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_图文(精)
可燃气体爆炸极限影响因素研究
I
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:
Key words：LPG；methane；minimum ignition energy；Inert gas；Explosive limit
可燃气氧气氮气三元系爆炸极限测定实验报告
可燃气氧气氮气三元系爆炸极限测定实验报告本实验室使用可燃气氧气氮气三元系爆炸极限测定实验，施测的是由三气组成的爆炸不稳定性复合气体。
一、实验原理三元系爆炸极限测定，采用可视化技术测定可燃气氧气氮气三元系系统中爆炸不稳定性极限气体混合比，通过经过有效调整的真空控制系统将室内组件充满可燃气、氧气、氮气三元系统的混合气体，再次通过可视化设备和稳定的爆炸数据收集实验装置收集实验数据测定系统爆炸不稳定性极限条件。
二、实验仪器及仪器状态1．真空控制系统：它由空气和真空调节系统组成，该系统配备有电子压力表、空气流量计、真空泵等；2．可视化设备：由数字显示屏、计算机驱动的连续调节器、光学装置和碰撞器组成；3．爆炸测试仪：由室外和室内组件组成，其中室外组件主要包括抽真空装置和爆炸数据收集实验装置等，该系统由微机控制，通过软件来实现参数控制和实验数据收集等操作；三、实验程序1．利用真空控制系统，将室内组件充满可燃气、氧气、氮气三元系统的混合气体；2．使用可视化设备进行稳定的爆炸可能性测量，测试混合气体的可燃程度；3．使用爆炸测试仪，分别测量每个混合气体的爆炸极限；4．根据测试结果，整理测试数据，计算可燃气氧气氮气三元系爆炸极限；四、实验结果本次可燃气氧气氮气三元系爆炸极限测定实验的结果为：可燃气的爆炸极限为13.7vol.%，氧气的爆炸极限为26.2vol.%，氮气的爆炸极限为5.5vol.%，三气组的爆炸极限为9.9~10.1vol.%，三气组的爆炸极限温度为689.4℃～700.2℃。
五、实验结论本次实验成功测定出可燃气氧气氮气三元系爆炸极限，三气组最低爆炸极限浓度为9.9vol.%，最高爆炸极限浓度为10.1vol.%，最低爆炸极限温度为689.4℃，最高爆炸极限温度为700.2℃。
从而实时、有效监测分析可燃气氧气氮气三元系的爆炸极限气体组成及混合比。
安全管理——技术讲义作业-技术-爆炸极限的影响因素
爆炸极限的影响因素【大纲考试内容要求】：1.了解爆炸极限的影响因素；2.了解爆炸反响浓度的盘算；【课本内容】：爆炸极限值不是一个物理常数，它是随实验条件的变革而变革，在判断某工艺条件下的爆炸危险性时，需凭据危险物品所处的条件来考虑其爆炸极限，如在炸药、起爆药、炸药烘干工房内可燃蒸气的爆炸极限与其他工房在正常温度下的极限是不一样的，在受压容器和在正常压力下的爆炸极限亦有所差别；其他因素如点火源的能量，容器的形状、巨细，火焰的流传偏向，惰性气体与杂质的含量等均对爆炸极限有影响。
1．温度的影响殽杂爆炸气体的初始温度越高，爆炸极限范畴越宽，则爆炸下限低落，上限增高，爆炸危险性增加。
这是因为在温度增高的情况下，活化分子增加，分子和原子的动能也增加，使活化分子具有更大的打击能量，爆炸反响容易进行，使原来含有过量空气(低于爆炸下限)或可燃物(高于爆炸上限)而不能使火焰蔓延的殽杂物浓度酿成可以使火焰蔓延的浓度，从而扩大了爆炸极限范畴。
例如丙酮的爆炸极限受温度影响的情况见表2—1。
2．压力的影响殽杂气体的初始压力对爆炸极限的影响较庞大，在0.1～2.0 MPa的压力下，对爆炸下限影响不大，对爆炸上限影响较大；当大于2.0 MPa时，爆炸下限变小，爆炸上限变大，爆炸范畴扩大。
这是因为在高压下殽杂气体的分子浓度增大，反响速度加快，放热量增加，且在高气压下，热传导性差，热损失小，有利于可燃气体的燃烧或爆炸。
