Шэньхайский взрывобезопасный
В стандартных условиях испытаний предел концентрации, при котором горючий газ или пар, смешанный с окисляющим газом, приводит к взрыву, называется пределом взрыва. Обычно термин "предел взрыва" относится к предельным концентрациям горючих газов или паров в воздухе. Наименьшая концентрация горючего газа, способная вызвать взрыв, называется нижним пределом взрыва (LEL), а наибольшая концентрация - верхним пределом взрыва (UEL).
Когда горючие газы или жидкие пары находятся в пределах взрывоопасной зоны и сталкиваются с источником тепла (например, открытым пламенем или высокой температурой), пламя быстро распространяется по газовому или пылевому пространству. В результате этой быстрой химической реакции выделяется значительное количество тепла, образуются газы, которые расширяются под воздействием тепла, создавая высокие температуры и давление с огромным разрушительным потенциалом.
Пределы взрываемости являются ключевыми параметрами при описании опасностей, связанных с воспламеняющимися газами, парами и горючей пылью. Как правило, пределы взрываемости горючих газов и паров выражаются в процентах от содержания газа или пара в смеси.
Например, при температуре 20°C формула преобразования объемной доли и массовой концентрации горючего газа такова:
Y = (L/100) × (1000M/22.4) × (273/(273+20)) = L × (M/2.4)
В этой формуле L - объемная доля (%), Y - массовая концентрация (г/м³), M - относительная молекулярная масса горючего газа или пара, а 22,4 - объем (литры), занимаемый 1 моль вещества в газообразном состоянии при стандартных условиях (0°C, 1 атм).
Например, если концентрация метана в атмосфере составляет 10%, то это означает:
Y = L × (M/2,4) = 10 × (16/2,4) = 66,67 г/м³
Концепция пределов взрыва для горючих газов, паров и пыли может быть объяснена теорией теплового взрыва. Если концентрация горючего газа, паров или пыли ниже ПДК, из-за избытка воздуха, охлаждающего эффекта воздуха и недостаточной концентрации горючего система теряет больше тепла, чем приобретает, и реакция не происходит. Аналогично, если концентрация выше UEL, выделяемое тепло меньше, чем теряемое, что препятствует протеканию реакции. Кроме того, избыток горючего газа или пыли не только не приводит к реакции и выделению тепла из-за недостатка кислорода, но и охлаждает смесь, препятствуя распространению пламени. Более того, для некоторых веществ, таких как окись этилена, нитроглицерин и горючая пыль, например порох, UEL может достигать 100%. В процессе разложения эти материалы снабжаются кислородом, что позволяет реакции продолжаться. Повышение давления и температуры еще больше способствует их разложению и взрыву.