化工生产防火防爆

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火灾爆炸事故是化工生产中最为常见和后果特别严重的事故之一。与火灾爆炸作斗争是化工安全生产重要任务之一。为此，我们有必须掌握防火防爆知识，可有效的防止或减少火灾、爆炸事故的发生。

第一节 发生事故的特征和原因

一、火灾和爆炸事故的发生主要特点：

1、严重性

火灾和爆炸引起损失和伤亡，往往都比较严重。

2、复杂性

发生火灾和爆炸事故的原因往往比较复杂。如物体形态、数量、浓度、温度、比重、沸点、着火能量、明火、电火花、化学反应热，物质的分解，自燃、热辐射、高温表面、撞击、摩擦、静电火花等等因素非常复杂……。

3、突发性

火灾、爆炸事故的发生往往是人们意想不到的，特别是爆炸事故，我们很难知道在何时、何地会发生，他往往在我们放松警惕，麻痹大意的时侯发生，在我们工作疏漏的时发生，……。

二、火灾、爆炸事故发生的一般原因

火灾、爆炸事故发生的原因非常复杂，经大量的事故调查和分析，原因基本有以下五个方面：

1、人为因素---由于操作人员缺乏业务知识；事故发生前思想麻痹、漫不经心、存在侥幸心理、不负责任、违章作业，事故发生时惊慌失措、不冷静处理，导致事故扩大。或有些人思想麻痹、违规设计、违规安装、存在侥幸心理、不负责任，埋下隐患。

2、设备因素---由于设备陈旧、老化，设计、安装不规范，质量差以及安全附件缺损、失效等原因。

3、物料因素---由于使用的危险化学物品性质、特性、危害性不一样，反应条件、结果和危险程度也不一样。

4、环境因素---同样的生产工艺和条件，由于生产环境不同则结果有可能就会不一样。如厂房的通风、照明、噪声、……等等环境条件的不同，都有可能产生不同的后果。

5、管理因素---由于管理不善、有章不循或无章可循、违章作

业等也是很重要的原因。

以上五个因素，也可归纳成了人、设备、环境三个因素。管理因素可认为是人为因素，物料因素可认为是设备因素。

第二节 燃烧学说和理论

人类用火己有几十万年，但对燃烧的原理至今没有明确结论，目前，燃烧的理论较多，如《燃素学说》、《燃烧氧化学说》、《燃烧分子碰撞理论》、《活化能理论》、《过氧化物理论》、《着火热理论》、《链锁反应理论》等等。但是，对燃烧的实质性理论至今还没有能圆满的解释。

一、活化能理论---物质分子间发生化学反应，首先是促使分子的相互碰撞，以破坏分子内存在的旧的关系，而形成新的关系，这一条件就是使普通分子变为活化分子所必需的最低能量即活化能，它可以使分子活化并参加反应。如氢气和氧气反应时活化能为25.1千焦/摩尔，在27度时只有十万分之一的碰撞机率，只有高出平均能量的一定数值的分子，才能进入反应，使化学反应得以进行。它随温度的变化而机率发生变化。当用明火去接近氢和氧的分子时，会促使更多的分子活化，使更多的氢和氧起反应，反应所产生的热量又继续活化其它分子，互为影响就发展为燃烧或爆炸。

二、过氧化物理论---气体分子在各种能量（热能、辐射能、电能、光能、化学反应能等）作用下被活化而燃烧，在燃烧过程中，氧分子首先在热能作用下被活化，被活化的氧分子形成过氧化键-0-0-，这种基键加在被氧化的分子上而成为过氧化物。过氧化物是强氧化剂，不仅能形成过氧化物的物质，而且也能氧化其它较难氧化的物质。所以，过氧化物是可燃物质被氧化的最初产物，是不稳定的化合物，能在受热、撞击、摩擦等情况下分解，甚至引起燃烧或爆炸。

三、着火热理论-----着火热理论的主要观点：认为受热、自热的发生是由于在感应期内化学反应的结果，使热量不断积累而造成反应速率的自动加速。这一理论可以解释大多数碳氢化合物与空气的作用都适合这一结论。