甲烷殽杂气初始压力对爆炸极限的影响见表2 —2。
值得重视的是当殽杂物的初始压力减小时，爆炸极限范畴缩小，当压力降到某一数值时，则会出现下限与上限重合，这就意味着初始压力再低落时，不会使殽杂气体爆炸。
把爆炸极限范畴缩小为零的压力称为爆炸的临界压力。
甲烷在3个差别的初始温度下，爆炸极限随压力下降而缩小的情况如图2—4所示。
因此，密闭设备进行减压操纵对宁静是有利的。
3．惰性介质的影响若在殽杂气体中参加惰性气体(如氮、二氧化碳、水蒸气、氩、氮等)，随着惰性气体含量的增加，爆炸极限范畴缩小。
常见可燃气体爆炸极限.docx
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 2.410.312甲苯 C ６H ５ CH ３ 1.2713二甲苯C ６H ４(CH ３)２ 1.07.614二氯乙烷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 1.736118 二甲醚 CH ３OCH ３ 3.0 27.019 乙醛 CH ３ COH 4.0 57 20 乙酸 CH ３ COOH4.0 17 21 丙酮 CH ３COCH ３ 2.3 1322 乙酰丙酮 (CH ３ CO) ２CH ２1.723 乙酰氯 CH ３COCl1.5 19 24 乙炔C ２ H２1.5 100 25 丙烯氰 CH ２CHCN2.8 2826 烯丙基氯 CH ２CHCH ２Cl3.2 11.227 甲基乙炔CH 2CCH1.728 氨NH315 30.229 乙酸戊酯CH 3CO 2C 5H 111.0 7.5 30 苯胺C 6H 5NH 21.2 11 31苯C 6H 6 1.2832苯甲酸C H CHO1.46 533 苄基氯 C 6H 5CH 2CI 1.1 34 溴丁烷 C 3H 7CH 2Br 2.535 溴乙烷 CH 3CH 2Br6.7 11.336 丁二烯 CH 2CHCHCH22.0 11.537 丁烷C 4H 101.9 8.538 丁醇 C 4H 9OH 1.8 11.339丁烯C 4H 81.69.340丁醛C H CHO1.412.53 341 丁酸丁酯 C 3H 3COOC 4H 91.2 8.0 42 丁基甲基酮 C 4H 9COCH 31.2 8 43二硫化碳 CS 2 1.060 44一氧化碳CO12.57445氯苯C H CI1.3116 546 氯丁烷 C 3H 7CH 2CI 1.8 10.147氯乙烷CH 3CH 2CI3.815.448氯乙烯CH CHCI3.831249 氯代甲烷CH 3CI8.1 17.450 2-氯丙烷 CH 3CHCICH32.6 11.151 甲（苯）酚C 6H 5OH1.152环丁烷CH 2CH 2CH 2CH 21.88.353环已烷CH2 (CH ) CH 21.22 454 环已醇 CH 2(CH 2)3CHOHCH 2 1.255 环已酮 CH 2（ CH 2） 3COCH 21.3 9.456环丙烷CH 2CH 2CH 22.410.457萘烷CH180.74.91058 环己烯 CH 2(CH 2)2CHCHCH 2 1.259 双丙酮醇(CH 3)2COHCH 2COCH 31.8 6.9 60二丁醚C 4H 9OC 4H 90.98.561二氯（代）苯C H CI 2 2.29.26 462 二乙基胺 (C 2H 5)2NH1.710.1263 二甲胺(CH 3)2NH64二甲苯胺 (CH 3)2C 6H 3NH 265 二氧杂环已烷(CH ) O 22 466 环氧丙烷OCH 2CH 2CH 2 67 乙氧基乙醇 C 2H 5OCH 2CH 2OH68乙酸乙酯CH 3COOC 2H 569丙烯酸乙酯CH CHCOC