常见气体的爆炸极限值

常见气体的爆炸极限

气体名称 化学分子式/在空气中的爆炸极限 (体积分数) / %

下限(V/V) 上限(V/V) 乙烷 C2H6 乙醇 C2H5OH 乙烯 C2H4 氢气 H2 硫化氢 H2S 甲烷 CH4 甲醇 CH3OH 丙烷 C3H8 甲苯 C6H5CH3 二甲苯 C6H5(CH3)2 乙炔 C2H2 氨气 NH3 苯 C6H6 丁烷 C4H10 一氧化碳 CO 丙烯 C3H6 丙酮 CH3COCH3

常见气体的爆炸极限

气体名称 化学分子式/在空气中的爆炸极限 (体积分数) / %

下限(V/V) 上限(V/V) 乙烷 C2H6 乙醇 C2H5OH 乙烯 C2H4 氢气 H2 硫化氢 H2S 甲烷 CH4 甲醇 CH3OH 丙烷 C3H8 甲苯 C6H5CH3 二甲苯 C6H5(CH3)2 乙炔 C2H2 氨气 NH3 苯 C6H6 丁烷 C4H10 一氧化碳 CO 丙烯 C3H6 丙酮 CH3COCH3

常见气体的爆炸极限 气体名化学分子式 下限(V/V) (体积分上限(V/V) (体积分称 乙烷 乙醇 乙烯 氢气 硫化氢 甲烷 甲醇 丙烷 甲苯 二甲苯 乙炔 氨气 苯 丁烷 丙烯 丙酮 苯乙烯 C2H6 C2H5OH C2H4 H2 H2S CH4 CH3OH C3H8 C6H5CH3 C2H2 NH3 C6H6 C4H10 C3H6 CH3COCH3 C6H5CHCH2 数) / % 3.0 3.4 2.8 4.0 4.3 5.0 5.5 2.2 1.2 1.5 15 1.2 1.9 12.5 2.4 2.3 1.1 数) / % 15.5 19 32 75 45 15 44 9.5 7 7.6 100 30.2 8 8.5 74 10.3 13 8.0 C6H5(CH3)2 1.0 一氧化碳 CO 爆炸极限计算方法：比较认可的计算方法有两种： 莱·夏特尔定律

对于两种或多种可燃蒸气混合物，如果已知每种可燃气的爆炸极限，那么根据莱·夏特尔定律，可以算出与空气相混合的气体的爆炸极限。用Pn表示一种可燃气在混合物中的体积分数，则：

LEL=（P1+P2+P3）/（P1/LEL1+P2/LEL2+P3/LEL3） （V%）

常见气体的爆炸极限 气体名化学分子式 下限(V/V) (体积分上限(V/V) (体积分称 乙烷 乙醇 乙烯 氢气 硫化氢 甲烷 甲醇 丙烷 甲苯 二甲苯 乙炔 氨气 苯 丁烷 丙烯 丙酮 苯乙烯 C2H6 C2H5OH C2H4 H2 H2S CH4 CH3OH C3H8 C6H5CH3 C2H2 NH3 C6H6 C4H10 C3H6 CH3COCH3 C6H5CHCH2 数) / % 3.0 3.4 2.8 4.0 4.3 5.0 5.5 2.2 1.2 1.5 15 1.2 1.9 12.5 2.4 2.3 1.1 数) / % 15.5 19 32 75 45 15 44 9.5 7 7.6 100 30.2 8 8.5 74 10.3 13 8.0 C6H5(CH3)2 1.0 一氧化碳 CO 爆炸极限计算方法：比较认可的计算方法有两种： 莱·夏特尔定律

对于两种或多种可燃蒸气混合物，如果已知每种可燃气的爆炸极限，那么根据莱·夏特尔定律，可以算出与空气相混合的气体的爆炸极限。用Pn表示一种可燃气在混合物中的体积分数，则：

LEL=（P1+P2+P3）/（P1/LEL1+P2/LEL2+P3/LEL3） （V%）

常见物质的爆炸极限

浓度单位为空气的体积百分比。

Class IA 液体 (闪点低于 73°F (22.8°C);沸点低于 100°F (37.8°C) 是为NFPA 704 燃烧速度 4

Classes IB (闪点低于 73°F (22.8°C); 沸点大于等于 100°F (37.8°C)) 与 IC液体 (闪点大于等于 73°F (22.8°C) , 但小于 100°F (37.8°C)) 是为NFPA 704 燃烧速度 3

Classes II (闪点大于等于 100°F (37.8°C), 但小于 140°F)与 IIIA 液体 (闪点大于等于140°F (60°C), 但小于200°F (93.3°C)) 是为NFPA 704 燃烧速度 2

Class IIIB液体 (闪点大于等于 200°F (93.3°C) 是为NFPA 704 燃烧速度1[1-2]

爆炸下限 (L物质 FL/LEL) %体积百分比 乙醛 乙酸(冰醋酸) 醋酸酐 丙酮 乙腈 一氯乙烷 4.0 4 2.6 - 3 7.3 爆炸上限 (UFL/UEL) %体积百分比 57.0 19.9 12.8 - 13 19 IA II II IB IB IB

常见物质的爆炸极限

浓度单位为空气的体积百分比。

Class IA 液体 (闪点低于 73°F (22.8°C);沸点低于 100°F (37.8°C) 是为NFPA 704 燃烧速度 4

Classes IB (闪点低于 73°F (22.8°C); 沸点大于等于 100°F (37.8°C)) 与 IC液体 (闪点大于等于 73°F (22.8°C) , 但小于 100°F (37.8°C)) 是为NFPA 704 燃烧速度 3