以上这些燃烧理论能解释很多燃烧现象，但仍有一些燃烧现象很难用以上理论来解释，如，我们都讲，氧是助燃物，但是，在很多情况下，有很多物质的燃烧，并没有助燃物氧气的存在，如：高温下的镁条可以在二氧化碳中燃烧；铜丝、铁丝可以在氯气中燃烧；铝和镁可以在氮气中燃烧；磷、乙醚的蒸气在低温下氧化会出现冷焰，（即虽然其温度未达到正常着火温度，而己出现火焰）这说明其反应的速率已相当大了。另外还发现在反应物中加入少量的其他物质，可大大加速或降低反应速率。这些现象的出现，使人们想到可能有其他的活化源。这种活化源是由反应的过程中产生的，显然，这时的反应不仅取决于初始的和最终的产物，而且还取决于中间产物，这个中间产物在反应之前和反应之后都是不存在的。这种反应就是链锁反应，也称为链式反应理论，这个理论的建立是本世纪初俄罗斯科学家谢苗诺夫创建的，这一理论能比较圆满地解释燃烧理论，被世界各国所公认。

四、燃烧链式反应理论---认为物质的燃烧经历以下几个过程，即助燃物质和可燃物质先吸收能量，而后离解成为游离基（即极为活泼的原子），游离基与其它分子相互作用，形成一系列连锁反应，这一系列反应是放热反应，将燃烧热量释放出来。

链式反应，可以分为不分枝链锁反应和分枝链锁反应二种。不分枝链锁反应的一个重要例子是氯和氢的燃烧反应生成氯化氢。在室温下，氯气和氢气的混合物贮存在黑暗处，不会发生反应，一旦曝露在紫外光下或加热至200度时，立即就会发生剧烈的反应。反应的第一步是链的引发，这是氯分子见光分解生成氯原子（氯原子游离基）的可逆反应：

CI₂ + Hr（光量子） ＝ CI^.+CI^.……链的引发

分解生成的氯原子（游离基）极其活泼，立即与氢分子起反应：

CI^. + H₂ → HCI + H^.

这个反应生成了另一种高度活泼的物质---氢原子（游离基），氢原子又袭击一个氯分子：

H^. + CI₂ → HCI + CI^.

这个反应又生成了一个极其活泼的氯原子（游离基），这个极其活泼的氯原子（游离基）又去与氢分子反应：

CI^. + H₂ → HCI + H^.

这个反应中生成的高度活泼的氢原子（游离基），又要去袭击一个氯分子，依此类推，反应迅速进行下去，这个反应是由氯原子（游离基）、氢原子（游离基）与分子交替按链锁反应过程进行的结果，称为链的传递（链的增长），在链的传递（链的增长）中同时发生燃烧。在燃烧过程中，如果由于反应物原子（游离基）与器壁碰撞或惰性介质存在或温度降低等因素时，反应物原子（游离基）会发生H^.+H^.＝H₂和CI^.+CI^.＝CI₂的反应，其结果就发生了链的中断或称游离基消失，即燃烧终止。

从以上分析看出：当 _增长≥ _中断 时，也就是当链的增长速度≥链的中断速度时，燃烧才会发生和持续。当 _中断≥ _增长时，也就是当链的中断速度≥链的增长速度时，燃烧就不会发生或者是正在燃烧的会停止燃烧。

通过氯与氢的燃烧反应分析，我们可以这样认为，在某种能源（如光、紫外线、氧化、还原、催化和射线等）的作用下，使物质生成游离基，由于游离基比普通分子平均动能具有更多的活化能，所以它的活动能力非常强，容易与其它物质分子进行反应而生成新的物质和新物质游离基，或者自行结合成为稳定的分子。因此，利用某种能源，设法使反应物产生少量的活化中心---游离基，这些最初的游离基即可引起连锁反应，即链的增长≥链的中断时，燃烧就得以发生和持续，直到反应物全部反应完毕止。在连锁反应中，如果活化中心---游离基消失，则就会使连锁反应中断，这就是链的中断≥链的增长时，燃烧反应就会减弱直至燃烧反应中断而停止。燃烧连锁反应可分为三个阶段即①链的引发（给于能量），产生游离基使链式反应开始；②链的传递，游离基作用于其它参与反应的化合物而产生新的游离基；③链的终止，游离基消毁，连锁反应终止。