H5 2 2 270 苯乙烷 C 6H 5C 2H 5 71 环氧乙烷CH 2CH 2O72乙硫醇 C 2H 6S73 乙基甲基醚CH OCH32 574 乙基甲基酮C 2H 5COCH 375 甲醛HCHO76轻油C H NO77 硝基苯26 578 硝基甲烷CH 3NO 2 79 苯酚C 6H 5OH80 苯乙烯 C 6H 5CHCH 281 乙苯 C 6H 5C 2H 5 82 甲酸乙酯 HCOOC 2H 583 对二恶烷 C 4H 8O 2 84 异丁烷C 4H 1085 萘C 10H 886 壬烷 CH 3(CH 2)7CH 3 87 壬醇 CH 3(CH 2)7CH 2OH88仲醛(C 2H 4O )389戊烷C H125 90戊醇C H OH5 1191 丙胺 C 3H 7NH 292 丙基甲基酮C 3H 7COCH 393吡碇C 5H 5N94 四氢呋喃C H O4 895 四氢糠醇 C 4H 7OCH 2OH96 三乙胺 (C 2H 5)3N 97 三甲胺 (CH 3)3N 98 三氧杂环已烷(CH 2O)399 松节油 100 已烷C 6H 14101已醇C 6H 13OH102 庚烷CH 3( CH ) CH 32 3 103 甲氧乙醇CH OC H OH3 2 4104 乙酸甲酯 CH 3CO 2CH 3105 丙烯酸甲酯CH 2CHCO 2CH 3106甲胺CH 3NH 2107 甲基环乙烷CH 3C H 1162.8 14.4 1.2 7 1.9 22.5 1.9 37 1.8 15.7 2.1 11.5 1.7 13 1.0 7.8 2.6 100 2.8 18 2.0 10.1 1.8 11.5 7.0 73 0.9 6 1.87.1 63 1.3 9.5 1.1 8.0 1.0 78 2.7 16.5 2.0 22 1.8 8.4 0.9 5.9 0.7 5.6 0.8 6.1 1.31.1 8.0 1.2 10.52.0 10.4 1.58.2 1.7 12.0 2.0 12.4 1.5 9.7 1.2 8 2.0 11.6 3.0 290.81.2 7.41.21.1 6.72.5 143.1 16 2.4 254.920.7 1.156.73108 甲酸甲酯HCO 2CH 35 23109乙胺C 2H 7N3.514.0110 乙晴CH N4.416.023111 乙酸酐 C 2H 6O 3 2.9 10.3112 （正）葵烷C 10H 22 0.8 5.4 113丙醛C 3H 6O2.917114丙烯醛CH O2.83134115 甲醚 C 2H 6O 3.4 18116甲硫醇 CH 4S 3.9 21.8117 甲基亚枫C 2H 6O 22.628.5118 异丙醇CH O2.312.738119 异丁醇 C 4H 10O1.7 10.9120 异丙醚 C$H 14O 1.4 21 121异丙胺C 3H 9N2.010.4122 （正）辛烷C H181.04.668123 肼 N 2H 4 4.7 100 124 硫化羰 COS12 29125 氯丙烷 C 3H 7CI 2.6 11.11263-氯丙烯 C 3H 5CI 3.3 11.1127 溴甲烷CH 3Br10164。
爆炸极限(气体爆炸)
爆炸极限示意图可燃物质(可燃气体、蒸气和粉尘)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。
爆炸极限的意义可燃物质(可燃气体、蒸气和粉尘)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。
例如一氧化碳与空气混合的爆炸极限为12.5%～74%。
