爆炸極限隨著(zhù)原始溫度,原始壓力、介質(zhì)的影響、容器的尺寸和材質(zhì),著(zhù)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、原始壓力:
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(huì )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(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)反應比較容易,反應速度加快,而散熱損失卻顯著(zhù)減少。所以壓力高,爆炸危險性增大。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,當惰性氣體達到一定的濃度時(shí),可使混合物不能爆炸。
4、容器尺寸和材質(zhì):
容器尺對寸減小,爆炸范圍縮小。
5、著(zhù)火源:
著(zhù)火源的能量,熱表面面積及著(zhù)火源與混合物接觸時(shí)間對爆炸極限均有影響。
6、燃氣的種類(lèi)及化學(xué)性質(zhì)
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一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(xué)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。
對于同一一烴類(lèi)化合物,隨碳原子個(gè)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(guān),導熱系數越大,其導熱越快,爆炸極限范圍也就越大。
7、惰性氣體及雜質(zhì)
可燃氣體中含有N2等惰性氣體時(shí), 隨著(zhù)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濃度、隔離氧氣與燃氣的接觸(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),氧濃度相對減少, 而在達到爆炸.上限時(shí)氧的濃度本來(lái)就很小,惰性氣體濃度稍微增加,就會(huì )產(chǎn)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(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;而當可燃體中含有鹵代烷時(shí),則能顯著(zhù)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、燃氣的濕度
當可燃氣體中有水存在時(shí),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(zhù)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(zhù)下降。當含水量達到一定值時(shí),. 上限濃度與下限濃度曲線(xiàn)匯于- -點(diǎn), 當氣體混合物中含水量超過(guò)該點(diǎn)值時(shí),無(wú)論燃氣濃度如何也不會(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活性,導致瓦斯爆炸反應能力下降,甚至完全失去反應能力。