พลังงานจุดระเบิดขั้นต่ำคืออะไร?

Minimum Ignition Energy (MIE) เป็นเครื่องวัดปริมาณพลังงานต่ำสุดที่จุดประกายโดยประกายไฟฟ้าซึ่งจะจุดไฟเชื้อเพลิงที่กระจายตัวอยู่หรือสารประกอบที่เผาไหม้ได้ในอากาศ เงื่อนไขต้องเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการระเบิดที่จะเกิดขึ้นกับค่า MIE แต่อาจจำเป็นต้องมีค่าจุดระเบิดสูงกว่าเล็กน้อยเพื่อจุดชนวนส่วนผสม ประกายไฟที่ทำให้เกิดการระเบิดในกรณีเช่นนี้อาจมาจากการคายประจุไฟฟ้าสถิต (ESD) ซึ่งมีความต่างศักย์แฝงอยู่ระหว่างวัตถุสองชิ้นในระยะใกล้หรืออาจเกิดจากวงจรไฟฟ้าที่มีชีวิตเป็นอาร์คหรือสั้น เหตุการณ์จำหน่ายวงจร การทำความเข้าใจกระบวนการทางเคมีของการเผาไหม้ที่นำไปสู่เหตุการณ์พลังงานการเผาไหม้ขั้นต่ำนั้นมีความสำคัญในด้านการดับเพลิงเช่นเดียวกับอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับการเก็บรักษาและการใช้สารระเหยเช่นในการทำงานของเครื่องบิน

เชื้อเพลิงและตัวทำละลายที่ระเหยได้และสารเคมีอื่น ๆ ที่ทราบว่ามีค่าพลังงานการเผาไหม้ขั้นต่ำที่ต่ำมาก ได้แก่ อะเซทิลีนและไฮโดรเจนที่ 0.017 มิลลิจูลเอทิลีนที่ 0.08 มิลลิจูลและมีเธนที่ 0.3 มิลลิจูล สารเคมีเหล่านี้จะต้องได้รับการจัดการอย่างระมัดระวังในพื้นที่แคบเนื่องจากข้อเท็จจริงทั้งหมดนั้นมีจุดระเหยต่ำที่ความดันบรรยากาศและอุณหภูมิปกติ หนึ่งในค่าใช้จ่ายที่แพงที่สุดและอันตรายที่สุดของการล่มในเชิงพาณิชย์ของสหรัฐการบิน TWA 800 12 นาทีหลังจากบินขึ้นจากนิวยอร์กซิตี้นิวยอร์กในเดือนกรกฎาคม 2539 มีสาเหตุมาจากการระเบิดของพลังงานการจุดระเบิดขั้นต่ำที่เป็นไปได้ . เชื้อเพลิงการบินประมาณ 50 แกลลอน (189 ลิตร) ที่รู้จักกันในชื่อ Jet A ที่ถูกเก็บไว้ในถังในเวลานั้นถูกทำให้ร้อนโดยเครื่องปรับอากาศโดยไม่ได้ตั้งใจโดยตรงภายใต้พื้นที่ถังซึ่งระเหยเชื้อเพลิงบางส่วน เมื่อเครื่องบินสูงขึ้นความดันอากาศที่ลดลงจะเพิ่มการระเหยไปจนถึงจุดที่แรงดันเกินและสภาวะประกายไฟที่ไม่รู้จักที่เป็นไปได้สร้างการระเบิดที่แยกถังน้ำมันเชื้อเพลิงออกจากตัวและทำลายเครื่องบิน

สารประกอบชนิดอื่น ๆ อีกหลายชนิดที่กระจายอยู่ในอากาศเป็นอนุภาคละเอียดตั้งแต่โลหะผงจนถึงแป้งข้าวและเชื้อเพลิงแข็งเช่นถ่านหินและกำมะถันก็มีแนวโน้มที่จะมีค่าพลังงานการจุดระเบิดต่ำสุด MIE สำหรับอะลูมิเนียมคือ 15 millijoules และแมกนีเซียมคือ 40 millijoules ช่วงของถ่านหินที่มีค่าระหว่าง 30 ถึง 60 มิลลิจูลและแป้งที่ทำจากธัญพืชจะติดไฟที่ 240 มิลลิจูล การระเบิดของฝุ่นอาจเกิดขึ้นได้จากการสุ่มผสมของสารตกค้างในพื้นที่พัดขึ้นไปในอากาศหากมีการกระจายตัวดีในสภาพแวดล้อมที่มีความร้อนพร้อมกับมีแนวโน้มที่จะติดไฟในช่วง 0.2 มิลลิจูลถึง 10 จูลหากความชื้นต่ำกว่า 80% และอุณหภูมิโดยรอบคือ 59 °ถึง 77 °ฟาเรนไฮต์ (15 °ถึง 25 °เซลเซียส)

สารประกอบอื่น ๆ ที่ทราบว่ามีค่าพลังงานการเผาไหม้ต่ำสุดต่ำกว่า 1 มิลลิจูลรวมถึงเชื้อเพลิงชนิดโพรเพนฝุ่นเหล็กและคาร์บอนไดซัลไฟด์ ค่าต่ำเหล่านี้มีนัยสำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับระดับพลังงานที่เกิดจากแหล่งประกายไฟทั่วไป โดยทั่วไปประกายไฟฟ้าสถิตย์จะปล่อยพลังงานประมาณ 22 มิลลิจูลและหัวเทียนในรถยนต์จะปล่อยพลังงานประมาณ 25 มิลลิจูลต่อการเผาไหม้แต่ละรอบ