1、定義

可燃性混合物能夠發(fā)生爆炸的最低濃度稱為爆炸下限，有時(shí)亦稱為著火下限。在低于爆炸下限時(shí)，既不爆炸，也不著火。這是由于可燃物濃度不夠，過量空氣的冷卻作用，阻止了火焰的蔓延。

2、簡介 

可燃性混合物的爆炸極限范圍越寬、爆炸下限越低其爆炸危險(xiǎn)性越大。這是因?yàn)楸O限越寬則出現(xiàn)爆炸條件的機(jī)會就多；爆炸下限越低則可燃物稍有泄漏就會形成爆炸條件。點(diǎn)燃在空氣中的氣體，氣體可能會引爆，或者會很快停止。是哪個(gè)情況，是由氣體在空氣中的濃度來決定的。當(dāng)氣體濃度太低，沒有足夠燃料來維持爆炸；當(dāng)氣體濃度太高，沒有足夠氧氣燃燒。氣體只有在兩個(gè)濃度之間才可能引爆，這兩個(gè)濃度稱為爆炸下限（LEL）、爆炸上限（UEL），慣以百分比表示。它們是氣體的爆炸極限（又稱爆炸界限）。 

各種可燃?xì)怏w和燃性液體蒸氣的爆炸極限，可用專門儀器測定出來，或用經(jīng)驗(yàn)公式估算。爆炸極限的估算值與實(shí)驗(yàn)值一般有些出入，其原因是在計(jì)算式中只考慮到混合物的組成，而無法考慮其他一系列因素的影響，但仍不失去參考價(jià)值。 　

3、計(jì)算

（1）根據(jù)化學(xué)理論體積分?jǐn)?shù)近似計(jì)算

　　爆炸氣體完全燃燒時(shí)，其化學(xué)理論體積分?jǐn)?shù)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(shù)；

　　C0——爆炸氣體完全燃燒時(shí)化學(xué)理論體積分?jǐn)?shù)。

       若空氣中氧體積分?jǐn)?shù)按20.9%計(jì)，C0可用下式確定

　　C0=20.9/（0.209+nO）

　　式中 nO——可燃?xì)怏w完全燃燒時(shí)所需氧分子數(shù)。

       如甲烷燃燒時(shí)，其反應(yīng)式為

　　CH4+2O2→CO2+2H2O

　　此時(shí)nO =2

　　則L下=0.55×20.9/（0.209+2）=5.2由此得甲烷爆炸下限計(jì)算值比實(shí)驗(yàn)值5%相差不超過10%。

　(2) 對于兩種或多種可燃?xì)怏w或可燃蒸氣混合物爆炸極限的計(jì)算

　　目前，比較認(rèn)可的計(jì)算方法有兩種：

　　a、萊夏特爾定律

　　對于兩種或多種可燃蒸氣混合物，如果已知每種可燃?xì)獾谋O限，那么根據(jù)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?xì)庠诨旌衔镏械捏w積分?jǐn)?shù)，則：

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

　　混合可燃?xì)獗ㄉ舷蓿?nbsp;

　　UEL=（P1+P2+P3）/（P1/UEL1+P2/UEL2+P3/UEL3） （V%）

　　此定律一直被證明是有效的。

　　b、 理查特里公式

　　理查特里認(rèn)為，復(fù)雜組成的可燃?xì)怏w或蒸氣混合的爆炸極限，可根據(jù)各組分已知的爆炸極限按下式求之。該式適用于各組分間不反應(yīng)、燃燒時(shí)無催化作用的可燃?xì)怏w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?jǐn)?shù)，%。

　　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(yè)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?xì)浠衔镆活惙蹓m如能完全氣化燃盡，則爆炸下限可由布爾格斯-維勒關(guān)系式計(jì)算：

　　c×Q=k

　　式中

       c——爆炸下限濃度；

　　Q——該物質(zhì)每靡爾的燃燒熱或每克的燃燒熱；

　　k——常數(shù)。