（二）可燃粉尘的爆炸（浓度）极限

粉尘的爆炸极限通常用单位体积中粉尘的质量（g/m³）表示。可燃粉尘爆炸浓度上限，因为太大，以致在多数场合都不会达到，所以没有实际意义，通常只应用粉尘的爆炸下限。表1-3-2列出了部分粉尘的爆炸下限。

表1-3-2 部分粉尘的爆炸特性

（三）爆炸混合物浓度与危险性的关系

爆炸性混合物在不同浓度时发生爆炸所产生的压力和放出的热量不同，因而具有的危险性也不同。在爆炸下限时，爆炸压力一般不会超过4×105Pa，放出的热量不多，爆炸温度不高。随着爆炸性混合物中可燃气体或液体蒸气浓度的增加，爆炸产生的热量增多，压力增大。当混合物中可燃物质的浓度增加到稍高于化学计量浓度时，可燃物质与空气中的氧发生充分反应，所以爆炸放出的热量最多，产生的压力最大。当混合物中可燃物质浓度超过化学计量浓度时，爆炸放出的热量和爆炸压力随可燃物质浓度的增加而降低。

二、爆炸温度极限

由于液体的蒸气浓度是受温度的变化而变化的，故液体除有爆炸浓度极限外，还有一个爆炸温度极限。爆炸温度极限是指可燃性液体受热蒸发出的蒸气浓度等于爆炸浓度极限时的温度范围。爆炸温度下限是指液体在该温度下蒸发出等于爆炸浓度下限的蒸气浓度。液体的爆炸温度下限就是该液体的闪点。爆炸温度上限是指液体在该温度下蒸发出等于爆炸浓度上限的蒸气浓度。

爆炸温度上、下限值之间的范围越大， 爆炸危险性就越大。例如，乙醇的爆炸温度下限是11℃，上限是40℃。在11℃～40℃温度范围之内，乙醇蒸气与空气的混合物都有爆炸危险；乙醚的爆炸温度极限是-45℃～13℃，显然乙醚比乙醇的爆炸危险性大。表1-3-3为几种常见液体爆炸浓度极限与爆炸温度极限的比较。

表1-3-3 常见液体爆炸浓度极限与爆炸温度极限的比较

 

三、爆炸极限在消防上的应用

物质的爆炸极限是正确评价生产、储存过程的火灾危险程度的主要参数，是建筑、电气和其他防火安全技术的重要依据。控制可燃性物质在空间的浓度低于爆炸下限或高于爆炸上限，是保证安全生产、储存、运输、使用的基本措施之一。具体应用有以下几方面：

①爆炸极限是评定可燃气体火灾危险性大小的依据，爆炸范围越大，下限越低，火灾危险性就越大；

②爆炸极限是评定气体生产、储存场所火险类别的依据，也是选择电气防爆型式的依据：生产、储存爆炸下限<10%的可燃气体的工业场所，应选用隔爆型防爆电气设备；生产、储存爆炸下限≥10%的可燃气体的工业场所，可选用任一防爆型电气设备；

③根据爆炸极限可以确定建筑物耐火等级、层数、面积、防火墙占地面积、安全疏散距离和灭火设施；

④根据爆炸极限，确定安全操作规程，例如，采用可燃气体或蒸气氧化法生产时，应使可燃气体或蒸气与氧化剂的配比处于爆炸极限范围以外，若处于或接近爆炸极限范围进行生产时，应充惰性气体稀释和保护。

 

发生爆炸必须具备两个基本要素，一是爆炸介质，二是引爆能源，两者缺一不可。在生产中，爆炸危险源可从潜在的爆炸危险性、存在条件及触发因素等几方面来确定，具体包括能量与危险物质、物的不安全状态、人的不安全行为以及管理缺陷等。

