爆炸極限隨著原始溫度,原始?jí)毫?、介質(zhì)的影響、容器的尺寸和材質(zhì),著火源等因素而變化。
1、原始溫度:
原始溫度越高,爆炸極限越大,即爆炸下限降低,. 上限升高。
2、原始?jí)毫?
壓力增高,爆炸極限越大,即爆炸下限降低,上 限升高。
混合氣體的壓力對(duì)爆炸極限有很大的影響,壓力增大, 爆炸極限區(qū)間的寬度一般會(huì)增加,爆炸.上限增加,略使爆炸下限下降。這是因?yàn)橄到y(tǒng)壓力增高,其分子間距更為接近,碰撞幾率增高,因此使燃燒的最初反應(yīng)和反應(yīng)的進(jìn)行更為容易。即處于高壓下的氣體分子比較密集,濃度較大,這樣分子間傳熱和發(fā)生化學(xué)反應(yīng)比較容易,反應(yīng)速度加快,而散熱損失卻顯著減少。所以壓力高,爆炸危險(xiǎn)性增大。反之, 壓力降低,則爆炸極限范圍縮小。在已知的氣體中,只有CO的爆炸范圍是隨壓力增加而變窄的。
3、介質(zhì)的影響:
爆炸混合物加入惰性氣體,爆炸范圍將縮小,當(dāng)惰性氣體達(dá)到一定的濃度時(shí),可使混合物不能爆炸。
4、容器尺寸和材質(zhì):
容器尺對(duì)寸減小,爆炸范圍縮小。
5、著火源:
著火源的能量,熱表面面積及著火源與混合物接觸時(shí)間對(duì)爆炸極限均有影響。
6、燃?xì)獾姆N類及化學(xué)性質(zhì)
可燃?xì)怏w的分子結(jié)構(gòu)及其反應(yīng)能力,影響其爆炸極限。對(duì)于碳?xì)浠衔锒裕哂蠧一C型單鍵相連的碳?xì)浠衔? 由于碳鍵牢固,分子不易受到破壞,其反應(yīng)能力就較差,因而爆炸極限范圍小;而對(duì)于具有C=C型三鍵相連的碳?xì)浠衔铮捎谄涮兼I脆弱,分子很容易被破壞,化學(xué)反應(yīng)能力較強(qiáng),因而爆炸極限范圍較大;對(duì)于具有C = C型二鍵相連的碳?xì)浠衔?,其爆炸極限范圍位于單鍵與三鍵之間。
對(duì)于同一一烴類化合物,隨碳原子個(gè)數(shù)的增加, 爆炸極限的范圍隨之變小。爆炸極限還與導(dǎo)熱系數(shù)(導(dǎo)溫系數(shù))有關(guān),導(dǎo)熱系數(shù)越大,其導(dǎo)熱越快,爆炸極限范圍也就越大。
7、惰性氣體及雜質(zhì)
可燃?xì)怏w中含有N2等惰性氣體時(shí), 隨著N2量的增加,爆炸下限增加,爆炸上限減小,爆炸極限范圍相應(yīng)縮小。N2對(duì)爆炸.上限有明顯的影響,對(duì)爆炸下限影響較小。
N2對(duì)氣體爆炸極限的影響機(jī)理主要為稀釋氧濃度、隔離氧氣與燃?xì)獾慕佑|(窒息作用) 冷卻和化學(xué)作用。前3種抑制作用主要是物理作用。惰性氣體濃度加大時(shí),氧濃度相對(duì)減少, 而在達(dá)到爆炸.上限時(shí)氧的濃度本來就很小,惰性氣體濃度稍微增加,就會(huì)產(chǎn)生很大影響,導(dǎo)致爆炸上限劇烈下降。
對(duì)于有氣體參與的反應(yīng),雜質(zhì)也有很大的影響。例如,少量的硫化氫會(huì)大大降低水煤氣和混合氣體的燃點(diǎn),并因此促使其爆炸;而當(dāng)可燃體中含有鹵代烷時(shí),則能顯著縮小爆炸極限的范圍,提高爆炸下限和點(diǎn)火能。因此,氣體滅火劑大部分都是鹵代烷。
8、燃?xì)獾臐穸?/span>
當(dāng)可燃?xì)怏w中有水存在時(shí),燃?xì)獗芰档?,爆炸?qiáng)度減弱,爆炸極限范圍減小。在一定的氣體濃度下,隨著含水量的.上升,爆炸^下限濃度略有,上升,而爆炸.上限濃度顯著下降。當(dāng)含水量達(dá)到一定值時(shí),. 上限濃度與下限濃度曲線匯于- -點(diǎn), 當(dāng)氣體混合物中含水量超過該點(diǎn)值時(shí),無論燃?xì)鉂舛热绾我膊粫?huì)發(fā)生爆炸。
其原因在于,混合氣中水含量增大,水分子(或水滴)濃度升高,與自由基或自由原子發(fā)生三元碰撞的幾率也就增大。大量的水分子(或水滴)與自由基或自由原子碰撞而使其失去反應(yīng)活性,導(dǎo)致瓦斯爆炸反應(yīng)能力下降,甚至完全失去反應(yīng)能力。