Ontploffingsgrens vir brandbare gas

In standaard toetstoestande, die konsentrasiegrens waarby 'n brandbare gas of damp gemeng met 'n oksiderende gas tot 'n ontploffing lei, word as die ontploffingsgrens genoem. Algemeen, die term 'ontploffingslimiet’ verwys na die konsentrasiegrense van brandbare gasse of dampe in die lug. Die laagste konsentrasie van 'n brandbare gas wat 'n ontploffing kan veroorsaak, staan ​​bekend as die laer ontploffingslimiet (LEL), en die hoogste konsentrasie as die boonste ontploffingslimiet (UEL).

Wanneer brandbare gasse of vloeibare dampe binne die ontploffingsgrense is en 'n hittebron teëkom (soos 'n oop vlam of hoog temperatuur), Die vlam versprei vinnig deur die gas- of stofruimte. Hierdie vinnige chemiese reaksie stel 'n beduidende hoeveelheid hitte vry, Genereer gasse wat uitbrei as gevolg van hitte, die skep van hoë temperature en druk met geweldige vernietigende potensiaal.

Ontploffingslimiete is die belangrikste parameters in die beskrywing van die gevare van vlambaar gasse, dampe, en brandbare stof. Tipies, Die ontploffingsgrense van vlambare gasse en dampe word uitgedruk as 'n persentasie van die gas of damp in die mengsel.

Byvoorbeeld, by 20 ° C, Die omskakelingsformule vir die volumetriese fraksie en massakonsentrasie van 'n vlambare gas is:

Y = (L/100) × (1000M/22.4) × (273/(273+20)) = L × (M/2.4)

In hierdie formule, L is die volumetriese breuk (%), Y is die massakonsentrasie (g/m³), M is die relatiewe molekulêre massa van die brandbare gas of damp, en 22.4 Is die volume (liter) beset deur 1 mol van 'n stof in gasvormige toestand onder standaardtoestande (0°C, 1 atis).

Byvoorbeeld, As die metaangaskonsentrasie in die atmosfeer is 10%, dit skakel om na:

Y = l × (M/2.4) = 10 × (16/2.4) = 66.67g/m³

Die konsep van ontploffingsgrense vir vlambare gasse, dampe, en stof kan verklaar word deur die teorie van termiese ontploffing. As die konsentrasie van 'n vlambare gas, wasem, of stof is onder die lel, As gevolg van die oortollige lug, Die verkoelingseffek van die lug, en onvoldoende konsentrasie van die brandbare, Die stelsel verloor meer hitte as wat dit verdien, En die reaksie gaan nie voort nie. Net so, As die konsentrasie bo die UEL is, Die hitte wat opgewek word, is minder as die hitte wat verlore gegaan het, die reaksie voorkom. Daarbenewens, Oormatige brandbare gas of stof reageer nie net nie en verdien hitte as gevolg van 'n gebrek aan suurstof maar verkoel ook die mengsel, voorkom die verspreiding van vlam. Bowendien, vir sekere stowwe soos etileen okside, nitroglycerien, en brandbare stof soos kruit, Die UEL kan bereik 100%. Hierdie materiale voorsien hul suurstof tydens ontbinding, wat die reaksie toelaat om voort te gaan. Verhoogde druk en temperatuur vergemaklik hul ontbinding en ontploffing verder.