¿Qué es la energía mínima de encendido?
La energía de encendido mínima (MIE) es una medida de la cantidad más baja de energía transmitida por una chispa eléctrica que encenderá un combustible disperso o un compuesto en el aire en el aire. Las condiciones deben ser ideales para que la explosión tenga lugar con los valores de MIE, pero solo pueden ser necesarios valores de encendido ligeramente más altos para encender la mezcla de otra manera. La chispa que causa una explosión en tales casos puede provenir de una descarga electrostática (ESD) cuando existe una diferencia latente en el potencial eléctrico entre dos objetos muy cerca, o puede ser causada por un circuito eléctrico vivo que experimenta un evento de descarga de arco o cortocircuito. Comprender los procesos químicos de combustión que conducen a eventos mínimos de energía de encendido es importante en el campo de la lucha contra incendios, así como en las industrias que implican el almacenamiento y el uso de compuestos volátiles, como en la operación de aeronaves.
volLos combustibles y solventes atiles, y otros productos químicos que se sabe que tienen valores de energía de encendido mínimo muy bajos incluyen acetileno e hidrógeno a 0.017 milijoules, etileno a 0.08 milijosos y metano a 0.3 milijosos. Estos productos químicos deben manejarse con un cuidado extremo en espacios confinados debido al hecho de que todos ellos también tienen bajos puntos de evaporación a presión y temperatura atmosférica normales. Uno de los accidentes aéreos comerciales más costosos y mortales, el vuelo de TWA 800 12 minutos después del despegue de la ciudad de Nueva York, Nueva York, en julio de 1996, se ha atribuido a una posible explosión mínima de energía de encendido en el tanque de combustible del ala central. Alrededor de 50 galones (189 litros) de combustible de aviación conocido como jet A que se almacenó en el tanque en ese momento se calentó inadvertidamente por unidades de aire acondicionado directamente debajo del área del tanque, que vaporizó parte del combustible. A medida que el avión aumentó en altitud, la presión reducida del aire aumentó la evaporación hasta el punto de que la sobrepresión y un posibLa condición de LE desconocida creó una explosión que rompió el tanque de combustible en sí y destruyó el avión.
Varios otros tipos de compuestos que se dispersan en el aire como partículas finas, desde metales en polvo hasta harina de grano y combustibles sólidos como el carbón y el azufre, también tienden a tener bajos valores mínimos de energía de encendido. El MIE para el aluminio es de 15 milijosos y el magnesio es 40 milijoules. El carbón abarca de un valor de 30 a 60 milijosos y la harina a base de grano se encenderá a 240 milijosos. Incluso puede ocurrir una explosión de polvo con una mezcla aleatoria de residuos de piso arrastrados al aire si está bien dispersado en un entorno calentado, con el potencial de encender un rango de 0.2 milijosos a 10 julios si la humedad está por debajo del 80% y la temperatura ambiente es de 59 ° a 77 ° Fahrenheit (15 ° a 25 ° Celsius).
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Otros compuestos que se sabe que tienen valores de energía de encendido mínimos bajos muy por debajo de los 1 milijoule incluyen combustibles de tipo propano, polvo de hierro y carbonodisulfuro. Estos valores bajos son significativos en comparación con el nivel de energía generado a partir de fuentes comunes de chispas. Una chispa eléctrica estática típicamente descarga aproximadamente 22 milijosos de energía, y una bujía en un automóvil descargará alrededor de 25 milijulios de energía con cada ciclo de combustión.