爆炸臨界-爆炸下限-爆炸上限和影響臨界范圍的因素

英文:explosivelimit

可燃性氣體或蒸氣與助燃性氣體形成的均勻混合系在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下引起爆炸的濃度臨界值。通常,爆炸臨界用爆炸氣體占混合氣體體積百分?jǐn)?shù)來表示。助燃性氣體可以是空氣、氧氣或其他助燃性氣體。一般情況提及的爆炸臨界是指可燃?xì)怏w或蒸氣在空氣中的濃度臨界。

爆炸下限

可燃蒸氣、氣體或粉塵與空氣組成的混合物遇火源即能發(fā)生爆炸的min濃度(可燃蒸氣、氣體的濃度,按體積比計算).能夠引起爆炸的可燃?xì)怏w的起步低含量稱為爆炸下限;

爆炸上限

上限濃度稱為爆炸上限。

爆炸上限指可燃蒸氣、氣體或粉塵與空氣所組成的混合物遇火源即能發(fā)生爆炸的max濃度(可燃蒸氣、氣體的濃度,按體積比計算) ,超過此濃度就不能發(fā)生爆炸。
爆炸上限%(V/V)中的兩個“V”,分子“V”代表能發(fā)生爆炸的氣體體積,而分母“V”代表含有能爆炸的氣體的氣體混合物總體積。

混合系的組分不同,爆炸臨界也不同。同一混合系,由于初始溫度、系統(tǒng)壓力、惰性介質(zhì)含量、混合系存在空間及器壁材質(zhì)以及點火能量的大小等的都能使爆炸臨界發(fā)生變化。

影響爆炸臨界的因素

溫度

一般規(guī)律是:混合系原始溫度升高,則爆炸臨界范圍增大,即下限降低、上限升高。因為系統(tǒng)溫度升高,分子內(nèi)能增加,使原來不燃的混合物成為可燃、可爆系統(tǒng)。

壓力

系統(tǒng)壓力增大,爆炸臨界范圍也擴(kuò)大,這是由于系統(tǒng)壓力增高,使分子間距離更為接近,碰撞幾率增高,使燃燒反應(yīng)更易進(jìn)行。壓力降低,則爆炸臨界范圍縮小;當(dāng)壓力降至一定值時,其上限與下限重合,此時對應(yīng)的壓力稱為混合系的臨界壓力。壓力降至臨界壓力以下,系統(tǒng)便不成為爆炸系統(tǒng)(個別氣體有反?,F(xiàn)象)。

惰性氣體

混合系中所含惰性氣體量增加,爆炸臨界范圍縮小,惰性氣體濃度提高到某一數(shù)值,混合系就不能爆炸。

容器、管子直徑

容器、管子直徑越小,則爆炸范圍就越小。當(dāng)管徑(火焰通道)小到一定程度時,單位體積火焰所對應(yīng)的固體冷卻表面散出的熱量就會大于產(chǎn)生的熱量,火焰便會中斷熄滅。火焰不能傳播的max管徑稱為該混合系的臨界直徑。點火能的強(qiáng)度高、熱表面的面積大、點火源與混合物的接觸時間不等都會使爆炸臨界擴(kuò)大。

其他因素

除上述因素外,混合系接觸的封閉外殼的材質(zhì)、機(jī)械雜質(zhì)、光照、表面活性物質(zhì)等都可能影響到爆炸臨界范圍。

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