一、引起爆炸的直接原因

通常，引起爆炸事故的直接原因可归纳为以下几方面。

（一）物料原因

生产中使用的原料、中间体和产品大多是有火灾、爆炸危险性的可燃物。由于工作场所过量堆放物品，对易燃易爆危险品没有安全防护措施，产品下机后不待冷却便入库堆积，不按规定掌握投料数量、投料比、投料先后顺序，控制失误或设备造成故障造成物料外溢，生产粉尘或可燃气体达到爆炸极限等原因，均会酿成爆炸事故。

（二）作业行为原因

作业行为导致爆炸的原因有：违反操作规程、违章作业、随意改变操作控制条件；生产和生活用火不慎，乱用炉火、灯火、乱丢未熄灭的火柴杆、烟蒂；判断失误、操作不当，对生产出现超温、超压等异常现象束手无策；不按科学态度指挥生产、盲目施工、超负荷运转等。

（三）生产设备原因

由于设备缺陷导致生产火灾的原因有：选材不当或材料质量有问题，而致设备存在先天性缺陷；由于结构设计不合理，零部件选配不当，而致设备不能满足工艺操作的要求；由于腐蚀、超温、超压等而致出现破损、失灵、机械强度下降、运转摩擦部件过热等。

（四）生产工艺原因

生产工艺原因主要表现为物料的加热方式方法不当，致使引燃引爆物料；对工艺性火花控制不力而致形成点火源；对化学反应型工艺控制不当，致使反应失控；对工艺参数的控制失灵，而致出现超温、超压现象。

此外，还因为人的故意破坏，如放火、停水停电、毁坏设备及地震、台风、雷击等自然灾害也同样可能会引发爆炸。

二、常见爆炸点火源

根据前文所述，点火源是发生爆炸的必要条件之一，常见引起爆炸的点火源主要有机械火源、热火源、电火源及化学火源，见表1-3-4。

表1-3-4 常见引发爆炸的点火源

 

（一）机械火源

撞击、摩擦产生火花，如机器上转动部分的摩擦，铁器的互相撞击或铁制工具打击混凝土地面，带压管道或铁制容器的开裂等，都可能产生高温或火花，成为爆炸的起因。

（二）热火源

（1）高温表面。生产工艺的加热装置，高温物料的传送管线、高压蒸汽管线及高温反应塔、器等设备表面温度都比较高，可燃物料与这些高温表面接触时间过长，就有可能引发爆炸事故。

（2）日光照射。直射的太阳光，通过凸透镜、凹面镜、圆形玻璃瓶、有气泡的平板玻璃等，会聚焦形成高温焦点，可能点燃可燃性物质。

（三）电火源

（1）电火花。电气方面形成的火源，一般指电气开关合闸、断开时产生的火花电弧，或由于电气设备短路、过载、接触不良或其它原因产生的电火花、电弧或危险温度。

（2）静电火花。静电指的是相对静止的电荷，是一种常见的带电现象。在一定条件下两种不同物质（其中至少有一种为电介质）相互接触、摩擦，就可能产生静电并积聚起来产生高电压。若静电能量以火花形式发出，则可能成为火源，引起爆炸事故。物质能否产生静电并积聚起来，主要取决于物质的电阻率和相对介电常数。在工业生产过程中，撕裂、剥离、拉伸、撞击、粉碎、筛分、滚压、搅拌、输送、喷涂和过滤物料，还有气、液体的流动、溅泼、喷射等各种操作，都可能产生静电。

（3）雷电。雷电所产生的火花温度之高可熔化金属，也是引起爆炸事故的祸根之一。

（四）明火

生产过程中的明火主要是指加热用火、维修用火以及其它火源。此外，烟头、火柴、烟囱飞火、机动车辆排气管喷火都可能引起可燃物料的燃爆。

三、最小点火能量

所谓最小点火能量，是指每一种气体爆炸混合物，都有起爆的最小点火能量，低于该能量，混合物就不爆炸，目前都采用mJ作为最小点火能量的单位。表1-3-5中列出部分可燃气体和蒸气在空气中的最小点火能量。

表1-3-5 部分可燃气体和蒸气在空气中的最小点火能量