爆炸极限
可被燃烧的物质与空气中的氧混合可发生燃烧,但只有当燃料的浓度落在可由实验决定的上、下限之间才可能燃烧,此上下限称为可燃极限( flammability limits)。燃烧可根据反应的剧烈程度区分为缓燃(Deflagration)与爆轰(Detonation)。 可燃极限会因温度与压力而不同,一般以25°C、1大气压之数值表示。
可燃下限(Lower flammability limit, LFL): 可燃气体在空气中可被引燃之最低浓度称为可燃下限。若低于此下限,则气体太稀薄无法被引燃。乙烷在空气中之可燃下限为3 %。
可燃上限(Upper flammability limit, UFL): 可燃气体在空气中可被引燃之最高浓度称为可燃上限。若高于此上限,则气体太浓无法被引燃。乙烷在空气中之可燃上限为12–12.4 %。
点燃在空气中的气体,气体可能会引爆,或者会很快停止,这种情况是由气体在空气中的浓度来决定的。当气体浓度太低,没有足够燃料来维持爆炸;当气体浓度太高,没有足够氧气燃烧。气体只有在两个浓度之间才可能引爆,这两个浓度称为爆炸下限(LEL,lower explosive limit)、爆炸上限(UEL,upper explosive limit),惯以百分比表示。它们是气体的爆炸极限(又称爆炸界限)。
控制气体浓度是职业安全不可缺少的一环。
常用物质爆炸限度表
以下是常见物质的爆炸限度。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
物质 | 最小爆炸限度 (LFL/LEL) %
空气体积百分比 |
最大爆炸限度 (UFL/UEL) %
空气体积百分比 |
NFPA分级 | 闪点 | 最小点燃能量 mJ 空气体积百分比 |
自燃 温度 |
---|---|---|---|---|---|---|
乙醛 | 4.0 | 57.0 | IA | -39°C | 0.37 | 175°C |
乙酸 (冰醋酸) | 4 | 19.9 | II | 39°C to 43°C | 463°C | |
醋酸酐 | II | 54°C | ||||
丙酮 | 2.6 - 3 | 12.8 - 13 | IB | -17°C | 1.15 @ 4.5% | 465°C |
乙腈 | IB | 2°C | 524°C | |||
一氯乙烷 | 7.3 | 19 | IB | 5°C | 390°C | |
乙炔 | 2.5 | 82 | IA | -18°C | 0.017 @ 8.5% (在纯氧中为0.0002 @ 40%) | 305°C |
丙烯醛 | 2.8 | 31 | IB | -26°C | 0.13 | |
丙烯腈 | 3.0 | 17.0 | IB | 0°C | 0.16 @ 9.0% | |
3-氯丙烯 | 2.9 | 11.1 | IB | -32 °C | 0.77 | |
氨气 | 15 | 28 | IIIB | 11°C | 680 | 651°C |
砷 | 4.5 - 5.1[1] | 78 | IA | 可燃气体 | ||
苯 | 1.2 | 7.8 | IB | -11°C | 0.2 @ 4.7% | 560°C |
1,3-二烯丁烷 | 2.0 | 12 | IA | -85°C | 0.13 @ 5.2% | |
丁烷,正丁烷 | 1.6 | 8.4 | IA | -60°C | 0.25 @ 4.7% | 420 - 500°C |
乙酸正丁酯 | 1 - 1.7[2] | 8 - 15 | IB | 24°C | 370°C | |
丁醇, | 1 | 11 | IC | 29°C | ||
正丁醇 | 1.4[2] | 11.2 | IC | 35°C | 340°C | |
正丁基氯, 1-氯丁烷 | 1.8 | 10.1 | IB | -6°C | 1.24 | |
正丁基硫醇 | 1.4[3] | 10.2 | IB | 2°C | 225°C | |
甲基丁基酮, 2-己酮 | 1[4] | 8 | IC | 25°C | 423°C | |
丁烯, 1-丁烯 | 1.98[1] | 9.65 | IA | -80°C | ||
二氧化硫 | 1.0 | 50.0 | IB | -30°C | 0.009 @ 7.8% | 90°C |
一氧化碳 | 12[1] | 75 | IA | -191°C 可燃气体 | 609°C | |
一氧化氯 | IA | 可燃气体 | ||||
1-氯-1,1-二氟乙烷 | 6.2 | 17.9 | IA | -65°C 可燃气体 | ||
氰气 | 6.0 - 6.6[5] | 32 - 42.6 | IA | 可燃气体 | ||
环丁烷 | 1.8 | 11.1 | IA | -63.9°C[6] | 426.7°C | |
环己烷 | 1.3 | 7.8 - 8 | IB | -18°C - -20°C[7] | 0.22 @ 3.8% | 245°C |
