4H8+6O2 =4CO2 +4H2 O 28.56 6.0 4.0 4.0 22.56 30.56 1.6 10.0 —385正丁烷C4H10+6.5O2 =4CO2 +5H2 O 30.94 6.54.05.0 24.44 34.44 1.5 8.5 2130 365异丁烷C4H10+6.5O2 =4CO2 +5H2 O 30.94 6.54.05.0 24.44 34.44 1.5 8.5 2118460戊烯C5H10+7.5O2 =5CO2 +5H2 O 35.70 7.5 5.0 5.0 28.20 38.20 1.4 8.7—290正戊烷C5H12 +8O2 =5CO2 +6H2 O 38.08 8.05.06.0 30.08 41.08 1.48.3—260苯C6H6+7.5O2 =6CO2 +3H2 O 35.70 7.5 6.0 3.0 28.20 37.201.28.0 2258 560硫化氢H2S+1.5O2 =SO2 +H2O7.14 1.51.01.05.64 7.644.345.51900270对于不含氧和不含惰性气体的燃气之爆炸极限可按下式近似计算：L=100/∑(Vi/Li)式中L——燃气的爆炸上、下限，%；Li——燃气中各组分的爆炸上、下限，%；Vi——燃气中各组分的体积分数，%。
常见气体的爆炸极限及爆炸极限计算公式
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！。
常见气体的爆炸极限及爆炸极限计算公式
常见气体的爆炸极限及爆炸极限计算公式
The final revision was on November 23, 2020
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。
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=%）、乙烷15%（L下=%）、丙烷4%（L下=%）、丁烷1%（L下=%）求爆炸下限。
Lm=100/（80/5+15/+4/+1/）=。
爆炸极限计算资料
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CHO表示，设燃烧1mol气体所必需的氧摩尔数为n，γαβ则燃烧反应式可写成：CHO+nO→生成气体2αγβ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——可燃性混合物爆炸下限；下 L——可燃性混合物爆炸上限；上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：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 2表．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：％。
例如甲烷爆炸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等可N、Cl、％～15％，与计算值非常接近。
燃气爆炸极限值
燃气爆炸极限值燃气是我们日常生活中经常使用的一种能源，它被广泛应用于炊具、供暖和工业生产等领域。
然而，由于燃气具有易燃易爆的特性，未经妥善处理或不当使用时，可能会引发严重的安全事故，例如燃气爆炸。
了解燃气爆炸的极限值对于安全使用燃气至关重要。
燃气爆炸的基本特性燃气爆炸是指燃气与氧气或者氧化剂在一定条件下发生的快速氧化反应，伴随着能量的释放，形成高温、高压的气体膨胀浪潮。
燃气爆炸通常包括两个重要的要素：燃料和氧气。
当燃料与氧气的比例达到一定范围时，就会形成易燃混合物。
这个比例范围通常被称为爆炸极限值。
