Πώς να μετρήσετε τα όρια εκρηκτικότητας και εκρηκτικής ικανότητας;

Πώς αξιολογείται το εύρος του πεδίου εκρηκτικότητας;

Το Κατώτερο Όριο Εκρηκτικότητας (ΚΟΕ) και το Ανώτερο Όριο Εκρηκτικότητας (ΑΟΕ) χρησιμεύουν ως εξωτερικά όρια του πεδίου εκρηκτικότητας. Εκφράζουν την έκταση του πεδίου εκρηκτικότητας: ΑΟΕ – ΚΟΕ.

Δεν υπάρχει έκρηξη στο:

• Κατώτερο Όριο Εκρηκτικότητας (ΚΟΕ) και σε όλες τις συγκεντρώσεις κάτω από αυτό το όριο. Το καύσιμο βρίσκεται στο κατώτερο πεδίο εκρηξιμότητας.

Η ατμόσφαιρα είναι πολύ φτωχή σε καύσιμο. Ο κινητήρας καύσης πνίγεται. Με άλλα λόγια: η ποσότητα του καύσιμου προϊόντος δεν θα επαρκεί για να πυροδοτήσει την καύση του αέριου μείγματος μέσω μιας πηγής ανάφλεξης.

• Ανώτερο Όριο Εκρηκτικότητας (ΑΟΕ) και σε όλες τις συγκεντρώσεις πάνω από αυτό το όριο: ανώτερο πεδίο εκρηξιμότητας.

Η ατμόσφαιρα είναι πολύ πλούσια σε καύσιμο. Ο κινητήρας καύσης πνίγεται. Επομένως η ποσότητα του καύσιμου προϊόντος είναι υπερβολικά μεγάλη σε σχέση με την ποσότητα οξυγόνου για να ξεκινήσει η καύση του αέριου μείγματος.

ΚΟΕ και ΑΟΕ: μη εκρηκτικές συγκεντρώσεις του εύφλεκτου προϊόντος που αποτελούν αντίστοιχα το κατώτερο εξωτερικό όριο και το ανώτερο εξωτερικό όριο του πεδίου εκρηκτικότητας.

ΚΟΕ < Εκρηκτική Συγκέντρωση < ΑΟΕ

Πώς μετράται η ποσότητα εκρηκτικής ουσίας στο ATEX;

Πρώτα απ’ όλα οι φυσικές καταστάσεις της ύλης καθορίζουν τη μονάδα μέτρησης. Στη συνέχεια οι τιμές συγκέντρωσης μετρώνται σε εργαστήριο υπό τυποποιημένες συνθήκες· δηλαδή σε θερμοκρασία 25° και υπό ατμοσφαιρική πίεση 1 bar.

• Για τα εύφλεκτα αέρια και ατμούς: η συγκέντρωση εκφράζεται ως ποσοστό του όγκου καύσιμου προϊόντος στον όγκο του ATEX (%)

Παράδειγμα: υδρογόνο. ΚΟΕ: 4%. ΑΟΕ: 75%.

• Για τις καύσιμες σκόνες: η συγκέντρωση εκφράζεται σε μάζα καύσιμου προϊόντος στον όγκο του ATEX (g/m³).

Μετράται μάλλον το κατώτερο όριο του πεδίου εκρηκτικότητας που ονομάζεται Ελάχιστη Συγκέντρωση Έκρηξης

Παράδειγμα σκόνη ζάχαρης: ΚΟΕ = ΕΣΕ: 25g/m³.

Μια ιδιαίτερη τιμή του πεδίου εκρηκτικότητας, η στοιχειομετρική συγκέντρωση (C_st) είναι η βέλτιστη συγκέντρωσή του, σε σχέση με εκείνη του οξειδωτικού (οξυγόνο), που επιτρέπει την πλήρη καύση των δύο αντιδραστηρίων. Σε αυτή τη συγκέντρωση η εκρηκτικότητα του ATEX είναι μέγιστη.

Πεδίο εκρηκτικότητας και συγκέντρωση οξυγόνου

Ο σχηματισμός ATEX καθορίζεται από έναν κατάλληλο συνδυασμό των αντίστοιχων συγκεντρώσεων του καυσίμου και του οξειδωτικού (οξυγόνο). Ωστόσο ο εργοδότης αναφέρεται κατά προτεραιότητα στη συγκέντρωση του καυσίμου για να εντοπίσει τον κίνδυνο ATEX. Διότι η επίτευξη του πεδίου εκρηκτικότητας εξαρτάται γενικά από τις συνθήκες εκμετάλλευσης. Υπό αυτή την έννοια είναι πιο συμπτωματική του κινδύνου σχηματισμού ATEX από τη συγκέντρωση οξυγόνου. Διότι η πλειονότητα των λειτουργικών διεργασιών διεξάγεται σε περιβαλλοντική ατμόσφαιρα όπου το οξυγόνο είναι το οξειδωτικό σταθερής συγκέντρωσης 21%.

Ωστόσο η ακριβής γνώση της συγκέντρωσης οξυγόνου αποδεικνύεται χρήσιμη σε ορισμένες βιομηχανικές καταστάσεις. Για παράδειγμα, όταν χρησιμοποιούνται σε μια λειτουργία πολλαπλοί διαλύτες οξειδωτικοί που εκπέμπουν ατμούς και αναμειγνύονται με τον αέρα. Ή όταν μια διεργασία χρησιμοποιεί υψηλές συγκεντρώσεις εκρηκτικών ουσιών σε εξοπλισμό που δεν επιδέχεται τότε παρά πολύ λίγο ή καθόλου οξυγόνο.

Εξελίξεις του εύρους του πεδίου εκρηκτικότητας σε βιομηχανική κατάσταση

Το πεδίο εκρηκτικότητας μετράται υπό τυποποιημένες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης διότι αυτές οι παράμετροι το κάνουν να ποικίλλει. Αυτές οι εργαστηριακές συνθήκες σπάνια αντιστοιχούν στις λειτουργικές συνθήκες. Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται το πεδίο εκρηκτικότητας διευρύνεται. Επομένως ο κίνδυνος αυξάνεται εάν οι λειτουργίες γίνονται σε υψηλότερες θερμοκρασίες από την τυποποιημένη θερμοκρασία. Ομοίως, όταν η πίεση μειώνεται κάτω από την ατμοσφαιρική πίεση το πεδίο εκρηκτικότητας στενεύει μέχρι τη στιγμή που εξαφανίζεται. Ορισμένες λειτουργίες υπό κενό χρησιμοποιούν αυτή την ιδιότητα για να προλάβουν τον κίνδυνο έκρηξης. Άλλοι παράγοντες επηρεάζουν το πεδίο εκρηξιμότητας: κοκκομετρία της ουσίας (για τις σκόνες), υγρασία…