Classes II (闪点大于等于 100°F (37.8°C), 但小于 140°F)与 IIIA 液体 (闪点大于等于140°F (60°C), 但小于200°F (93.3°C)) 是为NFPA 704 燃烧速度 2

Class IIIB液体 (闪点大于等于 200°F (93.3°C) 是为NFPA 704 燃烧速度1[1-2]

爆炸下限 (L物质 FL/LEL) %体积百分比 乙醛 乙酸(冰醋酸) 醋酸酐 丙酮 乙腈 一氯乙烷 4.0 4 2.6 - 3 7.3 爆炸上限 (UFL/UEL) %体积百分比 57.0 19.9 12.8 - 13 19 IA II II IB IB IB

爆炸极限L=1/（Y1/L1 + Y2/L2 + Y3/L3）

其中：Y1、Y2、Y3代表混合物中组成

L1、L2、L3代有混合气体各组份相应的爆炸极限

求混合物爆炸下限（或上限）时，L1、L2、L3分别为各纯组份的爆炸下限（或下限）；

爆炸极限的计算

1 根据化学理论体积分数近似计算

爆炸气体完全燃烧时，其化学理论体积分数可用来确定链烷烃类的爆炸下限，公式如下：

L下≈0.55c0

式中 0.55——常数；

c0——爆炸气体完全燃烧时化学理论体积分数。若空气中氧体积分数按20.9%计，c0可用下式确定

c0=20.9/（0.209 n0）

式中 n0——可燃气体完全燃烧时所需氧分子数。

如甲烷燃烧时，其反应式为

CH4 2O2→CO2 2H2O

此时n0=2

则L下=0.55×20.9/（0.209 2）=5.2由此得甲烷爆炸下限计算值比实验值5%相差不超过10%。

2 对于两种或多种可燃气体或可燃蒸气混合物爆炸极限的计算

目前，比较认可的计算方法有两种：

2.1 莱?夏特尔定律

单桩极限承载力标准值、承载力设计值、特征值

单桩承载力设计值：=单桩极限承载力标准值 / 抗力分项系数（一般1.65左右） 单桩承载力特征值：=静载试验确定的单桩极限承载力标准值 / 安全系数 2

94桩基规范中单桩承载力有两个：单桩极限承载力标准值和单桩承载力设计值。单桩极限承载力标准值由载荷试验（破坏试验）或按94规范估算（端阻、侧阻均取极限承载力标准值），该值除以抗力分项系数（1.65、1.7，不同桩形系数稍有差别）为单桩承载力设计值，确定桩数时荷载取设计值（荷载效应基本组合），荷载设计值一般为荷载标准值（荷载效应标准组合）的1.25倍，这样荷载放大1.25倍，承载力极限值缩小1.65倍，实际上桩安全度还是2（1.25x1.65=2.06）。94规范时荷载都取设计值，为了荷载与设计值对应，引入了单桩承载力设计值，在确保桩基安全度不低于2的前提下，规定桩抗力分项系数取1.65左右。所以，单桩承载力设计值是在当时特定情况下（所有规范荷载均取设计值），人为设定的指标，并没有实际意义。

02规范中地基、桩基承载力均为特征值，该值为承载力极限值的1/2（安全度为2），对应荷载标准值。同一桩基设计，分别执行两本规范，结果应该是一样的。

单桩承载力特

有机可燃气体爆炸极限的推荐计算方法

第32卷第1期昆明理工大学学报(理工版)

2007年2月　JournalofKunmingUniversityofScienceandTechnology(ScienceandTechnology)Vol.32　No.1

　Feb.2007

有机可燃气体爆炸极限的推荐计算方法

刘彬

(公安消防部队昆明指挥学校,云南昆明650208)

摘要:提出一种利用氧气系数计算纯净有机可燃气体和由多种有机可燃气体组成的混合气体爆炸极限的计算方法,对目前常用的经验公式进行了整合与修正,简化了对混合气体爆炸极限的计算,也提供了对复杂组成的混合有机可燃气体爆炸极限的快速估算,估算结果与实测值能较好吻合.

关键词:可燃气体;爆炸极限;氧气系数;计算方法

中图分类号:X932文献标识码:A文章编号:1007-855X(2007)01-0119-06

RecommendedCalculatiofLimitationforis

IUin

(mofFireForce,Kunming650208,China)

Abstract:Anonontheexplosionlimitationofthepurelyorganicburninggasandthemixtur

1、爆炸反应当量浓度的计算

爆炸气体完全燃烧时，其化学理论体积分数可用来确定可燃物的爆炸下限，公式如下：

C =20.9/（0.209+n0） 爆炸下限（LEL）=0.55×C 爆炸上限（UEL）=4.8(C) ^0.5

C——爆炸性气体完全燃烧时的化学计量浓度； 0.55——常数；

20.9%——空气中氧体积分数；

n0——可燃气体完全燃烧时所需氧分子数。 例如：求丙烷的爆炸极限。 丙烷化学反应式：

一分子丙烷+五分子氧气→三分子二氧化碳+四分子水 丙烷（LEL）=0.55×C=2.21%

丙烷（UEL）=4.8(20.9/（0.209+5）)^0.5=9.62%

2、由分子中所含碳原子数估算爆炸极限 爆炸下限（LEL）=1/（0.1347n+0.04343） 爆炸上限（UEL）=1/(0.01337n+0.05151)

n——分子中所含碳原子数

3、 两种以上可燃气体组成的混合体系爆炸极限的计算 3.1、莱夏特尔定律

对于两种以上可燃气体混合体系，已知每种可燃气体的爆炸极限和所占空间体积分数，可根据莱夏特尔定律算出混合体系的爆炸极限。

（爆炸下限）LE