氣體和液體的爆炸極限通常用體積分數(shù)(%)表示。不同的物質(zhì)由于其理化性質(zhì)不同,其爆炸極限也不同;即使是同一種物質(zhì),在不同的外界條件下,其爆炸極限也不同。通常,在氧氣中的爆炸極限要比空氣中的爆炸極限范圍大。

一、爆炸極限

1.爆炸極限一般認為是物質(zhì)發(fā)生爆炸必須具備的濃度范圍。可燃的氣體、蒸氣或粉塵與空氣混合后，遇火會發(fā)生爆炸的最高或最低的濃度，稱為爆炸濃度極限，簡稱爆炸極限。能引起爆炸的最高濃度稱為爆炸上限，能引起爆炸的最低濃度稱為爆炸下限，上限和下限之間的間隔稱為爆炸范圍。

【注意】
（1）粉塵的爆炸上限一般沒有實用價值，通常只應用粉塵的爆炸下限。

（2）在生產(chǎn)、儲存、運輸、使用過程中，為保證安全，控制可燃物濃度低于爆炸下限或高于爆炸上限。

2.除助燃物條件外，對于同種可燃氣體，其爆炸極限受以下四個方面的影響（1） 火源能量。引燃混合氣體的火源能量越大，可燃混合氣體的爆炸極限范圍越寬，爆炸危險性越大。
（2） 初始壓力?？扇蓟旌蠚怏w初始壓力增加，爆炸范圍增大，爆炸危險性增加。值得注意的是，干燥的一氧化碳和空氣的混合氣體初始壓力上升，其爆炸極限范圍縮小。
（3） 初溫?；旌蠚怏w初溫越高，混合氣體的爆炸極限范圍越大，爆炸危險性越大。
（4） 惰性氣體。可燃混合氣體中加入惰性氣體，會使爆炸極限范圍變小，一般上限降低，下限變化比較復雜。當加入的惰性氣體超過一定量以后，任何比例的混合氣體均不能發(fā)生爆炸。

二、爆炸危險源

三、舉例：涂料的爆炸極限

定義：當涂料噴涂后揮發(fā)出來的的可燃性氣體與周圍空氣在一定的濃度范圍內(nèi)均勻混合，形成混合氣體，一旦遇著閃燃（火源）就會發(fā)生爆炸，這個濃度范圍稱為爆炸極限。

并不是空氣中混合了均勻的可燃性氣體就會發(fā)生爆炸，而是在一定的混合比例范圍才能形成可燃的爆炸溶度——爆炸極限。

可燃性混合氣體的爆炸極限有爆炸下限（最小爆炸極限）和爆炸上限（最小爆炸極限）之分：

上限是指：可燃性混合氣體能夠發(fā)生爆炸的最高上限溶度。在高于爆炸上限時，空氣不足，導致火焰不能蔓延不會爆炸，但能燃燒。

下限是指：可燃性混合物能夠發(fā)生爆炸的低濃度。由于可燃物濃度不夠，過量空氣的冷卻作用，阻止了火焰的蔓延，因此在低于爆炸下限時不爆炸也不著火。

四、影響爆炸極限的主要因素

1.1原始溫度

爆炸性氣體混合物的原始溫度越高，則爆炸極限范圍越大，即爆炸下限降低而爆炸上限增高。因為系統(tǒng)溫度升高，其分子內(nèi)能增加，使更多的氣體分子處于激發(fā)態(tài)，原來不燃的混合氣體成為可燃、可爆系統(tǒng)，所以溫度升高使爆炸危險性增大。若t℃時的下限為L，25℃時的下限為L25，則其關系式為

Lt=[1—0.000721(t一25)]×L25

1.2系統(tǒng)初始壓力

混合氣體的原始壓力對爆炸極限有很大的影響，在增壓的情況下，其爆炸極限的變化也很復雜。壓力增大，爆炸極限擴大。這是因為系統(tǒng)壓力增高，其分子間距更為接近，碰撞幾率增高，因此使燃燒的最初反應和反應的進行更為容易。壓力降低，則爆炸極限范圍縮小。待壓力降至某值時，其下限與上限重合，將此時的最低壓力稱為爆炸的臨界壓力。若壓力降至臨界壓力以下，系統(tǒng)就不爆炸。因此，在密閉容器內(nèi)進行減壓(負壓)操作對安全生產(chǎn)有利。天然氣--空氣混合的爆炸界限與壓力的依存關系可表示為

L=4.9—0.71lnP

U=14.1—20.4lnp

式中

L為爆炸下限，％(體積分數(shù))；U為爆炸上限，％(體積分數(shù))；P為初始壓力，Pa。

五、爆炸極限的理論計算方法和設計前應用

按爆炸性氣體完全燃燒時化學理論濃度計算

爆炸性氣體完全燃燒時化學理論濃度可以用來確定鏈烷烴類的爆炸下限，其計算公式為

L下=0.55Co

式中0.55為常數(shù)；Co為爆炸性氣體完全燃燒時化學理論濃度。

現(xiàn)以甲烷為例，其燃燒反應為

CH4+202--CO2+2H20+Q

如空氣中氧濃度為20.9％，則Co可用下式確定

Co=1/(1+n/0.209)*100%=20.9/(n+0.209)

式中n為完全燃燒時所需分子數(shù)，這里n=2

則L下=O.55Co=0.55×20.9/(0.209+2)=5.2

因此，甲烷的爆炸下限值確定為5.2％。

此式也可用于估算鏈烷烴類以外的其他有機可燃氣體爆炸極限。

六、其他物質(zhì)的25%LET濃度，可通過溫度、爆炸極限等因素進行核算

七、下面列舉幾個可燃性氣體的爆炸極限：

1. 乙醛：最小4%，最大57%，即4~57%

2. 乙炔：最小2.5%，最大82%，即2.5~82%

3. 二甲苯：最小1%，最大7%，即1~7%

4. 乙苯：最小1%，最大7.1%，即1~7.1%

5. 乙醇/酒精：最小3%，最大19%，即3~19%