可燃性气体爆炸浓度极限的计算

第1 卷4

第

19

期

l

年

月

88

工 化设计 通讯

可 燃

性气 体爆 炸 浓度 极 限的计算

达李 志

(河北 石家 庄 化肥 )

厂摘要

对 各

种 可燃性 气

体、

蒸 汽 炸爆 度浓极 限 的 计 算 公 进 行式 描了述

以

及

。

旨在

决解有 关 全安技

则 计其茸 公 式 可 派

以

术 册 中手 未收曾集 进 去 数的 据上 用

。

场,

在常日 作工

一中 时还 难

以

找 到册 时手

,

关

键 词

可

燃 性气 ;

爆 炸极 限 ;

,体

计

算

在化 工生产 及 科 研学 究程过中

下 简 称 气蒸 限

,

)

。我们

经液 体火灾

限下越高 ,

、

炸爆 险 危度程的 重 要指 标_

,

炸

爆常

接触到 可 性 气 燃体和 易 液 燃体 蒸 气 (的 以

可 燃 性气 体 或 燕气的 爆 极

炸

,上

限越低

,

火

灾

。、

爆

炸危险 性

就小

2

越

,

反之

,

危 性险 大就

是 全 安 术技的 一 个非 常重 要 的 参

数

,

虽

、 然全安 术 手 技册中 有 这方面 的 数

据可 能全 部集收 进去

以

, ,

但

众多

也不,

响影 爆 极 限 炸 因素的

可 气燃体 或 蒸气 的爆 炸 限 不 是极一 个 定

,

的

燃性可 气 或 体 气蒸的 爆炸 极 限 不 会

加之

,在

日 常 作工

。中

值

而

是 随着各种 因 素 的 变 而化变 化的

、

。

影

,

还 会 缺不 少 和不 到 找 据 手 册数的 例

子所

爆 炸响极限的 主 要 因素有温 度 气含体量 等 大

,

。

压

力

、

惰性

了解 和掌 握 可燃 性 气体 或蒸 气爆炸 浓

,度

可 燃

气 统 的 原系 始温 升 度高

,,

极限的计 算 究研综

l述,

对安 全 效 地高 行 生进 产和 科 学。

则

其 系 统 的 分子 能 增内加

始原 压力 升 高分子 的 撞 几碰率增 高 ,

使得爆炸 范 围 变

,

有着 重 要 的义

。意

本 文

仅 可 燃性就气 ,

系 内统分 间 子距 变 小

体

或 蒸 气 爆炸 度浓 极限 的 计

作 算一简要 的

爆 范炸 也 围 就 之 随

变,

宽; 性惰气 体含量 的 增加 剂含 相 对 减量 少、

得使 统 系内氧化

。

,

定

义 及 表 示方

易 法 燃体 液的蒸 气

、炸 爆 范围 也 就随 之变 窄

,影

响 爆 炸极限 的 因 素 很多可

燃 性粉

还 有引 爆能源

。,

可

燃 气 体

充

装 介 容器质的 质

材3

、

结

等构

和纤尘 等维 与空 气组 成 的混 合 物有都一 个

爆炸 浓

下 限度 (爆 炸 限下) 和 爆 炸 浓 度 上 限 ( 爆炸

上 限

。

)爆炸 限 的极算计

爆 极 限炸除 可 用仪 器 (如 爆炸极限 测

,

定

浓度 在 爆 上炸 以限 上。

、

爆

炸

下

限 以 的下可 燃气体 蒸或 气与 空 的 气混合 体

等 仪) 测 试 到得之 外 .

还 可

以 根据 有 理关论,

就 系不会

发 生爆炸

示

爆

极炸 限 一般用 燃性可

经 验 和公 式 过通计 求 算得3

3

现

分 述如

下

。

体 气或 气在 混 合蒸 物的 体 中 积 分百数 来表

,

11 1

. 对 单一可 燃 气体 或燕 的 汽计

经 算 公验 式法

·有

时也 棍 合用 物 单 体位 积 中 可含 物燃质 ”

.

的 质

( 墩 g/ m

)

丧 示 (来此 友 示法 多 用于

:。 计单卿

可

燃 毛z体 蒸 或爆气 极炸 限 的经

粉 尘

爆 炸的极 限)

验 式 为

,

公:

炸爆 极 限 的概

念 衡 量 可是燃 性 气 或体

化 工

设 计讯

1

通七

代下 下百 二丁 =一奋产一 一又一下丁 百 尸 勺 叹一I 、一 l 宁 11 X

’

峨

卷

1炸

极 限低降1

,

炸爆极限 高的 组 使 得分 爆极炸

,

肥1 )4低的

组

的分 爆(炸极 升 高限 后最 得 使 合混

,

、

上L

不滚不压落

、

·

·

1

·

··

·

·

·

.