造成游离基消失（消毁）的原因很多：如

①、游离基相互碰撞而生成分子；

②、游离基与掺入混合物中的杂质发生付反应；（也就是杂质吸附了游离基）

③、游离基与活性的同类分子或惰性分子互相碰撞，从而将能量分散；

④、游离基撞击器壁而被吸附等。

根据以上理论，我们在设计阻火器（火星熄灭器）时，可以用金属铁板来制作，利用散热来降低温度，达到灭火（熄火）之目的。也可以用陶瓷或耐火砖等来制作，我们只要限制管径，阻止气流方向，使燃烧气体能碰撞器壁，使燃烧中的火星的游离基因与器壁碰撞而使链的中断速度≥链的增长速度，火焰或火星即会熄灭。从而起到阻火、熄火的作用。

从上所述，燃烧是一种复杂的物理化学反应，放出光和热是物理现象，游离基的产生是连锁化学反应中的中间产物，按照链式反应理论，燃烧不是两个气态分子之间直接起作用，而是它们的分裂物---游离基这个中间产物进行的链式反应过程。

第三节 物质的燃烧

一、燃烧

燃烧俗称着火。凡物质发生强烈的氧化反应，同时发出光和热的现象称为燃烧；它具有发光、放热、生成新物质三个特征。

H₂ + CI₂ ^光→ 2CI + Q

2C0 + 0₂ ^燃烧→ C0₂ + Q

C + 0₂ ^燃烧→ C0₂ + Q

以上反应均是燃烧氧化反应，在反应过程中发光、放热并生成新物质。

我们在高中化学课中曾学习过关于电子得失和化学价变化理论，燃烧反应也可以用电子得失和化学价变化来定义：凡是可使被氧化物质失去电子的反应，并且有发光、放热的现象，称为燃烧反应。

H^{+ 1} + CI^{-1 光} → HCI + Q

在反应中氢失去一个电子被氧化，而氯得到一个电子被还还，并且发出光和热现象，这就是燃烧反应。

燃烧反应，三个特征一个都不能缺少，如果缺少其中一个条件均不能被称为燃烧反应。

如：电灯照明时发出光和热，但没有产生新的物质，这是一种物理现象，不能称为燃烧。

又如：电炉通电后，电热丝会发红、发热，但没有新的物质生成，停电后仍然是电热丝，这还是一种物理现象，不能称为燃烧。再又如：

H₂SO₄ + Zn ---→ ZnSO₄ + H₂ + Q

这个反应中，硫酸与锌反应能放出热，并生成了新的物质硫酸锌，但是没有发光现象，所以也不能称为燃烧。

二、 燃烧的必须条件和其它影响燃烧的条件

CO + O₂ ^{温度（能量）}→ CO₂ + Q

在上式反应中CO与O₂的燃烧反应中，CO是可燃物，O₂气是助燃物，温度（即能量）是着火源。这里的可燃物、助燃物、着火源三个条件就是燃烧反应中必须同时具备的三个条件，三者缺一不可，这就是我们常讲的燃烧“三要素”。如果在燃烧过程中，我们用人为的方法和手段去消除其中一个条件则燃烧反应就会终止，这就是灭火的基本原理。

1、可燃物---凡能与空气和氧化剂起剧烈反应的物质称为可燃物。按形态，可燃物可分为固体可燃物、液体可燃物和气体可燃物三种

物质的可燃性随着条件的变化而变化，如：木粉比木材刨花容易燃烧，木刨花比大块木段容易燃烧，木粉甚至能发生爆炸；又如：铝、镁、钠等是不燃的物质，但是，铝、镁、纳等物质成为粉末后不但能发生自燃，而且还可能会发生爆炸；又如：烧红的铁丝在空气中不会燃烧，如果将烧红的铁丝放入纯氧或氯气中，铁丝会非常容易被燃烧；再如：甘油在常温下不容易燃烧，但遇高锰酸钾时则会剧烈的燃烧。……。

2、助燃物---凡能帮助和维持燃烧的物质，均称为助燃物。常见的助燃物有空气和氧气，还有氯气、氯酸钾、高锰酸钾等氧化性物质也是助燃物。

空气助燃的助燃性能会随着空气中的氧含量变化而变化；我们知道空气中的氧含量大约在21%左右，当空气中的氧含量逐渐降低时，燃烧反应会逐渐减弱，当空气中氧含量降至14%左右时燃烧反应较为困难，当空气中氧含量降至14% 以下时，燃烧反应就很难维持而会中断，当空气中氧含量降至17% 以下时，燃烧即完全停止；当空气中的氧含量增高时，燃烧反应会逐渐激烈，能使一些平时在空气中较难引燃的可燃物会变成很容易燃烧；如在纯氧的条件下，可燃物的燃烧会变得非常猛烈，甚至能使一些平时不会燃烧的铁、铝、镁等金属也会被激烈的燃烧。（见制氧厂案例）

