Hvad er minimum antændingsenergi?

Minimum tændingsenergi (MIE) er et mål for den laveste mængde energi, der formidles af en elektrisk gnist, der vil antænde et spredt brændstof eller på anden måde brændt forbindelse i luft. Forholdene skal være ideelle til, at eksplosionen finder sted med MIE -værdier, men kun lidt højere antændelsesværdier kan være nødvendige for at antænde blandingen ellers. Den gnist, der forårsager en eksplosion i sådanne tilfælde, kan enten være fra en elektrostatisk udladning (ESD), hvor der findes en latent forskel i elektrisk potentiale mellem to objekter i nærheden, eller den kan være forårsaget af et levende elektrisk kredsløb, der oplever en bue eller kortslutningsafladningsbegivenhed. At forstå forbrændingskemiske processer, der fører til minimum antændelsesenergi -begivenheder, er vigtig inden for brandbekæmpelse såvel som industrier, der involverer opbevaring og anvendelse af flygtige forbindelser, såsom ved drift af fly.

VolAtile brændstoffer og opløsningsmidler og andre kemikalier, der vides at have meget lave minimum antændelsesenergiværdier, inkluderer acetylen og brint ved 0,017 millijoules, ethylen ved 0,08 millijoules og methan ved 0,3 millijoules. Disse kemikalier skal håndteres med ekstrem omhu i begrænsede rum på grund af det faktum, at alle af dem også har lave fordampningspunkter ved det normale atmosfæriske tryk og temperatur. En af de dyreste og dødeligste af amerikanske kommercielle luftulykker, flyvningen af ​​TWA 800 12 minutter efter start fra New York City, New York, i juli 1996, er blevet tilskrevet en mulig minimum antændelse af energieksplosion i den midterste vingetank. Cirka 50 gallon (189 liter) luftfartsbrændstof kendt som jet A, der blev opbevaret i tanken på det tidspunkt, blev utilsigtet opvarmet af klimaanlæg direkte under tankområdet, som fordampede noget af brændstoffet. Da flyet steg i højden, øgede reduceret lufttryk fordampningen til det punkt, at overtryk og en mulighedLe ukendt gnisttilstand skabte en eksplosion, der brød selv brændstoftanken og ødelagde flyet.

Flere andre typer forbindelser, der er spredt i luft som fine partikler, fra pulveriserede metaller til kornmel og faste brændstoffer som kul og svovl, har også en tendens til at have lave minimum antændelsesenergiværdier. MIE for aluminium er 15 millijoules og magnesium er 40 millijoules. Kul spænder fra en værdi af 30 til 60 millijoules og kornbaseret mel vil antænde ved 240 millijoules. En støveksplosion kan endda forekomme med en tilfældig blanding af gulvrester fejet op i luften, hvis den er godt spredt i et opvarmet miljø, med potentialet til at antænde i et interval på 0,2 millijoules til 10 joules, hvis fugtigheden er under 80% og omgivelsestemperaturen er 59 ° til 77 ° Fahrenheit (15 ° til 25 ° Celsius)

Andre forbindelser, der vides at have lave minimum antændelsesenergiværdier langt under den for 1 millijoule, inkluderer brændstof af propan-type, jernstøv og kulstofDisulfid. Disse lave værdier er signifikante sammenlignet med energiniveauet genereret fra almindelige kilder til gnister. En statisk elektrisk gnist udledes typisk omkring 22 millijoules med energi, og et tændrør i en bil udskriver ca. 25 millijoules energi med hver forbrændingscyklus.