Shenhai sprengivörn
Við staðlaðar prófunaraðstæður, styrkleikamörk þar sem eldfim gas eða gufa blandað við oxandi gas leiðir til sprengingar eru kölluð sprengimörk. Algengt, hugtakið „sprengimörk’ er átt við styrkleikamörk eldfimra lofttegunda eða gufu í lofti. Lægsti styrkur brennanlegrar lofttegundar sem getur valdið sprengingu er þekktur sem neðri sprengimörk (LEL), og hæsti styrkur sem efri sprengimörk (UEL).
Þegar eldfim gas eða vökvagufur eru innan sprengimarka og lenda í hitagjafa (eins og opinn logi eða hár hitastig), loginn dreifist hratt í gegnum gas- eða rykrýmið. Þessi hröðu efnahvörf losa umtalsvert magn af hita, mynda lofttegundir sem þenjast út vegna hita, skapa háan hita og þrýsting með gríðarlega eyðileggingarmöguleika.
Sprengimörk eru lykilatriði í lýsingu á hættum af eldfimt lofttegundir, gufur, og eldfimt ryk. Venjulega, sprengimörk eldfimra lofttegunda og gufu eru gefin upp sem hundraðshluti af gasi eða gufu í blöndunni.
Til dæmis, við 20°C, umreikningsformúlan fyrir rúmmálshlutfall og massastyrk eldfims lofttegundar er:
Y = (L/100) × (1000M/22,4) × (273/(273+20)) = L × (M/2,4)
Í þessari formúlu, L er rúmmálsbrotið (%), Y er massastyrkurinn (g/m³), M er hlutfallslegur mólmassi brennanlegt gas eða gufu, og 22.4 er rúmmálið (lítra) upptekinn af 1 mól efnis í loftkenndu ástandi við staðlaðar aðstæður (0°C, 1 hraðbanki).
Til dæmis, ef styrkur metangas í andrúmsloftinu er 10%, það breytist í:
Y = L × (M/2,4) = 10 × (16/2.4) = 66,67g/m³
Hugmyndin um sprengimörk fyrir eldfimar lofttegundir, gufur, og ryk er hægt að útskýra með kenningunni um hitasprengingu. Ef styrkur eldfimrar lofttegundar, gufu, eða ryk er undir LEL, vegna umfram lofts, kælandi áhrif loftsins, og ófullnægjandi styrkur eldfima, kerfið tapar meiri hita en það aflar, og viðbrögðin halda ekki áfram. Á sama hátt, ef styrkurinn er yfir UEL, hitinn sem myndast er minni en hitinn sem tapast, koma í veg fyrir viðbrögðin. Auk þess, óhóflegt eldfimt gas eða ryk bregst ekki aðeins við og myndar hita vegna skorts á súrefni en kælir líka blönduna, koma í veg fyrir útbreiðslu elds. Þar að auki, fyrir ákveðin efni eins og etýlen oxíð, nítróglýserín, og eldfimt ryk eins og byssupúður, UEL getur náð 100%. Þessi efni veita súrefni sínu við niðurbrot, leyfa viðbrögðunum að halda áfram. Aukinn þrýstingur og hitastig auðvelda niðurbrot þeirra og sprengingu enn frekar.