3、着火源---凡能引起可燃物质燃烧的能源，统称为着火源。着火源主要有以下五种：

①、明火---明火炉灶、柴火、煤气炉（灯）火、喷灯火、酒精炉火、香烟火、打火机火等开放性火焰。

②、火花和电弧---火花包括电，气焊接和切割的火花，砂轮切割的火花，磨擦、撞击产生的火花，烟囱中飞出的火花，机动车辆排出火花，电气开、关、短路时产生的火花和电弧火花等等。

③、危险温度---一般指80℃以上的温度，如电热炉，烙铁，熔融金属，热沥青，砂浴，油浴，蒸汽管裸露表面，白炽灯等等。

④、化学反应热---化合（特别是氧化），分解，硝化和聚合等放热化学反应热量，生化作用产生的热量等等。

⑤、其它热量---辐射热，传导热，绝热压缩热等等。

可燃物能否发生着火燃烧，又与着火源温度高低（热量大小）和可燃物的最低点火能量有关。

综上所述，我们知道要发生着火燃烧，必须同时具备可燃物、助燃物、着火源三个基本条件，缺少任何一个条件，就不可能发生燃烧。但是，三个条件都具备，也不一定就会燃烧，还必须满足其它燃烧条件，如温度、压力、浓度（组份）、表面积大小、点火能量等方面都必须达到一定的极限范围，才能发生着火燃烧反应。如果在某个区域范围内，已同时具备了可燃物、助燃物、着火源三个条件，由于可燃物的温度过低或可燃物的浓度不足或助燃物中氧化物浓度低或着火源能量不足等等条件时，燃烧反应就不能进行。如：当空气中氧含量低于l4%时，燃烧反应就会终止；当氢气浓度低于4%时，燃烧反应就很难继续进行；当某种物质遇着火源时，由于着火源能量不足，燃烧反应也不能发生；当某种可燃物，由于形状不同，其表面积也不同，结果，燃烧所需的能量也不相同，表面积越大燃烧需的热量越大，（如木块燃烧所需热量 > 刨花燃烧所需热量 > 木粉燃烧所需热量）。：在通常的温度下，小小的火花（静电火花）可以使乙醚燃烧，但不能使坚实的大木块燃烧；一根火柴能点燃细木条或木刨花，但很难点燃坚实的大木块。……。这是因为引起乙醚和木刨花燃烧所需要的热量比坚实的大木块燃烧所需的热量小得多，小小的火花或一根点燃火柴的热量很难把大木块加热到燃烧温度。

一切可燃物质在空气中燃烧，实际上是在气相中进行的，可燃气体和易挥发可燃液体在常温下已处于燃烧准备状态，只要较小的能量就能引起燃烧反应，而难挥发的液体雾化时需要较多热量才能分解出可燃气体；固体物质一般要经过熔化、蒸发（挥发）或分解过程，需要大量的能量才能引燃。从而看出，不同的可燃物，析出气态物质的难易程度是不同的，因而引燃所需的能量也是不相同的，越易挥发的物质，引燃所需的能量越少，越容易引起燃烧。

三、燃烧的历程（过程）

可燃物在自然界里以固体、液体、气体三种状态存在，这三种状态物质的燃烧历程（过程）是不相同的。

固体物质发生燃烧反应，需要先经过溶解、分解、蒸发（升华）后生成气体，然后这些气体与氧化剂起作用发生燃烧。

液体物质发生燃烧，需要经过蒸发成气体后与氧化剂作用发生燃烧。

气体物质则不存在熔解、蒸发、分解等气化过程，即可直接燃烧。

所以讲，气体可燃物发生火灾爆炸危险性大于液体；液体可燃物发生火

灾爆炸危险性大于固体；见固体、液体、气体燃烧历程图：

可燃物质的燃烧过程可用曲线来分析，（见曲线图）

T_分 T_燃

温度℃

T_原 r 时间（诱导期）

时间T

可燃物质燃烧过程曲线

可燃物质在燃烧初期（T_原）是可燃物质被加热的阶段，其热量用于熔化或气化，是一个吸收热量过程，可燃物温度上升缓慢。加热到（T_氧）时，可燃物质开始氧化，这时还需外界加热，氧化速度不快，继续加热到（T_分），物质开始氧化分解，此时，氧化速度加剧，到（T_分）时出现火焰并开始燃烧。此处（T_分）就是理论上的自燃点，（T_分）是开始出现火焰的温度，即通常测得的自燃点，（T_燃）是物质燃烧点。从（T_分）到（T_分）这一段延滞时间，称为诱导期，对控制燃烧起主要作用。因此，燃烧过程可归纳为三个阶段，即物质被加热阶段（熔化、蒸发）；氧化分解阶段（诱导）；着火燃烧阶段。其中第二个阶段诱导期在安全技术管理上有实际意义，可以人为的控制。

