ഷെൻഹായ് സ്ഫോടനം-തെളിവ്
സ്റ്റാൻഡേർഡ് ടെസ്റ്റിംഗ് സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ജ്വലന വാതകമോ നീരാവിയോ ഓക്സിഡൈസിംഗ് വാതകമോ ചേർന്ന് സ്ഫോടനത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്ന ഏകാഗ്രത പരിധിയെ സ്ഫോടന പരിധി എന്ന് വിളിക്കുന്നു. സാധാരണയായി, 'സ്ഫോടന പരിധി’ വായുവിലെ ജ്വലന വാതകങ്ങളുടെയോ നീരാവിയുടെയോ സാന്ദ്രതയുടെ പരിധിയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. സ്ഫോടനത്തിന് കാരണമാകുന്ന ജ്വലന വാതകത്തിൻ്റെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയെ താഴ്ന്ന സ്ഫോടന പരിധി എന്നറിയപ്പെടുന്നു. (LEL), ഉയർന്ന സ്ഫോടന പരിധി എന്ന നിലയിൽ ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയും (UEL).
ജ്വലന വാതകങ്ങളോ ദ്രാവക നീരാവിയോ സ്ഫോടന പരിധിക്കുള്ളിൽ ആയിരിക്കുകയും ഒരു താപ സ്രോതസ്സ് നേരിടുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ (തുറന്ന തീജ്വാല അല്ലെങ്കിൽ ഉയർന്നത് പോലെ താപനില), ജ്വാല അതിവേഗം വാതകം അല്ലെങ്കിൽ പൊടി ഇടത്തിലൂടെ പടരുന്നു. ഈ പെട്ടെന്നുള്ള രാസപ്രവർത്തനം ഗണ്യമായ അളവിൽ താപം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു, ചൂട് കാരണം വികസിക്കുന്ന വാതകങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു, അപാരമായ വിനാശകരമായ ശേഷിയുള്ള ഉയർന്ന താപനിലയും സമ്മർദ്ദവും സൃഷ്ടിക്കുന്നു.
സ്ഫോടന പരിധികൾ അപകടസാധ്യതകൾ വിവരിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രധാന പാരാമീറ്ററുകളാണ് ജ്വലിക്കുന്ന വാതകങ്ങൾ, നീരാവി, കത്തുന്ന പൊടിയും. താരതമ്യേനെ, ജ്വലിക്കുന്ന വാതകങ്ങളുടെയും നീരാവിയുടെയും സ്ഫോടന പരിധി മിശ്രിതത്തിലെ വാതകത്തിൻ്റെയോ നീരാവിയുടെയോ ശതമാനമായി പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു..
ഉദാഹരണത്തിന്, 20 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ, ജ്വലിക്കുന്ന വാതകത്തിൻ്റെ വോള്യൂമെട്രിക് ഫ്രാക്ഷൻ, മാസ് കോൺസൺട്രേഷൻ എന്നിവയുടെ പരിവർത്തന സൂത്രവാക്യം:
Y = (എൽ/100) × (1000എം/22.4) × (273/(273+20)) = L × (എം/2.4)
ഈ ഫോർമുലയിൽ, എൽ വോള്യൂമെട്രിക് ഫ്രാക്ഷൻ ആണ് (%), Y എന്നത് ബഹുജന ഏകാഗ്രതയാണ് (g/m³), M എന്നത് ആപേക്ഷിക തന്മാത്രാ പിണ്ഡമാണ് ജ്വലന വാതകം അല്ലെങ്കിൽ നീരാവി, ഒപ്പം 22.4 വോളിയം ആണ് (ലിറ്റർ) അധിനിവേശം 1 സാധാരണ അവസ്ഥയിൽ വാതകാവസ്ഥയിലുള്ള ഒരു വസ്തുവിൻ്റെ മോൾ (0°C, 1 atm).
ഉദാഹരണത്തിന്, അന്തരീക്ഷത്തിലെ മീഥേൻ വാതക സാന്ദ്രത ആണെങ്കിൽ 10%, അത് പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നു:
Y = L × (എം/2.4) = 10 × (16/2.4) = 66.67g/m³
ജ്വലിക്കുന്ന വാതകങ്ങളുടെ സ്ഫോടന പരിധി എന്ന ആശയം, നീരാവി, താപ സ്ഫോടന സിദ്ധാന്തം ഉപയോഗിച്ച് പൊടിയെ വിശദീകരിക്കാം. കത്തുന്ന വാതകത്തിൻ്റെ സാന്ദ്രതയാണെങ്കിൽ, നീരാവി, അല്ലെങ്കിൽ പൊടി LEL-ന് താഴെയാണ്, അധിക വായു കാരണം, വായുവിൻ്റെ തണുപ്പിക്കൽ പ്രഭാവം, ജ്വലനത്തിൻ്റെ അപര്യാപ്തമായ സാന്ദ്രതയും, സിസ്റ്റം നേടുന്നതിനേക്കാൾ കൂടുതൽ ചൂട് നഷ്ടപ്പെടുന്നു, പ്രതികരണം തുടരുന്നില്ല. അതുപോലെ, ഏകാഗ്രത UEL-ന് മുകളിലാണെങ്കിൽ, ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന താപം നഷ്ടപ്പെട്ട താപത്തേക്കാൾ കുറവാണ്, പ്രതികരണം തടയുന്നു. അധികമായി, അമിതമായ ജ്വലന വാതകമോ പൊടിയോ പ്രതികരിക്കുന്നതിൽ പരാജയപ്പെടുക മാത്രമല്ല, അഭാവം മൂലം താപം സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു ഓക്സിജൻ മാത്രമല്ല മിശ്രിതം തണുപ്പിക്കുന്നു, തീജ്വാല വ്യാപിക്കുന്നത് തടയുന്നു. മാത്രമല്ല, പോലുള്ള ചില പദാർത്ഥങ്ങൾക്ക് എഥിലീൻ ഓക്സൈഡ്, നൈട്രോഗ്ലിസറിൻ, വെടിമരുന്ന് പോലെ കത്തുന്ന പൊടിയും, UEL-ന് എത്തിച്ചേരാനാകും 100%. ഈ വസ്തുക്കൾ വിഘടിപ്പിക്കുമ്പോൾ അവയുടെ ഓക്സിജൻ നൽകുന്നു, പ്രതികരണം തുടരാൻ അനുവദിക്കുന്നു. വർദ്ധിച്ച സമ്മർദ്ദവും താപനിലയും അവയുടെ വിഘടനത്തിനും സ്ഫോടനത്തിനും കൂടുതൽ സൗകര്യമൊരുക്കുന്നു.