爆炸极限

可燃气体爆炸极限理论

1.燃烧爆炸原理

燃烧是可燃物质与助燃物质发生的一种发光发热的氧化反应。可燃物质、助燃物质和火源是可燃物质燃烧的三个基本要素。如果火反应速度极快，在短时间内聚集大量的热，则因高温条件下产生的气体和周围气体共同膨胀作用，使反应能量直接转变为机械功，在压力释放的同时产生强光、热和声响，这就是所谓的爆炸。它与燃烧没有本质区别，主要区别在于物质的反应速度，一定条件下，两者可以相互转化。

燃烧的连锁反应理论认为很多燃烧反应不是直接进行的，而是通过游离基团和原子这些中间产物在瞬间进行的循环链式反应。活性分子自由基与另一个分子作用产生新的自由基，新自由基又迅速参加反应，如此延续下去形成一系列连锁反应。该理论认为游离基的连锁反应是火反应的实质，光和热是火存在过程中的物理现象。例如氢气在氯气中燃烧生产氯化氢，氯在光的作用下被活化成活性分子，于是构成一连串反应：

cl2+hγ（光量子）→cl·+cl·链的引发

cl·+h2→hcl+h·h·+cl2→hcl+cl·链的传递cl·+h2→hcl+h·以此循环

。。

2.爆炸极限的定义及常见气体爆炸极限范围

可燃性气体与空气（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极限。当可燃气体浓度太低，没有足够燃料来维持燃烧爆炸；当可燃气体浓度太高，没有足够氧气维持燃烧。

下表列出了几种常见的可燃气体与空气混合的爆炸极限范围。

表1.常见气体的爆炸极限范围

下限（v/v）（体积上限（v/v）（体积气体名称化学分子式分数）/%氢气硫化氢甲烷甲醇氨气一氧化碳