3.2 爆炸极限

可燃的气体、蒸气或粉尘与空气混合后，遇火会发生爆炸的最高或最低的浓度，简称爆炸极限。能引起爆炸的最高浓度称为爆炸上限，能引起爆炸的最低浓度称为爆炸下限，上限和下限之间的范围称为爆炸范围。

1.气体和液体的爆炸极限（%）

气体和液体的爆炸极限受以下四个方面的影响：

1）火源能量。引燃混合气体的火源能量越大，可燃混合气体的爆炸极限范围越宽，爆炸危险性就越大。

2）初始压力。可燃混合气体初始压力增加，爆炸范围增大，爆炸危险性增加。干燥的一氧化碳和空气的混合气体，压力上升，其爆炸极限范围缩小。

3）初温。混合气体初温越高，混合气体的爆炸极限范围越宽，爆炸危险性就越大。

4）惰性气体。可燃混合气体中加入惰性气体，会使爆炸极限范围变窄。当加入的惰性气体超过一定量以后，任何比例的混合气体均不能发生爆炸。

2.可燃粉尘的爆炸极限（g/m3）

可燃粉尘爆炸极限是粉尘和空气混合物，遇火源能发生爆炸的最低浓度（下限）和最高浓度（上限）。粉尘的爆炸通常只应用粉尘的爆炸下限。爆炸下限越低的粉尘，爆炸的危险性越大。此外，爆炸压力、悬浮状态下的粉尘自燃点等也是衡量粉尘爆炸危险性大小的重要参数。

3.爆炸危险源

（1）常见爆炸引火源。

1）机械火源（撞击、摩擦）。

2）热火源（高温热表面、日光照射并聚焦）。

3）电火源（电火花、静电火花、雷电）。

4）化学火源（明火、化学反应热、发热自燃）。

（2）最小点火能（mJ）。能够引燃某种可燃混合物所需的最低电火花能量值称为最小点火能。最小点火能是衡量可燃气体、蒸气、粉尘火灾危险性的特性指标之一。物料的最小点火能量越小，火灾危险性越大。大部分可燃气体的最小点火能不超过1mJ，如二硫化碳（0.015mJ）、乙炔（0.02mJ）、氢（0.02mJ）、环氧乙烷（0.087mJ）、乙烯（0.096mJ）、甲醇（0.215mJ）。粉尘在空气中的最小点火能一般都大于可燃气体，如聚乙烯树脂（10mJ）、环氧树脂（15mJ）、木粉（20mJ）、砂糖（30mJ）、煤（40mJ）。

历年真题研究

【2017-40】下列初始条件中，可使甲烷爆炸极限范围变窄的是（　）。

A. 注入氮气

B. 提高温度

C. 增大压力

D. 增大点火能量

【答案】A

【解析】可燃混合气体中加入惰性气体，会使爆炸极限范围变窄，其他三个选项都会使爆炸极限范围变宽。

【2019-21】最小点火能是在规定试验条件下，能够引燃某种可燃气体混合物所需的最低电火花能量。下列可燃气体或蒸气中，最小点火能最低的是（　）。

A. 乙烷

B. 环氧乙烷

C. 乙醛

D. 乙醚

【答案】B

【解析】乙烷为0.285mJ，环氧乙烷为0.087mJ，乙醛为0.325mJ，乙醚为0.49mJ。