可燃性混合物能够发生爆炸的最低浓度和最高浓度，分别称为爆炸下限和爆炸上限，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；在高于爆炸上限同样不燃不爆。
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。
可燃性气体
高闪点液体：23℃≤闪点≤61℃ 如：丁醇（闪点为35℃）
氯苯（闪点为28℃）等。
第3类 易燃液体
（符号：黑色或白色，底色：正红色） 6
第4类：易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品
本类物品易于引起和促成火灾，按其燃烧特性分为以下三项
★易燃固体：指燃点低、对热、撞击、摩擦 敏感，易被外部火源点燃，燃烧迅速，并可 能散发出有毒烟雾或有毒气体的固体。如： 红磷、硫磺等；
二、扩散燃烧
（二）
火
焰
横
向
物
质
浓
度
分
布r
0
火焰锋面 中心线 火焰锋面
79%
燃料 氧气 产物量
21%
氮气
0%
r
二、扩散燃烧
（二）
扩
散
火 焰
Tf
Tf
横
向 温
T∞
T0
T∞
度 分
T
0
T
布
火焰锋面 中心线 火焰锋面
可燃气体——凡是遇火，受热或与氧化 剂接触能着火或爆炸的气体
常见气体的爆炸极限
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％～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。
爆炸极限受温度影响
爆炸极限受温度影响 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
环境温度对可燃气体爆炸极限的影响
通过实验测定了15-150℃之间5个初始温度点原油蒸气的爆炸极限和临界氧含量，如表1和图1所示，原油蒸气爆炸下限随温度的升高而降低，从15℃的%下降至150℃的%，下降幅度不大，可见温度变化对可燃气体爆炸下限影响较小；对于爆炸上限，从15℃的%上升至150℃的%，上升幅度较大，即温度对可燃气体爆炸上限影响较大；爆炸极限范围随温度升高而变宽，说明温度升高对可燃气体（蒸气）发生爆炸事故的危险性增大；
温度升高提高了完全钝化可燃气体所需惰性气体的浓度，临界氧含量随温度升高而降低，降低了系统的安全系数；最后运用数值分析原理拟合出原油蒸气爆炸极限随温度变化的规律函数，表2所示。
表1不同初始温度时原油蒸气爆炸极限和临界氧含量。
可燃性气体爆炸氧浓度的实验研究
可燃性气体爆炸氧浓度的实验研究氧气是燃烧与爆炸的三要素之一，如果能控制可燃性气体混合物中的氧含量，使其处于临界氧浓度氧体积百分数以外，就可以防止发生爆炸。
许多工业生产场合都将可燃性气体氧含量作为重要的安全技术指标。
而随着目前煤矿瓦斯爆炸事故的频繁发生，对煤矿瓦斯爆炸条件也有着广泛而深入地研究。
目前许多关于气体燃烧与爆炸的文献中对气体中氧的含量有一些论述，但是对于可燃性气体临界氧浓度的研究不是很多，对于混合气体氧浓度数据国内外还未见到文献报道。
因此本文就煤矿瓦斯的主要成分甲烷及甲烷混气进行了氧浓度的实验研究，得出的数据和结论对矿井瓦斯灾害的肪治和治理提供了一些理论基础。
1.2 实验原理理论分析可知在可燃性混合气体中，当加入惰性气体，如二氧化碳、氮气，可燃性混合气体中的氧浓度会相应减小，同时会有效缩小可燃性混合气体的爆炸极限范围，使爆炸下限上升，而爆炸上限下降，爆炸范围最终聚为一点，超过此点混合气体即退出爆炸范围，此点则为可燃性混合气体的爆炸极限临界点，此点对应的氧浓度即为爆炸极限临界氧浓度。
如果加入的惰性气体能使可燃性混合气体中的氧浓度在临界值以下，无论可燃性气体与惰性气体含量发生任何变化，均不会发生爆炸。
2 实验结果与分析2.1 甲烷、甲烷＋氢气、甲烷＋乙烯爆炸极限及氧浓度的对比分析从图1中看出随着二氧化碳气量的增加，氧气体积分数逐渐下降，甲烷混气爆炸极限范围逐渐缩小。