环己醇 | 1 | 9 | IIIA | 68°C | 300°C | |
环己酮 | 1 - 1.1 | 9 - 9.4 | II | 43.9 - 44°C | 420°C[8] | |
茂[9] | IB | 0°C | 0.67 | 640°C | ||
环戊烷 | 1.5 - 2 | 9.4 | IB | - 37 to -38.9°C[10][11] | 0.54 | 361°C |
环丙烷 | 2.4 | 10.4 | IA | -94.4°C[12] | 0.17 @ 6.3% | 498°C |
癸烷 | 0.8 | 5.4 | II | 46.1°C | 210°C | |
二硼烷 | 0.8 | 88 | IA | -90°C Flammable gas[13] | 38°C | |
邻二氯苯 | 2[14] | 9 | IIIA | 65°C | 648°C | |
1,1-二氯乙烷 | 6 | 11 | IB | 14°C | ||
1,2-二氯乙烷 | 6 | 16 | IB | 13°C | 413°C | |
1,1-二氯乙烯 | 6.5 | 15.5 | IA | -10°C 可燃气体 | ||
一氟二氯甲烷 | 54.7 | 不可燃[15] -36.1°C[16] | 552°C | |||
二氯甲烷 | 16 | 66 | 不可燃 | |||
二氯硅烷 | 4 - 4.7 | 96 | IA | -28 °C | 0.015 | |
柴油 | 0.6 | 7.5 | IIIA | >62°C (143°F) | 210°C | |
二乙醇胺 | 2 | 13 | IB | 169°C | ||
乙二胺 | 1.8 | 10.1 | IB | -23°C to -26°C | 312°C | |
二乙基二硫 | 1.2 | II | 38.9°C[17] | |||
二乙基醚 | 1.9 - 2 | 36 - 48 | IA | -45°C | 0.19 @ 5.1% | 160 - 170°C |
二乙基硫 | IB | -10°C[18] | ||||
1,1-二氟乙烷 | 3.7 | 18 | IA | -81.1°C[19] | ||
1,1-二氟乙烯 | 5.5 | 21.3 | -126.1°C[20] | |||
二异丁基酮 | 1 | 6 | 49°C | |||
二异丁基醚 | 1 | 21 | IB | -28°C | ||
二甲基醚 | 2.8 | 14.4 | IA | 可燃气体 | ||
1,1-二甲基肼 | IB | |||||
二甲基硫 | IA | -49°C | ||||
二甲基亚砜 | 2.6 - 3 | 42 | IIIB | 88 - 95°C | 215°C | |
1,4-二𫫇烷,戴奥辛 | 2 | 22 | IB | 12°C | ||
1-环氧-3-氯丙烷 | 4 | 21 | 31°C | |||
乙烷 | 3[1] | 12 - 12.4 | IA | 可燃气体 -135 °C | 515°C | |
乙醇、酒精 | 3 - 3.3 | 19 | IB | 12.8°C (55°F) | 365°C | |
乙二醇单乙醚 | 3 | 18 | 43°C | |||
2-乙基单乙醚乙酸 | 2 | 8 | 56°C | |||
乙酸乙脂 | 2 | 12 | IA | -4°C | 460°C | |
乙胺 | 3.5 | 14 | IA | -17 °C | ||
乙苯 | 1.0 | 7.1 | 15-20 °C | |||
乙烯 | 2.7 | 36 | IA | 0.07 | 490°C | |
乙二醇 | 3 | 22 | 111°C | |||
环氧乙烯 | 3 | 100 | IA | −20 °C | ||
一氯乙烷 | 3.8[1] | 15.4 | IA | −50°C | ||
乙基硫醇 | IA | |||||
燃料油No.1 | 0.7[1] | 5 | ||||
呋喃 | 2 | 14 | IA | -36°C | ||
汽油 (100 辛烷值) | 1.4 | 7.6 | IB | < −40°C (−40°F) | 246 - 280°C | |
甘油 | 3 | 19 | 199°C | |||
庚烷 | 1.05 | 6.7 | -4°C | 0.24 @ 3.4% | 204 - 215°C | |
正己烷 | 1.1 | 7.5 | -22°C | 0.24 @ 3.8% | 225°C, 233°C[2] | |
氢气 | 4/17[21] | 75/56 | IA | 可燃气体 | 0.016 @ 28%(纯氧中是0.0012) | 500 - 571°C |
硫化氢 | 4.3 | 46 | IA | 可燃气体 | 0.068 | |
异丁烷 | 1.8[1] | 9.6 | IA | 可燃气体 | 462°C | |
