爆発性雰囲気では、可燃性ガスの燃焼モードを理解することが極めて重要である。これには、定圧燃焼、定容燃焼、デフラグレーション、デトネーションが含まれる。
1.定圧燃焼:
このモードは、燃焼生成物が放散されるオープンな環境で発生する。周囲圧力との平衡を保つ。これは安定したプロセスで、圧力波がなく、燃料供給量と反応速度に依存する特定の燃焼速度によって特徴づけられる。
2.定容爆発:
硬い容器の中で起こるこの理想的な燃焼は、しばしば局所的に始まり、広がっていく。 このようなシナリオでは、爆発パラメータが異なるため、定容量アプローチが必要となる。一般に、炭化水素ガスと空気の混合物の場合、爆発圧力は初期圧力の7~9倍になる。
3.爆発:
閉じ込めや擾乱によって火炎が徐々に加速され、圧力波が発生する。定圧燃焼とは異なり、圧力波と火炎前線は亜音速で移動する。これは 産業爆発によく見られる現象多くの場合、複雑な波とゾーン構造を示す。
4.爆発:
超音速の反応性衝撃波によって特徴づけられる、最も激しいガス爆発の形態。炭化水素ガスと空気の混合物の場合、爆轟速度と圧力は著しく高くなる。
これらのモードを理解することは、爆発を防止するために不可欠である。特に消炎は、特定の条件下で弱まったり、強まったりして爆発に至る可能性があるため、火炎伝播を加速させる可能性のある要因を軽減することが極めて重要である。