Shenhai atsparus sprogimui
Standartinėmis bandymo sąlygomis, koncentracijos riba, kuriai esant degiosios dujos arba garai, susimaišę su oksiduojančiomis dujomis, sukelia sprogimą, vadinama sprogimo riba. Dažniausiai, terminas „sprogimo riba“.’ reiškia degiųjų dujų arba garų koncentracijos ore ribas. Mažiausia degiųjų dujų koncentracija, galinti sukelti sprogimą, vadinama apatine sprogimo riba (Lel), o didžiausia koncentracija yra viršutinė sprogimo riba (Uel).
Kai degiosios dujos arba skysčių garai patenka į sprogimo ribas ir susiduria su šilumos šaltiniu (pvz., atvira liepsna arba didelis temperatūros), liepsna greitai plinta per dujų ar dulkių erdvę. Ši greita cheminė reakcija išskiria didelį šilumos kiekį, generuoja dujas, kurios plečiasi dėl šilumos, sukuriant aukštą temperatūrą ir slėgį, turintį didžiulį destruktyvų potencialą.
Sprogimo ribos yra pagrindiniai parametrai, apibūdinantys pavojų degios dujų, garai, ir degių dulkių. Paprastai, degių dujų ir garų sprogumo ribos išreiškiamos mišinio dujų ar garų procentais.
Pavyzdžiui, 20°C temperatūroje, degiųjų dujų tūrinės dalies ir masės koncentracijos perskaičiavimo formulė yra:
Y = (L/100) × (1000M/22.4) × (273/(273+20)) = L × (M/2.4)
Šioje formulėje, L yra tūrinė trupmena (%), Y yra masės koncentracija (g/m³), M yra santykinė molekulinė masė degiųjų dujų arba garai, ir 22.4 yra tūris (litrų) užimtas 1 mol dujinės būsenos medžiagos standartinėmis sąlygomis (0° C., 1 bankomatas).
Pavyzdžiui, jei metano dujų koncentracija atmosferoje yra 10%, jis paverčiamas:
Y = l × (M/2.4) = 10 × (16/2.4) = 66,67 g/m³
Degiųjų dujų sprogimo ribų samprata, garai, o dulkes galima paaiškinti terminio sprogimo teorija. Jei degiųjų dujų koncentracija, garai, arba dulkės yra žemiau LEL, dėl oro pertekliaus, vėsinantis oro poveikis, ir nepakankama degiųjų medžiagų koncentracija, sistema praranda daugiau šilumos nei įgyja, ir reakcija nevyksta. Panašiai, jei koncentracija viršija VEL, generuojama šiluma yra mažesnė už prarastą šilumą, užkirsti kelią reakcijai. Papildomai, per didelis degiųjų dujų ar dulkių kiekis ne tik nesugeba sureaguoti ir generuoti šilumos, nes trūksta deguonies bet ir mišinį atvėsina, užkirsti kelią liepsnos plitimui. Be to, tam tikroms medžiagoms, pvz etileno oksidas, nitroglicerinas, ir degių dulkių, pavyzdžiui, parako, UEL gali pasiekti 100%. Šios medžiagos skilimo metu aprūpina deguonimi, leidžianti reakcijai tęstis. Padidėjęs slėgis ir temperatūra dar labiau palengvina jų skilimą ir sprogimą.