壓力

　　混合氣體的壓力對爆炸極限有很大的影響，壓力增大，爆炸極限區間的寬度一般會增加，爆炸上限增加，略使爆炸下限下降。這是因為系統壓力增高，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和反應的進行更為容易，所以壓力升高，爆炸危險性增大。反之，壓力降低，則爆炸極限范圍縮小。

　　待壓力降至某值時，其下限與上限重合，此時的最低壓力稱為爆炸的臨界壓力。若壓力降至臨界壓力以下，系統就不爆炸。因此，在密閉容器內進行減壓（負壓）操作對安全生產有利。

　　需要說明的是，壓力的變化對爆炸上限影響很大，但爆炸下限的變化不明顯，而且不規則。各個文獻間的計算結果有一定的差距。

　　 溫度

　　常溫下爆炸極限數據已很充足，然而摩擦生熱、燃燒熱等通過熱傳導、輻射、對流可以使環境溫度高于常溫。在實際生產部門中，非常溫下（高于室溫）可燃氣體被預期或非預期引爆的例子屢見不鮮，因此測定非常溫下爆炸極限具有非常重要的意義。

　　一般來說，爆炸性氣體混合物的溫度越高，則爆炸極限范圍越大，即：爆炸下限降低，上限增高。因為系統溫度升高，其分子內能增加，使更多的氣體分子處于激發態，原來不燃的混合氣體成為可燃、可爆系統，所以溫度升高使爆炸危險性增大。

　　燃氣的種類及化學性質

　　可燃氣體的分子結構及其反應能力，影響其爆炸極限。對于碳氫化合物而言，具有 C—C 型單鍵相連的碳氫化合物，由于碳鍵牢固，分子不易受到破壞，其反應能力就較差，因而爆炸極限范圍小；而對于具有 C≡C 型三鍵相連的碳氫化合物，由于其碳鍵脆弱，分子很容易被破壞，化學反應能力較強，因而爆炸極限范圍較大；對于具有 C = C 型二鍵相連的碳氫化合物，其爆炸極限范圍位于單鍵與三鍵之間。

　　對于同一烴類化合物，隨碳原子個數的增加，爆炸極限的范圍隨之變小。爆炸極限還與導熱系數（導溫系數）有關，導熱系數越大，其導熱越快，爆炸極限范圍也就越大。

　　惰性氣體及雜質

　　可燃氣體中含有N2等惰性氣體時，隨著N2 量的增加，爆炸下限增加，爆炸上限減小，爆炸極限范圍相應縮小。N2對爆炸上限有明顯的影響，對爆炸下限影響較小。

　　N2對氣體爆炸極限的影響機理主要為稀釋氧氣濃度、隔離氧氣與燃氣的接觸（窒息作用）、冷卻和化學作用。前3種抑制作用主要是物理作用。惰性氣體濃度加大時，氧濃度相對減少，而在達到爆炸上限時氧的濃度本來就很小，惰性氣體濃度稍微增加，就會產生很大影響，導致爆炸上限劇烈下降。

　　對于有氣體參與的反應，雜質也有很大的影響。例如，少量的硫化氫會大大降低水煤氣和混合氣體的燃點，并因此促使其爆炸；而當可燃氣體中含有鹵代烷時，則能顯著縮小爆炸極限的范圍，提高爆炸下限和點火能。因此，氣體滅火劑大部分都是鹵代烷。

　　 燃氣與空氣混合的均勻程度

　　當燃氣與空氣充分混合均勻的條件下，若某一點的燃氣濃度達到爆炸極限時，整個混合空間的燃氣濃度都達到爆炸極限，燃燒或爆炸反應在整個混合氣體空間同時進行，其反應不會中斷，因此爆炸極限范圍大；但當混合不均勻時，就會產生在混合氣體內某些點的燃氣濃度達到或超過爆炸極限，而另外一些點的燃氣濃度達不到爆炸極限，燃燒或爆炸反應就會中斷，因此，爆炸極限范圍就變小。

　　點火源的形式、能量和點火位置

　　可燃混合物的爆炸實質是瞬間的燃燒，而引發燃爆需要有一定的能量，故而能量特性對爆炸極限范圍亦有影響。點火源的能量、熱表面的面積、火源與混合氣體的接觸時間等，對爆炸極限均有影響。一般來說，能量強度越高，加熱面積越大，作用時間越長，點火的位置越靠近混合氣體中心，則爆炸極限范圍越大。不同點火源具有不同的點火溫度和點火能量。如明火能量比一般火花能量大，所對應的爆炸極限范圍就大；而電火花雖然高，如果不是連續的，點火能量就小，所對應的爆炸極限范圍也小。

