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什么是爆炸极限 基本知识要了解

  【摘要】在众多关于爆炸事故的新闻中,您可能经常听到这些爆炸多是由于某种可燃物质遇火时气体浓度超过爆炸极限导致的。那么什么是爆炸极限呢?
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  意外定义
  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;在高于爆炸上限时不会爆炸,但能燃烧。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。

  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。

  安全措施
  加入惰性气体或其他不易燃的气体来降低浓度。
  在排放气体前,可以以涤气器、吸附法来清除可爆的气体。

  慧择提示:什么是爆炸极限?爆炸极限就是可燃物质与空气在一定的浓度范围内均匀混合形成预混气,遇着火源发生爆炸,这个浓度范围称为爆炸极限。一旦超过这个范围限度,就极易引起爆炸,大家对此应该了解。

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