Предел воспламенения и максимальные концентрации в воздухе

Предел воспламенения и максимальные концентрации в воздухе Горючие газы – газы, которые хорошо поддерживают процесс горения и распространения огня. Для поддержания процесса горения обязательно нужен окислитель. Воздух и входящий в него кислород – самые распространенные окислители. Они же являются газами-разбавителями для ПГС. Горючие газы способны легко воспламеняться и приводить к взрыву при достижении определенной концентрации в смеси с воздухом или кислородом. Если концентрация горючего газа в смеси больше или меньше пределов распространения пламени, взрыва не произойдет. В этом случае говорят, что смесь слишком «богатая», или слишком «бедная» на горючий газ. НКПР - нижний концентрационный предел распространения пламени – минимальная концентрация горючего газа в однородной смеси с окислителем, при которой возможно распространение пламени по смеси. Если концентрация горючего газа в смеси меньше НКПР, смесь не способна к распространению пламени, поскольку при горении такой «бедной» смеси выделяется так мало тепла, что его не хватает для прогрева и воспламенения остальных объемов газа.

ВКПР - верхний концентрационный предел распространения пламени – максимальная концентрация горючего газа в однородной смеси с окислителем, при котором возможно распространение пламени по смеси. Если концентрация горючего вещества в смеси превышает ВКПР, то количества окислителя в смеси недостаточно для полного сгорания горючего газа.

Область воспламенения - диапазон концентраций, находящийся выше нижнего (НКПР) и ниже верхнего (ВКПР) пределов воспламенения. Горючий газ, концентрация которого находится в пределах этой ограниченной области, способен воспламеняться от искры, вызванной обыкновенным статическим электричеством или трением.

Смесь с концентрацией горючего газа, входящей в область воспламенения, является взрывоопасной. Чем шире диапазон области воспламенения и ниже НКПР, тем более взрывоопасен горючий газ.

Значения НКПР и ВКПР по горючим газам приведены в ГОСТ 51330.19-99 (МЭК 60079-20-96).

Ниже приведены значения НКПР и ВКПР для компонентов газовых смесей, выпускаемых на нашем производстве. В последнем столбце в соответствии с «Технологическим регламентом» приведены максимальные концентрации компонентов в смеси с воздухом. Разница между НКПР и максимальной концентрацией компонента – запас, позволяющий безопасно производить, хранить и эксплуатировать газовые смеси с горючими газами. Этот запас обусловлен расчетами и подтвержден многолетним опытом работы.


область воспламенения.jpg
Компонент Химическая формула Температура вспышки,оС нижний НКПР верхний ВКПР Температура самовоспламенения оС Максимальная концентрация компонента в воздухе изготавливаемых в ООО «ПГС-сервис», %
объемная доля, %
водород Н2 - 4 77 510 2,5
окись углерода СО - 10,9 74 605 5,5
метан СН4 - 4,4 17 537 2,5
этан С2Н6 - 2,5 15,5 515 1,2
этилен С2Н4 - 2,3 36 425 1,3
ацетилен С2Н2 - 2,3 100 305 0
пропан С3Н8 -104 1,7 10,9 470 1,0
пропилен С3Н6 - 2 11 455 1,0
n-бутан i-С4Н10 -60 1,4 9,3 372 0,8
i-бутан n-С4Н10 - 1,3 9,8 460 0,7
изобутилен i-С4Н8 -80 1,6 10 384 0,8
изопентан i-С5Н12 -40 1,4 7,6 258 0,8
пентан n-С5Н12 -40 1,5 7,8 258 0,8
гексан С6Н14 -21 1 8,4 233 0,1
гептан С7Н16 -4 1,1 6,7 215 0,05
октан С8Н18 13 0,8 6,5 206 0,05
нонан С9Н20 30 0,7 5,6 205 0,05
декан С10Н22 46 0,7 5,6 201 0,05
бензол С6Н6 -11 1,2 8,6 560 0,8
толуол С7Н8 4 1,1 7,8 535 0,05
метанол CH3ОН 11 5,5 36 386 0,1
аммиак NH3 - 15,0 33,6 630 7,5
сероводород H2S - 4,0 45,5 246 2,1