Shenhai odolný proti výbuchu
Ve standardních testovacích podmínkách, mez koncentrace, při které hořlavý plyn nebo pára smíchaná s oxidačním plynem vede k výbuchu, se nazývá mez výbušnosti. Běžně, termín ‚mez výbušnosti‘ se vztahuje na koncentrační limity hořlavých plynů nebo par ve vzduchu. Nejnižší koncentrace hořlavého plynu, která může způsobit výbuch, je známá jako dolní mez výbušnosti (LEL), a nejvyšší koncentrace jako horní mez výbušnosti (UEL).
Když jsou hořlavé plyny nebo kapalné páry v mezích výbušnosti a setkají se se zdrojem tepla (jako je otevřený oheň nebo vysoká teplota), plamen se rychle šíří plynovým nebo prachovým prostorem. Tato rychlá chemická reakce uvolňuje značné množství tepla, generování plynů, které expandují v důsledku tepla, vytváření vysokých teplot a tlaků s nesmírným destruktivním potenciálem.
Meze výbušnosti jsou klíčovými parametry při popisu nebezpečí hořlavý plyny, páry, a hořlavý prach. Obvykle, meze výbušnosti hořlavých plynů a par jsou vyjádřeny v procentech plynu nebo páry ve směsi.
Například, při 20 °C, převodní vzorec pro objemovou frakci a hmotnostní koncentraci hořlavého plynu je:
Y = (L/100) × (1000M/22.4) × (273/(273+20)) = L × (M/2.4)
V tomto vzorci, L je objemový zlomek (%), Y je hmotnostní koncentrace (g/m³), M je relativní molekulová hmotnost hořlavý plyn nebo pára, a 22.4 je objem (litrů) obsazeno 1 mol látky v plynném stavu za standardních podmínek (0°C, 1 bankomat).
Například, pokud je koncentrace metanu v atmosféře 10%, převádí se na:
Y = L × (M/2.4) = 10 × (16/2.4) = 66,67 g/m³
Pojem mezí výbušnosti pro hořlavé plyny, páry, a prach lze vysvětlit teorií tepelné exploze. Pokud je koncentrace hořlavého plynu, pára, nebo je prach pod LEL, kvůli přebytku vzduchu, chladicí účinek vzduchu, a nedostatečná koncentrace hořlaviny, systém ztrácí více tepla, než získává, a reakce neprobíhá. Podobně, pokud je koncentrace nad UEL, generované teplo je menší než tepelné ztráty, zabránění reakci. dodatečně, nadměrný hořlavý plyn nebo prach nejen že nereagují a nevytvářejí teplo kvůli nedostatku kyslík ale také směs ochladí, zabránění šíření plamene. navíc, pro určité látky, např ethylen kysličník, nitroglycerin, a hořlavý prach jako střelný prach, UEL může dosáhnout 100%. Tyto materiály poskytují svůj kyslík během rozkladu, aby reakce pokračovala. Zvýšený tlak a teplota dále usnadňují jejich rozklad a explozi.