爆炸極限的計算方法

1 根據化學理論體積分數近似計算爆炸氣體完全燃燒時，其化學理論體積分數可用來確定鏈烷烴類的爆炸下限，公式如下： L下≈0.55c0 式中 0.55——常數； c0——爆炸氣體完全燃燒時化學理論體積分數。若空氣中氧體積分數按20.9%計，c0可用下式確定 c0=20.9/（0.209+n0） 式中 n0——可燃氣體完全燃燒時所需氧分子數。 如甲烷燃燒時，其反應式為 CH4+2O2→CO2+2H2O 此時n0=2 則L下=0.55×20.9/（0.209+2）=5.2由此得甲烷爆炸下限計算值比實驗值5%相差不超過10%。

2 對於兩種或多種可燃氣體或可燃蒸氣混合物爆炸極限的計算目前，比較認可的計算方法有兩種： 2.1 萊•夏特爾定律 對於兩種或多種可燃蒸氣混合物，如果已知每種可燃氣的爆炸極限，那麼根據萊•夏特爾定律，可以算出與空氣相混合的氣體的爆炸極限。用Pn表示一種可燃氣在混合物中的體積分數，則： LEL=（P1+P2+P3）/（P1/LEL1+P2/LEL2+P3/LEL3） （V%） 混合可燃氣爆炸上限： UEL=（P1+P2+P3）/（P1/UEL1+P2/UEL2+P3/UEL3） （V%） 此定律一直被證明是有效的。 2.2 理•查特裏公式 理•查特裏認為，複雜組成的可燃氣體或蒸氣混合的爆炸極限，可根據各組分已知的爆炸極限按下式求之。該式適用於各組分間不反應、燃燒時無催化作用的可燃氣體混合物。 Lm=100/（V1/L1+V2/L2+……+Vn/Ln） 式中Lm——混合氣體爆炸極限，%； L1、L2、L3——混合氣體中各組分的爆炸極限，%； V1、V2、V3——各組分在混合氣體中的體積分數，%。 例如：一天然氣組成如下：甲烷80%（L下=5.0%）、乙烷15%（L下=3.22%）、丙烷4%（L下=2.37%）、丁烷1%（L下=1.86%）求爆炸下限。 Lm=100/（80/5+15/3.22+4/2.37+1/1.86）=4.369

3 可燃粉塵許多工業可燃粉塵的爆炸下限在20-60g/m3之間，爆炸上限在2-6kg/m3之間。 碳氫化合物一類粉塵如能完全氣化燃盡，則爆炸下限可由布爾格斯-維勒關係式計算： c×Q=k 式中c——爆炸下限濃度； Q——該物質每靡爾的燃燒熱或每克的燃燒熱； k——常數。