燃气爆炸极限值的意义燃气爆炸极限值是指燃料和氧气混合后能维持爆炸的最小和最大浓度范围。
当混合物的浓度低于最小极限值时，氧气不足，燃烧无法维持。
当混合物的浓度高于最大极限值时，燃料过多，氧气无法与其完全反应。
只有在混合物的浓度位于这两个极限值之间时，才能形成可燃的混合物。
燃气爆炸极限值的测定方法确定燃气爆炸极限值的主要方法是实验测定。
通过在实验室中控制燃料与氧气的比例，以不断增加或减少气体浓度来寻找极限值。
常用的实验方法有一氧化碳球瓶法、连续增加气体法等。
这些实验方法通常较为耗时且需要严格的操作，但它们能够为燃气爆炸的安全预防提供重要的参考。
燃气爆炸极限值的影响因素燃气爆炸极限值受到多种因素的影响。
其中，常见的因素包括氧气浓度、燃料种类、气温、气压等。
较高的氧气浓度会使爆炸极限值范围扩大，而较低的氧气浓度会使其范围缩小。
不同的燃料具有不同的极限值，例如天然气、丙烷和乙醇等。
气温和气压的变化也会对爆炸极限值造成影响。
燃气爆炸极限值的应用意义准确地了解燃气爆炸的极限值对于燃气的安全使用具有重要意义。
在使用燃气的设备上，比如燃气灶具，合理控制燃气和空气的比例，可以有效地避免爆炸事故的发生。
对于燃气输送和储存设施，了解燃气爆炸的极限值可以进行相应的安全设计。
此外，燃气爆炸极限值的研究也对于燃气的开发和利用提供了一定的指导。
混空轻烃燃气爆炸极限计算方法的研究
镇 及 农 卡寸ｆ｝Ｊ新 燃 气代 替 天然 气安 装 入 户是 非 常 ２．１按 可燃 物热值 的低 热值 估算
● ６
必 要的
４
根 据 ＣＪｆｌ＂３４ｌ一 ２（）ｌ（）《混 。 轻 烃燃 气》可 以得到
７ ６
６
轻 烽燃 料 人部分 为 Ｃ 、Ｃ 组成 的烃类 混 合物 ，这 爆 炸 极 限 的汁 箅 方 法Ｉ ，， ． ＠ ｇ．， Ｉ－－，ｔ－燃 料 符绀 分 的低 热 价
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｉｎ ｌｌ ｏｔｈ ｌｉｏｎ，ｒｅＩ＇ｌａｔ ｅＩｎ Ｈｎｄ ｏｐｅｒａｌｉｏ ｖ１ ｏｔ’ｔｈｅ ｎＰｗ ｌｙ！ ¨ｆ ｇａｓ．ｉｆ ｔｈｅｒｅ ｉｓ ａｌｌｙ ｌｅａｋａｇｅ ｉｔ ｉｓ ｐｏｓｓｉｈｈ Ｉｏ Ｉｌｒｏ（１ｕ（’Ｐ ｔｈｅ Ｉｌｌｉｘｆ ｔｌ ｇａｓ ｉｎ ｆｌ１ｔ ｌｉｍ ｉｌ（，ｆ１ｔ Ｘｌｆ ｌｏｓｉｏｎ．Ｔｈｅ ｔｔ（’ｃ１Ｊｒａｔｅ ｃｏｎｔｒｏｌ‘ ｔｈｅ ｔ Ｘｌｌｌｏｓｉｏｌｌ ｎｉｔ ｌｌｆ ｇａｓ ｉｓ ｏｌ‘ｇｒｅａｔ ｓｉｇｎｉｆｉ￣‘ＨＩ１（’Ｐ ‘ｔｈｅ ‘ ａｌＨｌＩｌｌ ｉｌｌＩ（Ｉ ｔｈｅ ｓＨｆｔ ＬｌＹ，（ ＩＩｆ１ ｇａｓ．Ｉｈ ‘－￣ｌｌｌＳ（ Ｉｈ￣、ｌｉｍｉｔ ｌｌｆ ｇａｓ ｅｘｐｈ￣ｓｉｏｎ ｉｓ ａｆｆｅ｛‘ｔｅｄ ｂｙ Ｉｌｌ￣ｔｎｙ Ｉ ＬＩ ｔｏｔｓ．ｉｔ ｉｓ ｄｉｆｆｉ（ ｕｈ ｌｏ ｃａｈ‘ｕｌａｔｅ ａ ＣＵｌ’ａｔ（ ｈ ¨ｌｔ ｔ、ｘ１）ｌｏｓｉ（，ｎ ｌｉ ｚｎｉｌｓ ｏｔ ｄｉｔｔ￣ｕ‘ｒ『ｌｌ ｍ ｉｘｅｄ ｇａ Ｐｓ ｗｉｔｈ ｔｌ ｕｎｉｔｉｔ ＩＩ ｆ ｉｗｎｌｕｈ１． Ｉ ｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃａｌ（’ｕｌａｔｉｏｌ１ ｌ】１Ｐｔｌｌ（）（Ｉｓ ‘１ｆ ｅｘｐｈ）ｓｉｏｎ ｌｉｎｌｉｔ ａｒ Ｉ１ｒｅｓｅｎｔｅｄ ｔｉｌｌ（１ Ｉｌ１ｒ ｆｕｌｌｌｌｔｌｌａ ｆｕｒ ｃａｌ（’Ｉｄａｔｉｎｇ ｔｈｅ Ｐｘ１）ｌｏｓｉ（Ｉｌｌ ｌｉｌｎｉｔ Ｉｌｆ Ｉｌｌ（ ｍｉｘｅｄ ａｉｔ ｌｉｇｈｔ １Ｂ＇ｄｒｏ（。ａｒｈｏｎ ｇａｓ ｉｓ ｌ‘Ｐ‘’４）ｌｌｌｌｌｌ（ Ｉ１（１（ （Ｉ． Ｋ ｅｙ ｗｏｒｄｓ ｍ ｉ、ＰｔＩ ａｉＩ’ｌｉｇｈｔ ｈ、 ｄｒｏ（·ａｌ‘ｂｏｎ ｇａｓ：ｅｘｐｌｏｓｉ＜）ｌＩ Ｉｉｍ ｉｔ：ｃａ［ｔ·ｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｌｌ
