爆炸性混合氣體（tǐ）與火源接觸，便有（yǒu）原子或自由基（jī）生成而（ér）成為連鎖（suǒ）反應的作用中心。熱以及活化中心引起鄰近層爆炸混合（hé）氣（qì）體起化學反應，這（zhè）種（zhǒng）作用逐層傳播。同時，火焰也逐（zhú）層向外傳播。如果爆炸性氣體濃（nóng）度處於爆炸極限範圍內，則反應放出的熱量足以（yǐ）維持化學反應和火（huǒ）焰（yàn）的持續傳播，*終導致爆炸的發生。研究結果表明，爆炸極（jí）限不是一個固定值，它受（shòu）多種因素影響，工業生產中很難（nán）確定可燃（rán）、可爆氣體的安全濃度（dù）範圍。但如掌握了（le）外界條件變化對爆炸（zhà）極限的影響規律和計算方法，則根據實（shí）際所測的氣體濃度並經計算得到的爆炸極限對工業生產仍有一定（dìng）的指導意義。

1影響爆炸極限的主要因素（sù）

1.1原（yuán）始溫度

爆炸性氣體混合（hé）物的原（yuán）始溫度越高，則爆炸極限範圍越大，即爆炸下限降低（dī）而爆炸上限增高。因（yīn）為係統溫度升高，其分子內能增（zēng）加，使更多的氣體分子處於激（jī）發態，原來不燃的混合氣體成為可燃、可（kě）爆係統（tǒng），所以溫度升高使爆炸危險性增大。若t℃時的下限（xiàn）為L，25℃時的下限為L25，則其關（guān）係式為

Lt=[1—0.000721(t一（yī）25)]×L25

1.2係統（tǒng）初始壓力

混合氣體的原始壓力對爆炸極限有很大的影響，在增壓的情況下，其（qí）爆炸極限的變化（huà）也很複雜。壓力（lì）增大，爆炸極限擴大。這是因為係統壓力增高，其分子間距更為接（jiē）近，碰撞幾（jǐ）率增（zēng）高，因（yīn）此使燃燒的*初反應和反應的進行更為容（róng）易。壓力降低，則爆炸極限範圍縮小。待壓力降至某值時（shí），其下限與上限重合，將（jiāng）此時的*低壓（yā）力稱為爆炸的臨界壓力。若壓力降至臨界壓力以下（xià），係統就（jiù）不爆炸。因此，在密閉容器內進行減壓（yā）(負壓（yā）)操（cāo）作對安全（quán）生產有利。天然（rán）氣--空氣混合的爆炸界限與壓力的依存關係可表示（shì）為

L=4.9—0.71lnP

U=14.1—20.4lnp

式中

L為爆炸下限，％(體積分數)；U為爆炸上限，％(體積分數)；P為初始壓力，Pa。

1.3惰性介質及雜質

若混合氣體中所含惰性氣（qì）體的百分（fèn）數增加，可（kě）使爆炸極限的範（fàn）圍縮小，直至不爆炸。如在甲烷的混（hún）合氣體中加入（rù）惰性氣體(氮、二氧化碳，水然（rán）氣、氬、氦、四氯化碳等（děng）)，隨著混合氣體中惰（duò）性氣體量的增加，對上限的影響較之對（duì）下限（xiàn）的影響（xiǎng）更為顯（xiǎn）著。因為（wéi）惰性氣體（tǐ）濃度加大，表示氧的濃度相對減少，而在上限中氧的濃度本來已（yǐ）經很小，故惰性氣體濃度稍微增加一點（diǎn），即產生很大影響（xiǎng），而使爆（bào）炸上限劇烈下降。

對於（yú）有氣體參與（yǔ）的反應，雜質也有很大的影響，例如，如果（guǒ）沒有水，幹燥的氯就（jiù）沒有氧化的性能，幹燥的空氣（qì）也完全不能氧化鈉或磷。幹燥的氫和氧的混合氣體在較高的溫度下不（bú）會產生（shēng）爆炸。大量的（de）水會急劇加速氯氧化物等物質的分（fèn）解。少量的硫化（huà）氫會大大降低水煤氣和混合氣（qì）體的燃點，並因此促使其（qí）爆（bào）炸。

1.4容器（qì）

充（chōng）裝容器的材質（zhì）、尺寸等，對（duì）物（wù）質爆（bào）炸極限均有影響。實驗證明，容器管子直徑越小，爆炸極限範圍越小。同一可燃物質，管徑越（yuè）小（xiǎo），其（qí）火焰蔓延速度亦越小。當管（guǎn）徑(或火焰通（tōng）道)tb到一定程度（dù）時，火焰即不能通過。這一間距稱（chēng）*大滅火間距，亦稱（chēng）之為臨界直徑。燃燒與爆炸是由自由基產生一係列連鎖反應的結果，隻有當（dāng）新生自由基大於消失的自由基（jī）時，燃燒才能繼續。但隨著管道直徑(尺寸)的減小，自由基與（yǔ）管道壁的碰撞幾率相應增大。當尺寸減少到（dào）一定程度時，即因自由基(與器壁碰撞)消毀大於自由基產生速度，燃燒反應便不能繼續進行。

容器材料（liào）也有很（hěn）大的影響（xiǎng），例如氫和氟在玻璃器皿中混合，甚至放在液態空氣溫度下於黑暗中（zhōng）也會發（fā）生爆炸，而在銀製器皿中，一般溫度下才能發生反應。

1.5點火源能量值

火花（huā）的（de）能量、熱表麵的（de）麵積、火源與混合氣（qì）體的接觸時間等，對爆炸極限均有影響。如甲烷對電壓為100V、電流強度為1A的電火花，無（wú）論在何種（zhǒng）比例下都不爆炸；電流強度（dù）為2A時其爆炸極（jí）限為（wéi）5.9％～13.6％；3A時為5.85％～14.8％

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（zhōng）長（zhǎng）時間內不（bú）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（tǐ）的比例適當則會發生爆炸。另外，表麵活性物質對某（mǒu）些介質也有影響，如在（zài）球形器皿內於5301E時，氫與氧完全不反應，但是向器（qì）皿中插入石英、玻璃、銅或鐵棒時，則發生爆（bào）炸。

2爆（bào）炸極限的理（lǐ）論計算方（fāng）法

2.1按爆炸性氣體（tǐ）完全燃燒時化學理論濃度計算

爆炸性氣體完（wán）全燃燒時（shí）化學理論濃度（dù）可以用來確定鏈烷烴類的爆炸下限，其計（jì）算（suàn）公（gōng）式為

L下=0.55Co

式中0.55為（wéi）常數；Co為爆（bào）炸性氣體完（wán）全燃燒時化學（xué）理論濃（nóng）度。

現以甲（jiǎ）烷為例，其燃燒反（fǎn）應為

CH4+202--CO2+2H20+Q

如空氣中氧濃度為（wéi）20.9％，則Co可用下式（shì）確定

Co=1/(1+n/0.209)*100%=20.9/(n+0.209)

式中n為完全燃燒時所需分（fèn）子數，這裏n=2

則L下=O.55Co=0.55×20.9/(0.209+2)=5.2

因此，甲烷的爆炸（zhà）下（xià）限值確定為5.2％。

此式也可用於估算鏈烷烴類以外的其他有機可燃氣體爆炸極限。