　　如甲烷在電壓100 V、電流強度1 A的電火花作用下，無論濃度如何都不會引起爆炸。但當電流強度增加至2 A時，其爆炸極限為5．9％～13．6％；3A時為5．85％～14．8％。對于一定濃度的爆炸性混合物，都有一個引起該混合物爆炸的最低能量。濃度不同，引爆的最低能量也不同。對于給定的爆炸性物質，各種濃度下引爆的最低能量中的最小值，稱為最小引爆能量，或最小引燃能量。表1列出了部分氣體的最小引爆能量。

 

　　容器的幾何形狀和尺寸

　　充裝容器的材質、尺寸等，對物質爆炸極限均有影響。實驗證明，容器直徑越小，爆炸極限范圍越小。這是因為隨著管徑的減小，因壁面的冷卻效應而產生的熱損失就逐步加大，參與燃燒的活化分子就少，導致燃燒溫度與火焰傳播速度就相應降低，當管徑（或火焰通道）小到一定程度時，火焰即不能通過。這一間距稱最大滅火間距，亦稱之為臨界直徑，例如，甲烷的臨界直徑為0.4~0.5mm，小于臨界直徑時就無爆炸危險。

　　容器幾何尺寸對爆炸極限的影響也可以從器壁效應得到解釋。燃燒與爆炸是由自由基產生一系列連鎖反應的結果。在燃燒過程中，只有當新生自由基大于消失的自由基時，燃燒才能繼續。但隨著管徑的減小，自由基與管道壁的碰撞幾率相應增大。當尺寸減少到一定程度時，自由基（與器壁碰撞）銷毀大于自由基產生速度，燃燒反應便不能繼續進行。

　　容器材料也有很大的影響，例如氫和氟在玻璃器皿中混合，甚至放在液態空氣溫度下于黑暗中也會發生爆炸，而在銀制器皿中，一般溫度下才能發生反應。

　　 燃氣的濕度

　　當可燃氣體中有水存在時，燃氣爆炸能力降低，爆炸強度減弱，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。當含水量達到一定值時，上限濃度與下限濃度曲線匯于一點，當氣體混合物中含水量超過該點值時，無論燃氣濃度如何也不會發生爆炸。

　　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活性，導致瓦斯爆炸反應能力下降，甚至完全失去反應能力。

　　除上述因素外，光對爆炸極限也有影響。眾所周知，在黑暗中氫與氯的反應十分緩慢，但在強光照射下則發生連鎖反應導致爆炸。又如甲烷與氯的混合氣體，在黑暗中長時間內不發生反應，但在日光照射下，便會引起激烈的反應，如果兩種氣體的比例適當則會發生爆炸。另外，表面活性物質對某些介質也有影響，如在球形器皿內于530 ℃時，氫與氧完全不反應，但是向器皿中插入石英、玻璃、銅或鐵棒時，則發生爆炸。

　　以上就是對燃氣爆炸極限影響因素的分析。當然，僅僅是主要因素的分析，此外，諸如表面活性介質等對爆炸極限也有影響，相比以上所述各因素，影響較少，故不再贅述。通過以上分析，我們可以掌握或了解燃氣生產，儲存，輸送過程中的爆炸危險因素，弄清諸因素之間的聯系和變化規律，從而在工程設計和生產使用中采取相應的防范措施，防止爆炸事故的發生。

　　在化工、石油、煤炭等部門的生產、儲存和運輸中，可燃氣體的著火、爆炸是最嚴重的災害性事故。最近幾年，我國城市天然氣及煤礦瓦斯爆炸重特大事故頻頻發生，給國家財產和人民生命造成了巨大損失，直接影響著我國經濟、社會的可持續發展。重大事故的不斷發生，使人們認識到在現代社會工礦企業生產中潛伏著巨大的危險性，因而危險評價越來越受到人們的重視。實踐表明，確定危險性氣體的爆炸極限，提前預防是防止該類事故的基本前提。因此對燃氣爆炸極限的研究得到國內外學者的重視。