·

·

·

燃 4可 气 系 统 生 了 产 个一 新的

…

…`

总

的 爆炸 极

) 对限各组 分 间 不 应 燃 爆时反 催无化作用 。

(

,

式

中

限

, L下

L

上

下

同N

,—

。

分别 为 炸 爆下 限和上

, 的 棍 合可 燃气 统 可 先按 (系 ) 1

~

5 )(

式 计出算 各 组分 己 的自 炸 爆极 限

10

0

,

然后 再按 下

:

每 分一子 炸 爆性 体完 气全燃 烧时 必所 需的 原氧 子数

—

计式算 瀑合 燃可气系 统的 爆炸极 限

1

,

,r

3

。 21

.

据根闪

.汽

P

,

:.

/L

.· ·

·

:

+

·

P

·

Z/

·

·l

··

2

+

P

· ··

:

/L

。

+

…

易

嫩 液体 的 闪

度

点

,,

就 是指易 燃 液体 表面 中

式

:

,

……

,

,

·

·

·

·

·

,

·

·

·

·

··

…

…

( 6

)挥

发出 的气 浓燕度 足 引 以起 闪 燃时 的 低温 最也 就 易 是燃 液体 蒸的气达 到 爆下炸 限

时

,

,

、L

或

下

L

,

限

L

:

—

、混

合可 燃气系统 的 爆 炸 上

。限

的

温度

所 以

可 由易燃以液体 的 闪 点及 其他

。L

物参性数 来计 算 燃液 易体的蒸 气爆 炸极 限.计 算 公 式 为L

下

=限或 下限

P

,、

—,

l

的分爆 炸上 i 各 单独 2

P

:、

。 P一一 各 组分 在 合 气体棍。

中器

.7

`“””

体积的百 分 浓 度

a 8

.可气燃 等 体娜 的炸 限

极

上

L

二

I

一L

节

5

·

·

··

··

·

·

·

…

…

3 )

对(于 可 燃 气和体 惰性 体混 合气 统 系 的

爆

炸 限

极,

首

先 要式按( ,

) 计 算出 可 燃6气

体

式

中压

,:

P

闪

一。

燃 液体易 点下 闪的饱和 蒸 气

的 压力总,

部

分的 爆 炸极 限

然后 再 按 下 来 计式算整 个:

m

功 Hg,

系

统 爆 炸的极 限

般一为 1

,

,

76 0

.—

混 物合m mH g

P. 总

。乙

f

L

I

+

- ?

1 一B

一U

1

二;

少

X IUU

3

13

根据 燃 可

物含 破 原 子数

10

0

+生

塑

一里

脂

肪 族氢 化 碳物合的 爆炸极限

与

其 含

( )4

B (

7)

碳 原

子 数 如下 有的 关

系=

:

上 LP 下

1

0314 7

。

… …0 0

3443 。

n

+

合物混 中— 限上或 下 限式

:

中L

,

可燃 气 体部 的分 爆

炸

,

0

。

01

337

n

+

05 0151

。

5)

— L

B(口

惰

性气 体含 量 (体 积百 分数 )

,

-

一

合混 物 系统 的爆 上炸限 或

下式

中数

.。

:

。

为

肪脂族 碳 氢 化合物所含的 原 子碳

限

.

。34

富

状 叔 况下的 炸 极炸 限可

燃气 或体蒸气在 空 气 中 和 氧富空 气 、

32

浪合 可姗 气 系 统 娜炸 极 限

以 上 介 绍 了 单一可 燃气体 或 气燕爆 炸极 ,

(

氧气 含量 过 超21 %

低

于1 %0的 气 空)

,

的 限 算 计

,中

实际

上

,,

在

日 常 科 和研生 实产

践。 。

中的爆 炸极 限 是不 的同

极

限

( 1 ),~

(7 ) 式

我

们 接触 到 大多的 是混合 可 气燃系 统

计 的 算 可 燃是气体 或 蒸 在气空 中气内 爆 炸可

然气 体或 燕气在 富 袱空 创 ! 的 爆

州:’

在 合混 统 中系

各 种

组 分有亦 互影 相

响

爆

“

炸

极限 低的 组 使 得分爆炸 极限 高 的组分 爆

的上 限(

上)

L可 按 下 如 经 公验式 进 行 计

期

1李达

志可

燃性 气爆炸体度浓极限 计的算

1)

1算

L

.

上o·

. .·

L

.上. ..

·

.

