Wat is minimale ontstekingsergie?

Minimale ontstekingsergie (MIE) is een maat voor de laagste hoeveelheid energie die wordt overgebracht door een elektrische vonk die een gedispergeerde brandstof of anderszins verbrandbare verbinding in lucht zal ontsteken. De omstandigheden moeten ideaal zijn voor de explosie om te plaatsvinden met MIE -waarden, maar slechts iets hogere ontstekingswaarden kunnen nodig zijn om het mengsel anders te ontsteken. De vonk die in dergelijke gevallen een explosie veroorzaakt, kan afkomstig zijn van een elektrostatische ontlading (ESD) waar een latente verschil in elektrische potentiaal bestaat tussen twee objecten binnen de nabijheid, of kan worden veroorzaakt door een levend elektrisch circuit dat een boog- of korte circuit ontslaggebeurtenis ervaart. Inzicht in verbrandingschemische processen die leiden tot minimale ontstekingsergebeurtenissen is belangrijk op het gebied van brandbestrijding en industrieën waarbij de opslag en het gebruik van vluchtige verbindingen betrokken is, zoals bij de werking van vliegtuigen.

volAtile brandstoffen en oplosmiddelen, en andere chemicaliën waarvan bekend is dat ze een zeer lage minimale ontstekingsergiewaarden hebben, omvatten acetyleen en waterstof bij 0,017 Milijoules, ethyleen op 0,08 milijoule en methaan bij 0,3 millijoule. Deze chemicaliën moeten met extreme zorg in beperkte ruimtes worden behandeld vanwege het feit dat ze allemaal ook lage verdampingspunten hebben bij normale atmosferische druk en temperatuur. Een van de duurste en dodelijkste van Amerikaanse commerciële luchtongevallen, de vlucht van TWA 800 12 minuten na het opstijgen uit New York City, New York, in juli 1996, is toegeschreven aan een mogelijke minimale ontstekingsergie -explosie in de centrumvleugelbrandstoftank. Ongeveer 50 gallons (189 liter) luchtvaartbrandstof die bekend staat als jet A die op dat moment in de tank werd bewaard, werd onbedoeld verwarmd door airconditioningseenheden direct onder het tankgebied, dat een deel van de brandstof verdampte. Naarmate het vlak in hoogte steeg, verhoogde de verminderde luchtdruk de verdamping tot het punt dat overdruk en een mogelijkheidLe Unknown Spark Conditie creëerde een explosie die de brandstoftank zelf uit elkaar schakelde en het vliegtuig vernietigde.

Verschillende andere soorten verbindingen die in lucht zijn verspreid als fijne deeltjes, van poedervormige metalen tot korrelmeel en vaste brandstoffen zoals kolen en zwavel, hebben ook de neiging om lage minimale ontstekingsergiewaarden te hebben. De MIE voor aluminium is 15 Millijoules en magnesium is 40 Milijoules. Steenkool varieert van een waarde van 30 tot 60 Millijoules en meel op basis van graan zal ontbranden op 240 Milijoules. Een stofexplosie kan zelfs optreden met een willekeurig mengsel van vloerresten in de lucht geveegd als het goed is dispereren in een verwarmde omgeving, met het potentieel om te ontsteken bij een bereik van 0,2 Milijoules tot 10 Joules als de vochtigheid lager is dan 80% en de omgevingstemperatuur is 59 ° tot 77 ° Fahrenhe (15 ° Celsius).

Andere verbindingen waarvan bekend isdisulfide. Deze lage waarden zijn significant in vergelijking met het energieniveau dat wordt gegenereerd uit gemeenschappelijke bronnen van vonken. Een statische elektrische vonk loost doorgaans ongeveer 22 millijoules energie, en een bougie in een auto zal bij elke verbrandingscyclus ongeveer 25 millijoules energie ontladen.