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。
1、氣體和液體的爆炸極限
氣體和液體的爆炸極限通常用體積分數(%)表示。通常,在氧氣中的爆炸極限要比在空氣中的爆炸極限范圍寬。
除助燃物條件外,對于同種可燃氣體,其爆炸極限受以下幾方面影響:
(1)火源能量的影響。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)初始壓力的影響。可燃混合氣體初始壓力增加,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,壓力上升,其爆炸極限范圍縮小。
(3)初溫對爆炸極限的影響。混合氣體初溫越高,混合氣體的爆炸極限范圍越寬,爆炸危險性越大。
(4)惰性氣體的影響。可燃混合氣體中加入惰性氣體,會使爆炸極限范圍變窄,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生爆炸。
2、可燃粉塵的爆炸極限
粉塵爆炸極限是粉塵和空氣混合物,遇火源能發生爆炸的最低濃度(下限)和最高濃度(上限),通常用單位體積中所含粉塵的質量(g/m3)來表示。由于粉塵沉降等原因,實際情況下很難達到爆炸上限值,因此,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。爆炸下限越低的粉塵,爆炸的危險性越大。
3、爆炸極限在消防上的應用
物質的爆炸極限是正確評價生產、儲存過程的火災危險程度的主要參數,是建筑、電氣和其他防火安全技術的重要依據。控制可燃性物質在空間的濃度低于爆炸下限或高于爆炸上限,是保證安全生產、儲存、運輸、使用的基本措施之一。具體應用有以下幾方面:
1)爆炸極限是評定可燃氣體火災危險性大小的依據,爆炸范圍越大,下限越低,火災危險性就越大。
2)爆炸極限是評定氣體生產、儲存場所火險類別的依據,也是選擇電氣防爆形式的依據。生產、儲存爆炸下限小于10%的可燃氣體的工業場所,應選用隔爆型防爆電氣設備;生產、儲存爆炸下限大于或等于10%的可燃氣體的工業場所,可選用任一防爆型電氣設備。
3)根據爆炸極限可以確定建筑物耐火等級、層數、面積、防火墻占地面積、安全疏散距離和滅火設施。
4)根據爆炸極限確定安全操作規程。例如,采用可燃氣體或蒸氣氧化法生產時,應使可燃氣體或蒸氣與氧化劑的配比處于爆炸極限范圍以外,若處于或接近爆炸極限范圍進行生產時,應充惰性氣體稀釋和保護。