气体爆炸事故(gas explosion)

由可燃气体与助燃气体的混合物强烈氧化反应，或某些可燃气体本身快速分解引起的灾祸。常见的可燃气体有氢、乙炔、一氧化碳、烷烃或芳烃类单质气体和蒸气，以及焦炉、高炉和转炉产出的含氢、一氧化碳和低碳烃类的可燃气体混合物。这些气体与空气、氧或氯等助燃气体混合，点燃后都能进行自持的氧化反应，发生燃烧或爆炸。乙炔不但能与助燃气体发生氧化爆炸，其本身在高压下被点燃后，还能发生强烈的分解爆炸。绝大多数气体爆炸事故，是上述可燃气体与空气混合物的氧化燃烧爆炸。可燃气体与空气氧化反应发生爆炸需具备预混合、点火源、预混合气体中可燃气体处于可燃浓度三个条件。没有预混合者只能在两者的接触面上发生平稳燃烧。预混合物的最小点火能量在10^-5～10^-3J范围。燃烧反应区产生的热大于散失的热，燃烧才能加速并发展成爆炸，可燃气体与空气中的氧正好完全反应时，即在化学当量浓度下爆炸最强。预混合物在当量浓度附近构成可爆浓度范围，此范围的可燃气体最小浓度叫爆炸下限，最大浓度为爆炸上限。冶金企业常见的可燃气空气混合物的爆炸浓度(体积分数)范围：氢4％～75.6％，乙炔1.5％～82％，一氧化碳12.5％～74％，焦炉煤气4％～30％或6％～40％(氢气含量高)，高炉煤气30％～75％，苯1.2％～8％，甲苯1.2％～7％，萘0.9％～5.9％，甲烷5％～15％，丙烷2.1％～9.5％。多种可燃气体的混合物爆炸上限及下限按下式计算：

式中C_L为混合可燃气的爆炸下限；C_u为混合可燃气的爆炸上限；C_L1，C_L2，，C_L3，…和C_u1，C_u2，C_u3，…分别为混合气体中每种可燃气体的爆炸下限和上限；V₁，V₂，V₃，…为混合气中每种可燃气体的体积百分数。可燃气浓度为1～1.5倍化学当量浓度时最易点燃，爆炸最强。分子式C_aH_bO_cF_d，的可燃气与空气混合的化学当量浓度，用下式计算：

式中C_st为可燃气体的化学当量浓度，％(体积分数)；a、b、c、d分别为可燃气分子中所含的碳、氢、氧和卤族元素的原子数。可燃气体浓度上下偏离化学当量浓度，所需的点燃能量增大，爆炸烈度减小，超出爆炸上限和下限就不能爆炸，只能燃烧。上限、下限随温度提高稍有展宽，但随压力提高，起初有所展宽，超过1～2MPa后反而变狭。大多数爆炸气体混合物的最大爆炸压力为0.7～0.8MPa，爆炸压力上升速率与容器大小有关，且相差很大。爆炸压力和压力上升速率都随初始压力提高而正比增大。

可燃气体本身分解爆炸，在常压下不易发生。随压力升高，其分解爆炸的点燃能量迅速减小，爆炸烈度显著增大。