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)
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
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,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
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燃 性粉
还 有引 爆能源
。,
可
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充
装 介 容器质的 质
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、
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
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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
,
、
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不滚不压落
、
·
·
1
·
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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
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,—
。
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, 的 棍 合可 燃气 统 可 先按 (系 ) 1
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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
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,
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。 21
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时
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。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
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—,
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
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.可气燃 等 体娜 的炸 限
极
上
L
二
I
一L
节
5
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…
3 )
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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
,
,
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.—
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10
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一里
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与
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:
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下式
中数
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为
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限
.
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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 、
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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 ,
(
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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)