(一)定義 

　　可燃物質(可燃氣體、蒸氣、粉塵或纖維)與空氣(氧氣或氧化劑)均勻混合形成爆炸性混合物，其濃度達到一定的范圍時，遇到明火或一定的引爆能量立即發生爆炸，這個濃度范圍稱為爆炸極限(或爆炸濃度極限)。形成爆炸性混合物的最低濃度稱為爆炸濃度下限，最高濃度稱為爆炸濃度上限，爆炸濃度的上限、下限之間稱為爆炸濃度范圍。 

　　可燃性混合物有一個發生燃燒和爆炸的濃度范圍，即有一個最低濃度和最高濃度，混合物中的可燃物只有在其之間才會有燃爆危險。 

　　可燃物質的爆炸極限受諸多因素的影響。如可燃氣體的爆炸極限受溫度、壓力、氧含量、能量等影響，可燃粉塵的爆炸極限受分散度、濕度、溫度和惰性粉塵等影響。 

　　可燃氣體和蒸氣爆炸極限是以其在混合物中所占體積的百分比(％)來表示的，表5—3中一氧化碳與空氣的混合物的爆炸極限為12．5％～80％。可燃粉塵的爆炸極限是以其在混合物中所占的比重(g／m3）來表示的，例如，木粉的爆炸下限為409／m3，煤粉的爆炸下限為359／m3可燃粉塵的爆炸上限，因為濃度太高，大多數場合都難以達到，一般很少涉及。例如，糖粉的爆炸上限為135009／m3，煤粉的爆炸上限為135009／m3，一般場合不會出現�？扇夹曰旌衔锾幱诒�炸下限和爆炸上限時，爆炸所產生的壓力不大，溫度不高，爆炸威力也小。當可燃物的濃度大致相當于反應當量濃度(表中的30％)時，具有最大的爆炸威力。反應當量濃度可根據燃燒反應式計算出來。 

　　可燃性混合物的爆炸極限范圍越寬，其爆炸危險性越大，這是因為爆炸極限越寬則出現爆炸條件的機會越多。爆炸下限越低，少量可燃物(如可燃氣體稍有泄漏)就會形成爆炸條件；爆炸上限越高，則有少量空氣滲入容器，就能與容器內的可燃物混合形成爆炸條件。生產過程中，應根據各可燃物所具有爆炸極限的不同特點，采取嚴防跑、冒、滴、漏和嚴格限制外部空氣滲入容器與管道內等安全措施。應當指出，可燃性混合物的濃度高于爆炸上限時，雖然不會著火和爆炸，但當它從容器里或管道里逸出，重新接觸空氣時卻能燃燒，因此，仍有發生著火的危險。     

　　(二)爆炸反應當量濃度的計算     

　　爆炸性混合物中的可燃物質和助燃物質的濃度比例恰好能發生完全化合反應時，爆炸所析出的熱量最多，產生的壓力也最大，實際的反應當量濃度稍高于計算的反應當量濃度。當混合物中可燃物質超過化學反應當量濃度時，空氣就會不足，可燃物質就不能全部燃盡，于是混合物在爆炸時所產生的熱量和壓力就會隨著可燃物質在混合物中濃度的增加而減小；如果可燃物質在混合物中的濃度增加到爆炸上限，那么其爆炸現象與在爆炸下限時所產生的現象大致相同。因此，我們說的可燃物質的化學當量濃度也就是理論上完全燃燒時在混合物中該可燃物質的含量。 

　　根據化學反應計算可燃氣體或蒸氣的反應當量濃度。 

　　例如，求一氧化碳在空氣中的反應當量濃度。 

　　解：寫出一氧化碳在空氣中燃燒的反應式： 

　　2C0+02+3．76N2=2C02+3．76N2 

　　根據反應式得知，參加反應的物質的總體積為2+1+3．76=6．76。若以這個總體積為100，則2個體積的一氧化碳在總體積中所占比例為 

　　X=2/6.76×100％=29．6％ 

　　(三)爆炸極限的影響因素 

　　爆炸極限通常是在常溫常壓等標準條件下測定出來的數據，它不是固定的物理常數。同一種可燃氣體、蒸氣的爆炸極限也不是固定不變的，它隨溫度、壓力、含氧量、惰性氣體含量、火源強度等因素的變化而變化。 