四、燃烧的类型（燃烧有几种型式）

燃烧类型可分为闪燃、着火、自燃、爆炸四种。每一种类型的燃烧都有其各自的特点。我们讲防火防爆技术知识就必须具体地分析每一类型的燃烧发生的特殊原理，才能有针对性的采取行之有效的防火防爆和灭火措施。

1、闪燃---可燃液体的蒸气（随着温度的升高，蒸发的蒸气越多）与空气混合（当温度还不高时，液面上只有少量的可燃蒸气与空气混合）遇着火源（明火）而发生一闪即灭的燃烧（即瞬间的燃烧，大约在5秒以内）称为闪燃。可燃液体能发生闪燃的最低温度，称为该液体的闪点。可燃液体的闪点越低越容易着火，发生火灾、爆炸危险性就越大。有些固体（能升华）也会有闪燃现象，如：石蜡、樟脑、萘等。某些可燃液体闪点如下：

从消防角度来讲，“闪点”在防火工作的应用是十分重要的，它是评价液体火灾危险性性大小的重要依据；“闪燃”是发生火警的先兆。闪点越低的液体，发生火灾危险性就越大。

①、低闪点液体------闪点＜ -18℃的液体。

②、中闪点液体------闪点-18℃ ≤闪点 ＜ 23℃的液体。

③、高闪点液体------闪点23℃ ≤闪点 ≤ 61℃的液体

根据可燃液体的闪点，我们将液体火灾危险性分为甲、乙、丙三类：

甲类---闪点在28℃以下的液体。

乙类---闪点在28℃～60℃以内的液体。

丙类---闪点在60℃以上的液体。

闪点高低与饱和蒸气压及温度有关，饱和蒸气压越大、闪点越低；温度越高则饱和蒸气压越大、闪点就越低。所以讲，同一可燃液体的温度越高，则闪点就越低，当温度高于该可燃液体闪点时，如果遇点火源时，就随时有被点燃的危险。

2、着火---可燃物质（在有足够助燃物情况下）与火源接触而能引起持续燃烧的现象（即火源移开后仍能继续燃烧）称为着火。使可燃物质发生持续燃烧的最低温度称为燃点或称为着火点。燃点越低的物质，越容易着火。

某些可燃物质的燃点如下：    

闪点与燃点的区别如下：

①、燃液体在燃点时燃烧的不仅是蒸气，而且是液体（即液体己达到燃烧的温度，可不断的提供、维持稳定燃烧蒸气）。

②、在发生闪燃时，移去火源闪燃即熄灭，而在燃点时移去火源即能继续燃烧。

在防火防爆工作中，严格控制可燃物质的温度在闪点、燃点以下是我们预防发生爆炸、火灾的有效措施。用冷却法灭火，其道理就是将可燃物质的温度降低到燃点以下，使燃烧反应终止而熄灭。

3、自燃

自燃因能量（热量）来源不同可分为受热自燃和本身自燃（自热燃烧）二种。

①、受热自燃---可热物质受外界加热，温度上升至自燃点而能自行着火燃烧的现象，称为受热自燃。

②、本身自燃---可燃物质在没有外来热源作用下，由于本身的化学反应、物理或生物的作用而产生热量，使物质逐渐升高至自燃点而发生自行燃烧的现象。

③、自燃点---可燃物质在无明火作用下而自行着火的最低温度，称为自燃点。自燃点越低的物质，发生火灾的危险性就越大。

部份可燃物质的自燃点如下    

在化工生产中，可燃物质靠近蒸汽管、油浴管等高温烘烤过度，一旦可燃物质温度达到自燃点以上时，在有足够氧气条件下，没有明火作用就会发生燃烧；可燃物质在密闭容器中加热过程中温度高于自燃点以上时，一旦泄漏出或空气漏入，没有明火作用也会发生燃烧。

