爆燃

爆燃是一種燃燒波，以小於音速的速度通過熱傳遞傳播。易燃混合物在廢氣回收處理系統中引燃會導致10倍初始壓力的爆燃，傳播速度一般可達10～300 m/s。

爆燃的產生必須要有三個條件（即爆燃三要素），缺一不可。

一是有燃料和助燃空氣的積存；

二是燃料和空氣混合物達到了爆燃的濃度；

三是有足夠的點火能源。

鍋爐在啟動、運行、停運中，如何避免燃料和助燃空氣積存就是杜絕爐膛爆燃的關鍵所在。爆燃由於發生在瞬間，加上火焰傳播速度非常快，達每秒數百米至數千米，火焰的球狀向四方傳播，在百分之幾至十分之幾秒內燃燼，這就等於燃料同時被點燃，煙氣容積突然增大，這樣造成的煙氣阻力也非常大，因而來不及泄出而發生爆炸。

所謂的爆燃是由於氣體的壓力和溫度過高，可燃混合氣在沒有點燃的情況下自行燃燒，且火焰以高於正常燃燒數倍的速度向外傳播，造成尖銳的敲缸聲。這會使發動機過熱，功率下降，機油消耗量增加以及機件損壞。輕微爆燃是允許的，但強烈爆燃對發動機傷害很大。

發動機一旦發生爆燃其危害極大，它造成發動機氣缸壁、活塞、活塞環、氣門、連桿及連桿軸承等運動件發生變形損壞，具體產生的原因通常有以下幾點：

1）積碳聚集過多。

發動機燃燒室內積碳過多，其容積相對變小，致使壓縮比相應變大，積碳的蓄熱和不導熱性使可燃混合氣由於熾熱提前燃燒，同時會降低混合氣在壓縮終了時產生的渦流強度，延長了燃燒時間，增大了自燃傾向，故而極易誘發爆燃的產生；

2）發動機過熱。

當發動機長期處於大功率、超負荷工況或低檔高速連續行駛，尤其是炎熱的夏季外界氣溫高，機件散熱不良，容易造成發動機過熱。當過熱故障較嚴重且得不到及時改善時，可燃混合氣在進入燃燒室的同時會被預熱，造成局部混合氣溫度過高，提前達到著火點，等不到燃油的正常點燃就自行燃燒，從而引發爆燃；

3）燃油使用不當。

汽油的牌號越低，其抗爆性能越差。存放過久或密封不良的汽油辛烷值會自然降低，其抗爆性能變壞。若被誤用，容易使混合氣燃燒不完全，先燃的混合氣部分膨脹，壓縮其餘未燃的混合氣，使其達到自燃溫度，瞬間突然全部起火而導致高壓爆炸性燃燒；

4）發動機曲柄室漏氣。

二衝程發動機曲軸油封唇口處的自緊彈簧脫落或失效；油封橡膠老化變得僵硬，使彈簧自緊力不能起密封作用；發動機在修理過程中，油封被刮破或碰傷；化油器轉接座（進氣管或中間墊片）沒有擰緊等等，以上這些部件造成的漏氣都會使混合氣變稀，從而破壞正常燃燒，容易引發早燃、爆燃。

5）點火角過於提前：

為了使活塞在壓縮上止點結束后，一進入動力衝程能立即獲得動力，通常都會在活塞達到上止點前提前點火 (因為從點火到完全燃燒需要一段時間)。而過於提早的點火會使得活塞還在壓縮行程時，大部分油氣已經燃燒，此時未燃燒的油氣會承受極大的壓力自燃，而造成爆燃。

要求火焰的傳播限制在初期階段（如在亞音速流動期間），可以採用防爆燃管道阻火器。防爆燃管道阻火器可在爆燃-爆轟轉變前熄滅火焰。阻火器利用了名為最大試驗安全間隙（MESG）的特性，根據試驗標準進行的試驗表明，該間隙為火焰不會傳播的最大間隙。阻火器在設計製造上應具備小於最大試驗安全間隙的單元，隨著火焰前緣穿過各單元，火焰前緣與單元壁之間進行熱量傳遞。通過邊界層向單元壁的熱傳遞會將燃燒氣體冷卻直至熄滅。有關爆燃和爆轟阻火器測試的現行指南，可參考標準ISO16852美國海岸警衛隊（USCG）的標準只涵蓋了爆轟阻火器的測試。

當然泄爆口也是管道中的風險控制措施之一，用於將壓力和火焰釋放到大氣中。泄爆口的布置間隔應小於預計的爆炸蔓延距離。需要根據釋放的火焰和壓力格外注意泄爆口的位置。泄爆口將減小壓力影響，但不會阻止火焰繼續穿過泄爆口。問題的關鍵在於確定火焰的安全釋放位置。