Shenhai Explozie-Proof
În condiții standard de testare, limita de concentrație la care un gaz sau un vapor combustibil amestecat cu un gaz oxidant conduce la o explozie este denumită limită de explozie. În mod obișnuit, termenul "limită de explozie" se referă la limitele de concentrație ale gazelor sau vaporilor combustibili în aer. Cea mai mică concentrație a unui gaz combustibil care poate provoca o explozie este cunoscută sub denumirea de limită inferioară de explozie (LIE), iar cea mai mare concentrație sub denumirea de limită superioară de explozie (UEL).
Atunci când gazele combustibile sau vaporii lichizi se află în limitele de explozie și întâlnesc o sursă de căldură (cum ar fi o flacără deschisă sau o temperatură ridicată), flacăra se răspândește rapid prin spațiul de gaz sau praf. Această reacție chimică rapidă eliberează o cantitate semnificativă de căldură, generând gaze care se dilată datorită căldurii, creând temperaturi și presiuni ridicate cu un potențial distructiv imens.
Limitele de explozie sunt parametri cheie în descrierea pericolelor gazelor, vaporilor și pulberilor combustibile inflamabile. De obicei, limitele de explozie ale gazelor și vaporilor inflamabili sunt exprimate ca procent al gazului sau vaporilor din amestec.
De exemplu, la 20°C, formula de conversie pentru fracția volumetrică și concentrația masică a unui gaz inflamabil este:
Y = (L/100) × (1000M/22,4) × (273/(273+20)) = L × (M/2,4)
În această formulă, L este fracția volumetrică (%), Y este concentrația masică (g/m³), M este masa moleculară relativă a gazului sau vaporilor combustibili, iar 22,4 este volumul (litri) ocupat de 1 mol de substanță în stare gazoasă în condiții standard (0°C, 1 atm).
De exemplu, dacă concentrația de gaz metan din atmosferă este 10%, aceasta se transformă în:
Y = L × (M/2,4) = 10 × (16/2,4) = 66,67g/m³
Conceptul de limite de explozie pentru gazele, vaporii și pulberile inflamabile poate fi explicat prin teoria exploziei termice. În cazul în care concentrația unui gaz, vapori sau praf inflamabil este sub LEL, datorită excesului de aer, efectului de răcire al aerului și concentrației insuficiente a combustibilului, sistemul pierde mai multă căldură decât câștigă, iar reacția nu are loc. În mod similar, dacă concentrația este mai mare decât UEL, căldura generată este mai mică decât căldura pierdută, împiedicând reacția. În plus, gazul sau praful combustibil în exces nu numai că nu reacționează și nu generează căldură din cauza lipsei de oxigen, dar și răcește amestecul, împiedicând propagarea flăcării. În plus, pentru anumite substanțe precum oxidul de etilenă, nitroglicerina și praful combustibil precum praful de pușcă, UEL poate atinge 100%. Aceste materiale își furnizează oxigenul în timpul descompunerii, permițând reacției să continue. Presiunea și temperatura crescute facilitează și mai mult descompunerea și explozia lor.