案例： 1991年9月28日，氯霉素分拆物在烘干过程中，由于操作工（周孔军、许阳明）责任心不强，疏忽大意，下班前未关闭蒸汽阀，就下班回家（回东山），等二个小时后才想起蒸汽阀未关闭，立即返厂，关闭蒸汽阀。不知当事人是为了检查分拆物是否完好，还是想降低温度，就擅自打开烘箱门，不想，分拆物慢慢燃烧起来，而成为大火，结果损失惨重（几十万）。为什么打开烘箱门就会燃烧呢？这是因为当时烘箱内的温度己超过分拆物的自燃点温度，烘箱门未打开前，烘箱内的分拆物由于氧气的不足而无法燃烧，当烘箱门打开后，大量空气进入，氧气充足分拆物立即发发燃烧。

油浴在化工生产中使用较多，根据工艺要求加热温度较高，如使用蒸汽加热到200度以上，蒸汽压力必须很高，对设备的耐压要求更高，投资更大。而油浴是将导热油经加热，在常压下就可达到较高的温度，对设备的耐压要求低，投资少。导热油在油炉内，由于导热油在隔绝空气情况下加热到高温，不会发生燃烧，但一旦高温导热油泄漏，就有可能发生自燃而燃烧（导热油质量差，低沸、低燃点成份较多）。在化工生产中因导热油泄漏发生火灾事故较多，应重视。

案例：在煤堆场、煤矿区，煤发生自燃现象较多，草干、稻干、木屑、刨花以及植物油、动物油、纤维、油棉纱、油布等，在长时间存放过程中会不明不白的引起着火燃烧。这是由于这些可燃物被雨淋湿或受潮，在生物（细菌）化学、（氧化或聚合作用）物理的作用产生热量，这些热量积聚不散，温度会逐步升高，当达到某种物质自燃点时即会发生着火燃烧。

案例：黄磷的自燃点只有34℃～60℃左右，我们应将其存放在水中，在夏天高温季节里，如果水份蒸发，黄磷暴露在空气中就会发生着火燃烧，这也是因黄磷暴露在空气中发生自燃的现象。

4、爆作----物质由一种状态迅速地转变成另一种状态，并在瞬间以机械功的形式放出大量能量的现象。

爆炸可分为物理性爆炸、化学性爆炸和核爆炸三类。化学性爆炸按爆炸时所发生的化学变化又可分为简单分解爆炸（如乙炔铜、三氯化氮等不稳定结构的化合物）、复杂分解爆炸（如各种炸药）和爆炸性混合物爆炸三种。化工企业发生爆炸，绝大部分是混合物爆炸。

（1）、爆炸性混合物----可燃气体、蒸气、薄雾、粉尘或纤维状物质与空气混合后达到一定浓度，遇着火源能发生爆炸，这样的混合物称为爆炸性混合物。

可燃性气体、易燃液体蒸气或粉尘等与空气组成的混合物并不是在任何浓度下都会发生爆炸和燃烧，而必须在一定的浓度范围内，遇着火源，才会发生爆炸。

（2）爆炸极限----可燃气体、蒸气或粉尘（含纤维状物质）与空气混合后，达到一定的浓度，遇着火源即能发生爆炸，这种能够发生爆炸的浓度范围，称为爆炸极限。能够发生爆炸最低浓度称为该气体、蒸气或粉尘的爆炸下限。同样，能够发生爆炸的最高浓度，称为爆炸上限。下面是部份物质的爆炸极限：

从上看出各种可燃物质与空气混合后的爆炸极限浓度都是不一样的，有的浓度范围小，有的浓度范围宽，有的浓度范围下限低，有的上限较高。只有当某种物质的混合物浓度在爆炸极限范围内才会发生爆炸；混合物浓度低于爆炸下限时，因含有过量空气，由于空气的冷却作用阻止了火焰的传播，所以不燃也不爆；同样，当混合物浓度高于爆炸上限时，由于空气量不足，火焰也不能传播，所以只会燃烧而不爆。

爆炸极限这个概念，非常重要，从消防角度讲，它是衡量可燃气体、易燃液体、可燃粉尘及少量能挥发（升华）的固体等在作业现场是否具备爆炸危险的重要依据指标。也就是说，爆炸下限越低，爆炸极限范围越宽的物质危险性越大，越要重点预防。