　　1．初始溫度 

　　混合氣著火前的初溫升高，會使分子的反應活性增加，導致爆炸范圍擴大，即爆炸下限降低，上限提高，從而增加了混合物的爆炸危險性。 

　　2．初始壓力 

　　增加混合氣體的初始壓力，通常會使上限顯著提高，爆炸范圍擴大。增加壓力還能降低混合氣的自燃點，這樣使得混合氣在較低的著火溫度下能夠發生燃燒。原因在于，處在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生化學反應比較容易，反應速度加快，而散熱損失卻顯著減少。壓力對甲烷爆炸極限的影響。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。 

　　混合氣在減壓的情況下，爆炸范圍會隨之減小。壓力降到某一數值，上限與下限重合，這一壓力稱為臨界壓力。低于臨界壓力，混合氣則無燃燒爆炸的危險。在一些化工生產中，對爆炸危險性大的物料的生產、貯運往往采用在臨界壓力以下的條件進行，如環氧乙烷的生產和貯運。 

　　3．含氧量 

　　混合氣中增加氧含量，一般情況下對下限影響不大，因為可燃氣在下限濃度時氧是過量的。由于可燃氣在上限濃度時含氧量不足，所以增加氧含量使上限顯著增高，爆炸范圍擴大，增加了發生火災爆炸的危險性。若減少氧含量，則會起到相反的效果。例如甲烷在空氣中的爆炸范圍為5．3％～14％，而在純氧中的爆炸范圍則放大到5．O％～61％。甲烷的極限氧含量為12％，若低于極限氧含量，可燃氣就不能燃燒爆炸了。 

　　4．惰性氣體含量 

　　爆炸性混合氣體中加入惰性氣體，如氮、氧、水蒸氣、二氧化碳、四氯化碳等，可以使可燃氣分子和氧分子隔離，在它們之間形成一層不燃燒的屏障。這層屏障可以吸收能量，使游離基消失，鏈鎖反應中斷，阻止火焰蔓延到其他可燃氣分子上去，抑制燃燒進行，起到防火和滅火的作用。 

　　混合氣體中增加惰性氣體含量，會使爆炸上限顯著降低，爆炸范圍縮小。惰性氣體增到一定濃度時，可使爆炸范圍為零，混合物不再燃燒。惰性氣體含量對上限的影響較之對下限的影響更為顯著的原因，是因為在爆炸上限時，混合氣中缺氧使可燃氣不能完全燃燒，若增加惰性氣體含量，會使氧量更加不足，燃燒更不完全，由此導致爆炸上限急劇下降。 

　　5．點火源與最小點火能量 

　　點火源的強度高，熱表面的面積大，火源與混合物的接觸時間長，會使爆炸范圍擴大，增加燃燒、爆炸的危險性。 

　　最小點火能量是指能引起一定濃度可燃物燃燒或爆炸所需要的最小能量�；旌蠚怏w的濃度對點火能量有較大的影響，通�？扇細鉂舛壬愿哂诨瘜W計量濃度時，所需的點火能量為最小。若點火源的能量小于最小能量，可燃物就不能著火。所以最小點火能量也是一個衡量可燃氣、蒸氣、粉塵燃燒爆炸危險性的重要參數。對于釋放能量很小的撞擊摩擦火花、靜電火花，其能量是否大于最小點火能量，是判定其能否作為火源引發火災爆炸事故的重要條件。 

　　6．消焰距離 

　　實驗證明，通道尺寸越小，通道內混合氣體的爆炸濃度范圍越小，燃燒時火焰蔓延速度越慢。這是因為燃燒在一通道中進行時，通道的表面要散失熱量，通道越窄，比表面積越大(通道表面積和通道容積的比值)，中斷鏈鎖反應的機會就越多，相應的熱損失也越大。當通道窄到一定程度時，通  道內燃燒反應的放熱速率就會小于通道表面的散熱速率，這時燃燒過程就會在通道內停止進行，火焰也就停止蔓延，因此把火焰蔓延不下去的最大通道尺寸叫消焰距離。     

　　各種可燃氣有不同的消焰距離，消焰距離還與可燃氣的濃度有關，也受氣體流速、壓力的影響。 

　　所以，消焰距離是可燃物火焰蔓延能力的一個度量參數，也是度量可燃物危險程度的一個重要參數。