其中，爆炸下限随着二氧化碳充入量的增加而升高，爆炸下限变化比较缓慢；爆炸上限随着二氧化碳充入量的增加而减少，爆炸上限变化较快。
随着充入二氧化碳体积分数的增加，氧气体积分数变化比较平缓，爆炸上限和爆炸下限对应的氧浓度都是平滑的下降，而爆炸上限值的变化相对于上限氧浓度的变化较快，爆炸下限值的变化与下限氧浓度变化相比，差别不大。
所以充入二氧化碳后，氧浓度对爆炸上限的影响比对爆炸下限的影响大。
可见增加混气中二氧化碳的体积分数除了减小了混合气体中的氧浓度外，同时还体现了二氧化碳的惰化作用，使爆炸极限发生变化。
可燃性气体含氧量安全限值的探讨
可燃性气体含氧量安全限值的探讨*万成略** 汪莉***（冶金部安全环保研究院）（北京科技大学）【摘要】：焦炉煤气的安全含氧量目前存在一些异议，由此，提出如何确定可燃性气体氧含量安全限值的问题。
本文提出了惰性气体对氧含量安全限值的影响。
探讨了化学计算法和作图法对可燃性气体氧含量的简单确定，用此方法确定焦炉煤气的氧含量安全限值为4%。
本文认为，焦炉煤气的安全氧含量可适当放宽，以2% 为参考值。
【关键词】可燃性气体氧含量安全限值论述可燃性气体燃烧和爆炸的很多文献都提到燃烧和爆炸的三要素，即：可燃性气体处于一定的浓度范围，最低浓度以上的氧气需求，具有最小温度、能量、持续时间的点火源。
工业生产中将可燃性气体的含氧量作为重要的控制指标。
如GB6222—86《工业企业煤气安全规程》规定：发生炉煤气的含氧量大于1%时，禁止并入网路，水煤气含氧量达到0.8%时、高炉煤气含氧量达到1%时，立即切断电除尘器；转炉煤气含氧量达到2%时，立即停止回收。
对于焦炉煤气，GB6222—86《工业企业煤气安全规程》和GB12710—92《焦化安全规程》都规定焦炉煤气含氧量达到1%时，电除尘器切断电源。
然而可燃性气体安全含氧量控制到多少才是合适的，一直存在争论。
文献[1、2、3]就认为焦炉煤气安全含氧量为1%定得太高，他们推算出焦炉煤气含氧量在14.7%之前不会发生爆炸。
本文就可燃性气体含氧量安全限值的有关问题作如下探讨。
一、可燃性气体燃烧或爆炸含氧量限值的差异文献[1、2、3]从焦炉煤气在空气中的爆炸下限为5.5%，爆炸上限为30%，推算出此时的空气浓度分别为94.5%和70%，按照空气中氧气的浓度为20.95%，而得出焦炉煤气爆炸下限时的氧含量为19.85%，爆炸上限时的氧含量为14.7%。
然而，事实上，可燃性气体的含氧量安全限值却表明其不能这样简单推算。
文献[4]列出部分气体不发生爆炸时的含氧量安全限值（表1），可见在不同惰性气体中含氧量安全限值不同，有的气体差别较大。
爆炸极限影响因素
爆炸极限影响因素什么是爆炸极限可燃物质（可燃气体、蒸汽、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。
压力混合气体的压力对爆炸极限有很大的影响，压力增大，爆炸极限区间的宽度一般会增加，爆炸上限增加，略使爆炸下限下降。
这是因为系统压力增高，其分子间距更为接近，碰撞几率增高，因此使燃烧的最初反应和反应的进行更为容易。
即处于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。
所以压力升高，爆炸危险性增大。
反之，压力降低，则爆炸极限范围缩小。
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。
待压力降至某值时，其下限与上限重合，此时的最低压力称为爆炸的临界压力。
若压力降至临界压力以下，系统就不爆炸。
因此，在密闭容器内进行减压（负压）操作对安全生产有利。
需要说明的是，压力的变化对爆炸上限影响很大，但爆炸下限的变化不明显，而且不规则。
各个文献间的计算结果有一定的差距。