气体混合物的爆炸极限一般用可燃气体或蒸气在混合物中的体积百分比来表示的（%）。可燃粉尘爆炸极限，通常以每立方米混合气体中含若干千克来表示（g/m³）

（3）、影响爆炸极限的因素---影响气体混合物爆炸极限的主要因素有混合物的原始温、压力、着火源、容器尺寸和材质等：

①、原始温度的影响因素----爆炸性混合物的原始温度愈高，则爆炸极限范围愈宽，即爆炸下限降低，上限升高。

如丙酮的爆炸极限与原始温度关系如下：

因为系统温度升高，其分子内能增加，使原来不燃不爆的混合物成为可燃、可爆系统，所以温度升高会使爆炸危险性增大。

②、原始压力的影响因素----爆炸性混合物的原始压力对爆炸有很大的影响，在增加压力的情况下其爆炸极限的变化很复杂。一般，压力增大，爆炸极限范围扩大，压力降低，则爆炸极限范围缩小。这是因为系统压力增高，其分子间距更为接近，碰撞几率增高，因此，使燃烧的最初反应和反应的进行更为容易。待压力降至某值时，其下限与上限重合，（将此时的最低压力称为爆炸临界压力。）若压力降至临界压力以下，系统便不会爆炸。因此，在密闭容器内减压（负压）操作对安全生产是有利的。

如甲烷在不同原始压力下的爆炸极限：

从上表看出，压力增大，上限的提高很显著，下限的变化却不显著，而且无规律。因此，我们在生产过程中，系统中随着压力的提高，爆炸极限范围会增宽，爆炸危险性会随着增大；反之，压力降低则爆炸极限范围缩小，安全性越好。所以，在生产中采取在负压情况下操作是较为安全的。

③、介质及杂物的影响因素----若在混合物中掺入或含有一些其它介质，会影响混合物的燃烧爆炸情况。

如1，氯气中含有氢、氢气中含有氧都会增加爆炸的危险性。

如2，在爆炸性混合物中随着惰性气体含量的增加，爆炸极限的范国就会缩小，当惰性气体浓度提高到一定浓度（数值）时，混合物就不再会爆炸。这是由于惰性气体加入混合物中后，使可燃物分子与氧分子隔离，在它们之间形成不燃的“障碍物”。

对于有气体参与的反应，杂质也有很大的影响。如干燥的氯气没有氧化性能，干燥的氢气和氧气的混合物在较高温度下不会产生爆炸。少量的硫化氢会大大降低水煤气和混合物的燃点，并因此而促使其爆炸。

④、容器的尺寸和材质影响因素----充装可燃物容器的尺寸、材质等，对物质爆炸极限均有影响。管道或容器的直经越小，爆炸极限范围也越小。实验证明，同一可燃物质，管径越小，其火焰蔓延速度也越小。当管径（或火焰通道）小到一定程度时，火焰即不能通过。这一间距称为最大灭火间距，也称临界直径。容器大小对爆炸极限的影响可从器壁效应得到解释。燃烧是自由基（游离基）产生一系列链锁反应的结果，只有当新产生的自由基大于消失的自由基时，燃烧才能继续。但随管道直经的减少，自由基与管壁的碰撞几率增加。当尺寸减少到一是程度时，自由基（游离基）消毁大于它的产生，燃烧反应便不能继续进行。容器的材质对爆炸极限也有影响。例如氢和氟在玻璃容器中混合，甚至存在液态空气的温度下，在黑暗中也会发生爆作，而在银制容器中，在常温下才能发生反应。

⑤、着火源的影响因素----着火源的能量，火花的能量、热表面的面积、火源与混合物的接触时间等，对爆炸极限也有影响。甲烷与空气的混全物，对电压100伏，电流强度为1安培、2安培、3安培的电火花对爆炸极限的影响如下表：

各种爆炸性混合物都有一个最低引爆能量（一般是化学理论量）。当着火源能量达到某一爆炸性混合物时最低引爆能量值时，这种爆炸性混合物才会发生爆炸。

下面是部分气体的最低引爆能量见：

粉尘的爆炸下限是不固定的，一般分散度越高、挥发物含量越大、火源越强、原始温度越高、温度越高、粉尘越细小就越容易引起爆炸，粉尘爆炸浓度范围就越大。因为，粉尘颗粒越细，表面吸附的氧就越多，着火点就越低，爆炸下限也越小，越容易发生粉尘爆炸。