=.. · ··. .·

. ·.·

+

9

··

1一.·

· · ·

·

1 3

1 )

.

式

中(

)

:

8上L

·.

··

·

·

…

…P

、

一

可燃 %体常气压下 爆 炸上 限— 可 燃气 系 (统 实 的 际 压 M力 P

,

的

;

a

。

式

中

限,

:

上

L—

可

燃气 体 空 气 在中 的爆 炸

上4

点几 说

.明

O

%

含

量

—

富。氧 空气 氧气的中体 积 百

4 分1

计 算方

计 法 可 算 气体 或燃蒸气爆 极炸 限的方法

,

燃可气体 蒸或气 在 富 空氧气 的中 炸爆

下 与在 空限 气 中的 爆 炸 下 限大 体相 同

,

除

上 述法方外

,

还其 他 有 法方。

,

或根 据可

可

以 近

气燃体 或 气 蒸空在气 中 完 全燃 组成 烧情 况来 计算 爆极炸 限的 方 法 等

因 其 方 他 法 较比复,

。

地 似 看成同 一 值

3 数

.

5。

非

准标 状况下 的摄 炸 限

极杂

至

,

本文 幅篇 有而 未 做限介

。绍

安

全术 手技册及 有 关 献 登文载的 爆 炸

极

,限

有关的 全安 术技手 册或文 献

读

者可参 阅上述 式 计各.

都 标是准 状 况 下 的 数 值

。。

上述

(

)

算1 结果 是都体 积 百 数分

4 3

.

( ,8 )式

计 出算 也的都 是 温 常 常 压 下 的 爆在实 际工作 中

。

炸娜极 限 运 的 用爆 炸极 的限 运用 ,

极 炸

限,

我 们 会

更多 遇 地

到

以 满 安足 为 全

原则

、。

非

标 状 况准

上

面已 经 到温提 和度 压力 增

,

所,以

,

本文

对使 得 炸爆 限 降低上和 爆 下炸

限在空 中的气 炸 极

爆。

高

.

, 会 可 燃 气使系 的 统 炸爆范 围变 宽 那 么

.

升 高 ( 相

对 标 于准状

限况 言 ) 的而 计算

下

它、 们对爆 炸 极 限的具 体 影 又 是响怎样 的呢? 3

5

1

,

没

赘有述

低如温状 况

高

温状 下况

,

贫情氧 况 下以 及负 压 状况 爆 炸极 下限

的

。

可 燃气 体或蒸气

1 0 0℃ 时 ,

温度 于低1 0 ℃时 可 , ,

计算

4

2

.

略去 温 度对 炸 极 限 爆 影的 响式

来计 爆算 极炸限

L

.

而 在温. 超度过

,

经验 公式 使用的 局 性限

需则考虑 这 影种响

:

此时

:,

可按

下

本

介 绍文的 计算 可燃 气 体或蒸 气爆 炸 极限

的公 式 大 多是 经 验公 式 (为了 节省 篇 幅

,

,

挤.

二

:L. · ·

·

5

·

·下·

·

·

· ·一

8

··

x

·· ·

1

0

一· ··

`

L

5 ··

下

( t 一 25

·)

没

有出 给 公式提出 人

,)

所 所 结果与 际 值

实.

.

.·

.·

·

·

· ·

……·

上

( t)

9t一 25

会有 一定的 误

差

,

用使者 一 定 要 意 注 到这一

,

L

t

上=

L

、:

,5

+上

8

2欠 一

0`

L

:

(

。

)点

。

条 件 许如可 ,

。 最好 还是 用 爆利 炸 限极测 进

行 实 际 测定,

式中

:

L

t下

l t上

炸,下 限和上

限

L

:

—上

分 五为 温 度时 爆

的

一 定仪 等 试 测仪器 较 准的 确数

据

以求得比

5

、

下

L

:

5

一

分别 肠为C 时 炸爆今

考 文

献

, . O 。

。

上 和 下 限限t

.

.,

3 5

2

燃

气 体—高 压可状 况下 a

温 的度

C

1

2

、

克 清 化崔学 安 全工程 学 辽 宁 科技 术学出版 社

.

.1.

8 16

化

工 综部 调 度司合化工 劳 动护佩 (培训 教 材

,

,

)

吐

2可

气体燃或 气 的蒸 压力 高 于 压常舰M

P J

低于

3

一

刘

基永 上海消 防 永刘基 上海 消

.

防

.

.

1 9 58;

N

o. s

:;

2

123

时 的爆 炸 上

限

: ( L上 )

高

可,用 面

.

10 下 8 ; N 5 三6

的 经 验

公式 来计

I 高上

算

L二上

+

02

.

6

( `l

P+

1)