Co to jest minimalna energia zapłonu?

Minimalna energia zapłonu (MIE) jest miarą najniższej ilości energii przekazanej iskrą elektryczną, która zapłonie rozproszone paliwo lub w inny sposób spalany związek w powietrzu. Warunki muszą być idealne, aby eksplozja miała miejsce z wartościami Mie, ale konieczne mogą być tylko nieznacznie wyższe wartości zapłonu, aby zapalić mieszaninę inaczej. Iskra, która powoduje eksplozję w takich przypadkach, może pochodzić z elektrostatycznego rozładowania (ESD), w którym istnieje utajona różnica potencjału elektrycznego między dwoma obiektami w pobliżu bliskiej odległości, lub może być spowodowane przez żywy obwód elektryczny, który doświadcza zdarzenia rozładowania łukowego lub zwarcia. Zrozumienie procesów chemicznych spalania, które prowadzą do minimalnych zdarzeń energii zapłonu, jest ważne w dziedzinie gaszenia pożarów, a także w branżach, które obejmują przechowywanie i stosowanie lotnych związków, takich jak działanie samolotów.

volPaliwa i rozpuszczalniki atile oraz inne chemikalia, o których wiadomo, że mają bardzo niskie minimalne wartości energii zapłonu obejmują acetylen i wodór przy 0,017 milijuli, etylen przy 0,08 milijule i metan przy 0,3 milijule. Te chemikalia muszą być obsługiwane z ekstremalną starannością w ograniczonych przestrzeniach, ponieważ wszystkie z nich mają również niskie punkty parowania przy normalnym ciśnieniu i temperaturze atmosferycznym. Jeden z najbardziej kosztownych i najbardziej śmiercionośnych wypadków komercyjnych w USA, lot TWA 800 12 minut po starcie z Nowego Jorku w Nowym Jorku w lipcu 1996 r. Został przypisany ewentualnej eksplozji energii zapłonu w środkowym zbiorniku paliwa skrzydła. Około 50 galonów (189 litrów) paliwa lotniczego znane jako Jet A, które było przechowywane w zbiorniku w tym czasie, zostało przypadkowo podgrzane przez jednostki klimatyzacyjne bezpośrednio pod obszarem zbiornika, które odparowały część paliwa. Gdy płaszczyzna wzrosła na wysokości, zmniejszone ciśnienie powietrza zwiększyło parowanie do tego stopnia, że ​​nadciśnienie i możliweL. nieznany stan iskry stworzył eksplozję, która rozpadła się sam zbiornik paliwa i zniszczył samolot.

Kilka innych rodzajów związków, które są rozproszone w powietrzu jako drobne cząstki cząstkowe, od sproszkowanych po mąkę ziarna i paliwa stałe, takie jak węgiel i siarka, również mają niskie minimalne wartości energii zapłonu. Mie dla aluminium wynosi 15 milijuli, a magnez to 40 milijuli. Węglowe wahanie się od wartości 30 do 60 milijuli i mąka na bazie ziarna zapłonię się przy 240 milijuli. Eksplozja pyłu może nawet wystąpić z losową mieszaniną pozostałości podłogowej zawiętej w powietrze, jeśli jest ona dobrze rozproszona w ogrzewanym środowisku, z możliwością zapłonu w zakresie 0,2 milijuli do 10 dżuli, jeśli wilgotność jest poniżej 80%, a temperatura otoczenia wynosi 59 ° do 77 ° Feahrenheit (15 ° do 25 ° Celsius).

Inne związki, o których wiadomo, że mają niskie minimalne wartości energii zapłonu znacznie poniżej wartości 1 milijoule, obejmują paliwa typu propanu, kurz żelaza i węgieldisiarczo. Te niskie wartości są znaczące w porównaniu z poziomem energii wygenerowanym ze wspólnych źródeł iskier. Statyczna iskra elektryczna zazwyczaj wyładowuje około 22 milijuli energii, a świeca zapłonowa w samochodzie zwolni około 25 milijuli energii z każdym cyklem spalania.