Shenhai a prova di esplosione
In cundizioni di prova standard, u limitu di cuncentrazione à quale un gasu o vapore combustibile mischju cù un gas ossidante porta à una splusione hè chjamatu u limitu di splusione.. Comu cumuni, u terminu "limite d'esplosione".’ si riferisce à i limiti di cuncentrazione di gasi o vapori combustibili in l'aria. A cuncentrazione più bassu di un gasu combustible chì pò causà una splusione hè cunnisciuta cum'è u limitu di splusione più bassu (LEL), è a più alta cuncentrazione cum'è u limitu di splusione superiore (UEL).
Quandu i gasi combustibili o i vapori liquidi sò in i limiti di splusioni è scontranu una fonte di calore (cum'è una fiamma aperta o alta temperatura), a fiamma si sparghje rapidamente à traversu u spaziu di gasu o polvera. Questa reazzione chimica rapida libera una quantità significativa di calore, generà gasi chì si espandenu per via di u calore, creendu temperature elevate è pressioni cù un immensu putenziale distruttivu.
I limiti di esplosione sò paràmetri chjave in a descrizzione di i periculi inflammable gasi, vapori, è polveri combustibili. Di solitu, i limiti di splusioni di gasi è vapori inflammabili sò espressi in percentuale di u gasu o vapore in a mistura..
Per esempiu, à 20 °C, a formula di cunversione per a frazzioni volumetrica è a cuncentrazione di massa di un gasu inflammable hè:
Y = (L/100) × (1000M/22.4) × (273/(273+20)) = L × (M/2.4)
In questa formula, L hè a frazzioni volumetrica (%), Y hè a cuncentrazione di massa (g/m³), M hè a massa molekulari relative di u gas combustible o vapore, è 22.4 hè u voluminu (litri) occupatu da 1 mol di una sustanza in statu gassoso in cundizioni standard (0°C, 1 atm).
Per esempiu, se a cuncentrazione di gas metanu in l'atmosfera hè 10%, si cunvertisce à:
Y = L × (M/2.4) = 10 × (16/2.4) = 66,67 g/m³
U cuncettu di limiti di splusioni per i gasi inflammabili, vapori, è u polu pò esse spiegatu da a teoria di l'esplosione termale. Sì a cuncentrazione di un gasu inflammable, vapore, o u polu hè sottu à u LEL, per via di l'aria eccessiva, l'effettu di rinfrescante di l'aria, è cuncentrazione insufficiente di u combustibile, u sistema perde più calore ch'ellu guadagna, è a reazione ùn prucede micca. In listessu modu, se a cuncentrazione hè sopra à u UEL, u calore generatu hè menu di u calore persu, impediscenu a reazione. In più, eccessivu di gas combustible o polvara ùn solu ùn manca di reagisce è generà calore per mancanza di ossigenu ma ancu rinfriscà a mistura, impediscenu a diffusione di fiamma. In più, per certi sustanzi cum'è etilene ossidu, nitroglicerina, è polveri combustibili cum'è a polvara, u UEL pò ghjunghje 100%. Questi materiali furnisce u so ossigenu durante a descomposizione, permette à a reazione di cuntinuà. A pressione aumentata è a temperatura facilitanu ancu a so descomposizione è l'esplosione.