In explosionsgefährdeten Bereichen ist es wichtig, die Verbrennungsarten brennbarer Gase zu verstehen. Dazu gehören die Verbrennung unter konstantem Druck, die Verbrennung mit konstantem Volumen, die Deflagration und die Detonation.
1. Verbrennung mit konstantem Druck:
Dieser Modus tritt in offenen Umgebungen auf, in denen sich Verbrennungsprodukte ausbreiten könnenund hält das Gleichgewicht mit dem Umgebungsdruck aufrecht. Es handelt sich um einen stabilen Prozess, der frei von Druckwellen ist und durch eine bestimmte Verbrennungsgeschwindigkeit gekennzeichnet ist, die von der Kraftstoffzufuhr und den Reaktionsraten abhängt.
2. Konstante Volumenexplosion:
Diese ideale Verbrennung findet in einem starren Behälter statt, beginnt oft lokal und breitet sich aus. In einem solchen Szenario sind die Explosionsparameter unterschiedlich, so dass ein Ansatz mit konstantem Volumen erforderlich ist. Typischerweise kann der Explosionsdruck bei Kohlenwasserstoffgas-Luft-Gemischen das 7-9-fache des Anfangsdrucks betragen.
3. Deflagration:
Allmähliche Beschleunigung der Flamme durch Einschluss oder Störung, was zu einer Druckwelle führt. Anders als bei der Verbrennung mit konstantem Druck bewegen sich die Druckwelle und die Flammenfront im Unterschall. Sie ist ein häufiges Phänomen bei industriellen Explosionenund weisen oft eine komplexe Wellen- und Zonenstruktur auf.
4. Detonation:
Die intensivste Form der Gasexplosion, gekennzeichnet durch eine reaktive Überschallstoßwelle. Bei Kohlenwasserstoff-Gas-Luft-Gemischen können die Detonationsgeschwindigkeiten und -drücke sehr hoch sein.
Das Verständnis dieser Vorgänge ist für die Verhinderung von Explosionen von entscheidender Bedeutung. Insbesondere die Deflagration kann sich unter bestimmten Bedingungen abschwächen oder zu einer Detonation verstärken, so dass es von entscheidender Bedeutung ist, Faktoren, die die Flammenausbreitung beschleunigen könnten, zu minimieren.