温度常温下爆炸极限数据已很充足，然而摩擦生热、燃烧热等通过热传导、辐射、对流可以使环境温度高于常温。
在实际生产部门中，非常温下（高于室温）可燃气体被预期或非预期引爆的例子屡见不鲜，因此测定非常温下爆炸极限具有非常重要的意义。
一般来说，爆炸性气体混合物的温度越高，则爆炸极限范围越大，即：爆炸下限降低，上限增高。
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
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
子运动加剧 ;压力升高 ,反应物分子间距变小 ,相应地单位时间反应物分子碰撞机会都会增多 ,反应更容易
进行 ,刚好维持反应所需要的氧即其相应的最大允许氧含量变小。
(5) 若在可燃气体中加入惰性气体(如表 2、表 3 数据及图 3、图 4 所示) ,则对爆炸极限产生较大影响 ,表
现为爆炸范围缩小 ,下限上升 ,上限下降 ,但对上限的影响比对下限的影响更为显著[3] 。这是因为下限附近
36
13. 44
0
6. 3
5. 27
39
12. 81
1
6. 7
5. 61
22
11. 76
1
6. 6
5. 52
23. 7
11. 05
2
6. 7
5. 61
16. 7
10. 48
2
6. 7
5. 61
17. 3
10. 10
3
6. 7
5. 61
14
9. 24
3
6. 4
5. 36
14. 7
8. 65
4
6. 7
5. 61
(6) 当然 ,以上对最大允许氧含量的讨论主要是针对空气中爆炸极限范围内的。其实 ,它的最大允许 氧含量的最大值还不是最大值 ,当继续加氧时 ,可燃物还会爆炸 ,直至可燃物达到全氧环境时的爆炸上限 , 这个范围内的每一浓度的可燃物都唯一对应相应的最大允许氧含量 ,在同一温度 、压力等条件下 ,全氧环 境时的爆炸上限才是本条件下的最大值。因此 ,以上结论针对整个爆炸范围是普遍适用的。
(完整word版)爆炸极限理论与计算(word文档良心出品)
第五节爆炸极限理论与计算一、爆炸极限理论可燃气体或蒸气与空气的混合物，并不是在任何组成下都可以燃烧或爆炸，而且燃烧(或爆炸)的速率也随组成而变。
实验发现，当混合物中可燃气体浓度接近化学反应式的化学计量比时，燃烧最快、最剧烈。
若浓度减小或增加，火焰蔓延速率则降低。
当浓度低于或高于某个极限值，火焰便不再蔓延。
可燃气体或蒸气与空气的混合物能使火焰蔓延的最低浓度，称为该气体或蒸气的爆炸下限；反之，能使火焰蔓延的最高浓度则称为爆炸上限。
可燃气体或蒸气与空气的混合物，若其浓度在爆炸下限以下或爆炸上限以上，便不会着火或爆炸。
爆炸极限一般用可燃气体或蒸气在混合气体中的体积百分数表示，有时也用单位体积可燃气体的质量(kg·m—3)表示。
混合气体浓度在爆炸下限以下时含有过量空气，由于空气的冷却作用，活化中心的消失数大于产生数，阻止了火焰的蔓延。
若浓度在爆炸上限以上，含有过量的可燃气体，助燃气体不足，火焰也不能蔓延。
但此时若补充空气，仍有火灾和爆炸的危险。
所以浓度在爆炸上限以上的混合气体不能认为是安全的。
燃烧和爆炸从化学反应的角度看并无本质区别。
当混合气体燃烧时，燃烧波面上的化学反应可表示为A+B→C+D+Q(4—1)式中A、B为反应物；C、D为产物；Q为燃烧热。
A、B、C、D不一定是稳定分子，也可以是原子或自由基。
化学反应前后的能量变化可用图4—4表示。
初始状态Ⅰ的反应物(A+B)吸收活化能正达到活化状态Ⅱ，即可进行反应生成终止状态Ⅲ的产物(C+D)，并释放出能量W，W＝Q+E。
图4－4 反应过程能量变化假定反应系统在受能源激发后，燃烧波的基本反应浓度，即反应系统单位体积的反应数为n，则单位体积放出的能量为nW。
如果燃烧波连续不断，放出的能量将成为新反应的活化能。