异丁醇 | 2 | 11 | 28°C | |||
异弗尔酮 | 1 | 4 | 84°C | |||
异丙醇 | 2[1] | 12 | IB | 12°C | 398 - 399°C; 425°C[2] | |
异丙基氯 | IA | |||||
煤油 Jet A-1 | 0.6 - 0.7 | 4.9 - 5 | II | >38°C (100°F) as jet fuel | 210°C | |
氢化锂 | IA | |||||
二巯基乙醇 | IIIA | |||||
甲烷 (天然气) | 4.4 - 5 | 15 - 17 | IA | 可燃气体 | 0.21 @ 8.5% | 580°C |
乙酸甲脂 | 3 | 16 | -10°C | |||
甲醇 | 6 - 6.7[1] | 36 | IB | 11°C | 385°C; 455°C[2] | |
甲胺 | IA | 8°C | ||||
一氯甲烷 | 10.7[1] | 17.4 | IA | -46 °C | ||
二甲基醚 | IA | −41 °C | ||||
甲基乙基醚 | IA | |||||
甲乙酮 | 1.8[1] | 10 | IB | -6°C | 505 - 515°C[2] | |
甲酸甲脂 | IA | |||||
甲硫醇 | 3.9 | 21.8 | IA | -53°C | ||
石脑油 | 0.7[2] | 6.5 | 38-43°C | 258°C | ||
吗啉 | 1.8 | 10.8 | IC | 31 - 37.7°C | 310°C | |
萘 | 0.9[1] | 5.9 | IIIA | 79 - 87 °C | ||
新己烷 | 1.19[1] | 7.58 | −29 °C | 425°C | ||
四羰基镍 | 2 | 34 | 4 °C | 60 °C | ||
硝基苯 | 2 | 9 | IIIA | 88°C | ||
硝基甲烷 | 7.3 | 22.2 | 35°C | 379°C | ||
辛烷 | 1 | 7 | 13°C | |||
异辛烷 | 0.79 | 5.94 | ||||
戊烷 | 1.5 | 7.8 | IA | -40 to -49°C | as 2-Pentane 0.18 @ 4.4% | 260°C |
正戊烷 | 1.4 | 7.8 | IA | 0.28 @ 3.3% | ||
异戊烷 | 1.32[1] | 9.16 | IA | 420°C | ||
磷化氢 | IA | |||||
丙烷 | 2.1 | 9.5 - 10.1 | IA | 可燃气体 | 0.25 @ 5.2% (in pure oxygen 0.0021) | 480°C |
乙酸丙脂 | 2 | 8 | 13°C | |||
丙烯 | 2.0 | 11.1 | IA | -108°C | 0.28 | 458°C |
环氧丙烷 | 2.3 | 36 | IA | |||
吡啶 | 2 | 12 | 20 | |||
硅烷 | 1.5[1] | 98 | IA | <21°C | ||
苯乙烯 | 1.1 | 6.1 | IB | 31 - 32.2°C | 490°C | |
四氟乙烯 | IA | |||||
四氢呋喃 | 2 | 12 | IB | -14°C | 321°C | |
甲苯 | 1.2 -1.27 | 6.75 - 7.1 | IB | 4.4°C | 0.24 @ 4.1% | 480°C; 535°C[2] |
三乙基硼烷 | -20°C | -20°C | ||||
三甲基胺 | IA | 可燃气体 | ||||
三硝基苯 | IA | |||||
松节油 | 0.8[22] | IC | 35°C | |||
植物油 | IIIB | 327°C (620°F) | ||||
乙酸乙烯脂 | 2.6 | 13.4 | −8 °C | |||
氯乙烯 | 3.6 | 33 | ||||
二甲苯 | 0.9 - 1.0 | 6.7 - 7.0 | IC | 27 - 32°C | 0.2 | |
间二甲苯 | 1.1[2] | 7 | IC | 25°C | 525°C | |
邻二甲苯 | IC | 17 °C | ||||
对二甲苯 | 1.0 | 6.0 | IC | 27.2°C | 530°C |
参考资料
- ^ 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 Gases - Explosive and Flammability Concentration Limits. [2012-03-05]. (原始内容存档于2021-04-17).
- ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 引用错误:没有为名为
ac
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