可燃气体的爆炸极限和最大允许氧含量的测定及影响因素研究
lower limit
MAOC
upper limit
MAOC
0
7
5. 86
35
13. 65
0
7
5. 86
39
12. 81
1
7
5. 86
22
11. 76
1
7
5. 86
23
11. 36
2
7
5. 86
16
10. 92
275. Fra bibliotek617
10. 29
3
7
5. 86
14
9. 24
3
7
5. 86
14
9. 24
4
7
flammable explosion
explosion
flammable explosion
explosion
(N2ΠCoal gas)
lower limit
MAOC
upper limit
MAOC
(N2ΠCoal gas)
lower limit
MAOC
upper limit
MAOC
0
6. 3
5. 27
(3)
其对应模拟图形如图 2 。当然根据精度及其它需要还可
拟合出次数更高更精确的函数及图形 。这样对可燃物每个浓
度所对应的最大允许氧含量都可从理论上估算出 。
(4) 温度和压力等物理因素对爆炸极限有影响 ,同样对最
大允许氧含量也有影响 。当温度和压力升高时 ,爆炸下限下
降 ,上限上升 , 爆炸极限范围变宽 ; 反之 , 则爆炸极限范围变
68
而当量浓度与上限之间处于缺氧状态 ,尤其在上限 ,氧更是严重匮乏 ,可燃物之所以不爆 ,就是因为氧 严重不足 ,不足以引燃可燃物 ,因此当加氧时 ,上限会急速加大 ,特别是在全氧环境中 ,上限值要比在空气 中的大得多 。
混合燃气爆炸极限计算方法的补充
混合燃气爆炸极限计算方法的补充《混合燃气爆炸极限计算方法补充指南》嘿，朋友们！今天咱来聊聊混合燃气爆炸极限计算方法这个事儿。
咱先说说这燃气啊，就像个有点脾气的家伙。
你要是不了解它，不小心惹到它了，那可不得了，“嘭”的一下就可能爆发啦！而这混合燃气呢，就更复杂一些，就像一群有个性的小伙伴凑在一起。
要搞清楚混合燃气爆炸极限，咱得先知道各种单一燃气的爆炸极限。
这就好比每个人都有自己的脾气底线一样。
然后呢，通过一些计算来看看混合在一起后会变成啥样。
比如说啊，有两种燃气 A 和 B，它们各自的爆炸极限是一定范围。
那我们怎么来算混合后的呢？这可不是简单地加加减减哦！这里面有个小窍门，就好像把不同颜色的颜料混合在一起，会出现新的颜色一样。
我们得考虑它们的比例。
如果 A 占的比例大，那它对混合后的爆炸极限影响就大一些。
这就像一群人里，那个块头大的说话可能更有分量。
计算的时候，可不能马虎。
要仔细地分析每种燃气的特点，就像了解每个朋友的性格一样。
然后根据比例来算出大概的范围。
再打个比方，就像你要做一道混合口味的菜，盐放多了太咸，糖放多了太甜，得掌握好各种调料的比例，才能做出美味的菜肴。
这混合燃气的爆炸极限计算也是同样的道理。
有时候啊，我们可能会遇到一些特殊情况。
比如说燃气里还夹杂着其他的杂质，这就像菜里不小心掉进了一粒沙子。
这时候就得更小心地去分析和计算了。
总之呢，混合燃气爆炸极限计算可不是个简单的事儿，但也不是难到没法搞定的。
只要我们认真对待，像对待一个重要的任务一样，仔细去研究，去摸索，就一定能搞清楚它。
大家可别小瞧了这个知识哦，这可是关系到我们生活安全的大事。
就像我们每天出门要注意交通安全一样，了解混合燃气爆炸极限计算方法，能让我们更好地避免危险。
所以啊，朋友们，都重视起来吧！多了解一些这方面的知识，对我们自己和身边的人都有好处。
让我们一起成为燃气安全的小卫士，保护自己和家人的安全！。