设活化概率为α(α≤1)，则第二批单位体积内得到活化的基本反应数为anW/E，放出的能量为。
αnW2/E。
后批分子与前批分子反应时放出的能量比β定义为燃烧波传播系数，为现在讨论β的数值。
爆炸极限计算ppt课件
但需将每种惰性气体与一种可燃气编为一组，将该组气体看 成一种可燃气体成分。
比如：H2+N2, CO+CO2, CH4 该组在混合气体中的体积百分含量为该组中惰性气体和可燃
气体体积百分含量之和。 而该组气体的爆炸极限可先列出该组惰性气体与可燃气的组
1.6%）
解：可燃气体总浓度＝1%＋1.5%＝2.5%
乙烷：P1＝1/2.5=40% 丁烷：P2=1.5/2.5=60%
x下＝
100 40 60
%
2.0%
3 1.6
x上＝
100 40 60
% 9.7%
12.5 8.5
2.0% < 2.5% < 9.7% 故，该混合气体遇火爆炸。
15
（5）含有惰性气体的可燃混气爆炸极限的计算方法
100
3.2
10.0
（2）初始压力
一般压力增大，爆炸极限扩大 压力降低，则爆炸极限范围缩小 待压力降至某值时，其下限与上限重合，将此时的最低压力称为
爆炸的临界压力。若压力降至临界压力以下，系统便成为不爆炸
5
图4-21 不同压力下甲烷爆炸极限 1．火焰向下传播，圆筒容器尺寸为 37×8cm；2．端部或中心点，球形 容器；3．火焰向下传播，圆筒容器
3
4.4.2爆炸极限的影响因素
（1）初始温度
爆炸性混合物的初始温度越高，则爆炸极限范围越大，即爆炸下 限降低而爆炸上限增高
图4-19 温度对甲烷爆炸极限的影响
图4-20 温度对氢气爆炸极限的影响
4
温度对丙酮爆炸极限的影响
爆炸极限
（一）爆炸极限的基本理论及其影响因素爆炸极限是表征可燃气体和可燃粉尘危险性的主要示性数。
当可燃性气体、蒸气或可燃粉尘与空气（或氧）在一定浓度范围内均匀混合，遇到火源发生爆炸的浓度范围称为爆炸浓度极限，简称爆炸极限。
将这一浓度范围的混合气体（或粉尘）称作爆炸性混合气体（或粉尘）。
可燃性气体、蒸气的爆炸极限一般用可燃气体或蒸气在混合气体中的所占体积分数来表示；可燃粉尘的爆炸极限是以在混合物中的质量浓度（g/m3）来表示。
可燃性气体的体积分数及质量浓度比在20℃时的换算公式如下：式中L——体积分数，Y——质量浓度，g／m3。
M——可燃性气体或蒸气的相对分子质量；22.4——标准状态下（0℃，l atm）l mol物质气化时的体积。
把能够爆炸的最低浓度称作爆炸下限；能发生爆炸的最高浓度称作爆炸上限。
用爆炸上限与下限浓度之差与爆炸下限浓度之比值表示其危险度H，即：H =（L上—L下）/ L下或H = （Y上—Y下）/ Y下H值越大，表示可燃性混合物的爆炸极限范围越宽，其爆炸危险性越大。
可燃性气体、蒸气或粉尘在爆炸极限范围内，遇到热源（明火或温度），火焰瞬间传播于整个混合气体（或混合粉尘）空间化学反应速度极快，同时释放大量的热，生成很多气体，气体受热膨胀，形成很高的温度和很大的压力，具有很强的破坏力。
可燃性气体、蒸气或粉尘爆炸极限的概念可以用热爆炸理论来解释。
当可燃性气体、蒸气或粉尘的浓度小于爆炸下限时，由于在混合物中含有过量的空气，过量空气的冷却作用及可燃物浓度的不足，导致系统得热小于失热，反应不能延续下去；同样，当可燃性气体（或粉尘）的浓度大于爆炸上限时，则会有过量的可燃物，过量的可燃物不仅因缺氧而不能参与反应、放出热量，反而起冷却作用，阻止了火焰的蔓延。
当然，也还有爆炸上限达100％的可燃气体和蒸气（如环氧乙烷、硝化甘油等），可燃性粉尘（如火炸药粉尘）。
这类物质在分解时会自身供氧，使反应持续进行下去。
常见工业可燃气体_液体_最大允许氧含量的特性研究_图文(精)
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。