Минимална енергија паљења

Минимална енергија паљења (МИЕ) или (МЗЕ) је сигурносна карактеристика у заштити од експлозија и превенцији, која одређује способност паљења смеша горива и ваздуха, где гориво може бити запаљива пара, гас или прашина. Дефинише се као минимална електрична енергија складиштена у кондензатору, која, када се испразни, може изазвати паљење најзапаљивије смеше горива и ваздуха под специфичним условима испитивања. ^[1] МИЕ је један од критеријума процене ефикасности паљења, нпр. пражњења електростатичке енергије, механичких извора паљења или електромагнетног зрачења. То је важан параметар за пројектовање заштитне мере "избегавање ефикасних извора паљења". ^[2]

Минимална енергија за паљење је сигурносни технички параметар за процену способности паљења експлозивних атмосфера. Она описује најнижу енергију која је при пражњењу довољна да запали смешу горива и ваздуха у њеном најзапаљивијем саставу. Као гориво могу да послуже запаљиви гасови и паре, као и подигнуте честице прашине. При томе се минималне енергије за паљење гасова/пара и прашина суштински разликују. Док се гасови и паре углавном могу запалити енергијама мањим од 1 мЈ, за типичне прашине потребне су енергије у опсегу од милиџула до џула. За гасове и паре, готово сваки извор паљења може се сматрати делотворним. За подигнуте честице прашине, минимална енергија за паљење је важан параметар за пројектовање постројења, јер се у оквиру концепта заштите, који укључује избегавање извора паљења, може узети у обзир вероватноћа појаве различитих енергетских извора паљења и њихова способност за изазивање паљења. ^[3]

Запаљиви гасови и паре

АТЕX директива о производима 2014/34/ЕУ описује експериментално одређивање минималне енергије за паљење гасова и пара на следећи начин:

Минимална енергија за паљење смеше гаса или пара са ваздухом је најмања могућа електрична енергија која се ослобађа при пражњењу кондензатора и која је довољна да запали најзапаљивију смешу гаса или паре са ваздухом при атмосферском притиску (1013,25 хПа) и температури од 20 °Ц (68 °Ф; 293 К). ^[4]^[5]

Минималне енергије за паљење гасова и пара су углавном за један до два реда величине ниже него код прашина. Њихова вредност зависи од концентрације. Унутар експлозивних граница може се уочити приближно параболичан облик, чије дно одговара најзапаљивијој смеши са најнижом минималном енергијом за паљење. ^[3] Следеће табеле приказују минималне енергије за паљење важних растварача и гасова.

Минимална енергија паљења различитих испарења растварача^[6]
Растварач		Ацетон	Бутанон	Бензен	Циклохексан	Диетилетар	Етилацетат	Етанол	н-Хептан	Метанол	Угљендисулфид
Минимална енергија паљења	у мЈ	0,55	0,27	0,20	0,22	0,19	0,46	0,28	0,24	0,20	0,009
Најзапаљивија смеша	у Вол.-%	6,5	5,3	4,7	3,8	5,1	5,2	6,4	3,4	14,7	7,8

Минимална енергија паљења различитих гасова ^[6]
Гас		Амонијак	Бутан	Етан	Етен	Етин	Етиленоксид	Метан	Пропин	Пропеноксид	Водоник
Минимална енергија паљења	у мЈ	14	0,25	0,25	0,082	0,019	0,061	0,28	0,11	0,13	0,016
Најзапаљивија смеша	у Вол.-%	20	4,7	6,5	8,0	7,7	10,8	8,5	6,5	7,5	22

Минимална енергија паљења различитих халогенираних угљоводоника^[6]
Халогенирани угљоводоник		1,2-Дихлороетан	Дихлорометан	Тетрафлуоретен	1,1,1-Трихлороетан	Трихлороетен
Минимална енергија паљења	у мЈ	1,0	9300	4,1	4800	510
Најзапаљивија смеша	у Вол.-%	10,5	18	-	12	26

Вредност минималне енергије за паљење опада са порастом температуре, порастом притиска, као и са повећаним садржајем кисеоника.

Запремина за паљење

Смеше запаљивих гасова у ваздуху се генерално не запале спонтано, већ их мора запалити неки извор паљења. Енергија потребна за паљење зависи од састава смеше, притиска, температуре и запремине за паљење. Минимална енергија за паљење означава минималну количину енергије која мора бити уведена у систем, под идеалним условима, како би се постигло паљење. Такође је важна минимална снага паљења, јер запремина која је предмет паљења мора бити загрејана на довољно високу температуру. Ако је довод енергије – тј. повећање температуре – довољно велики, започеће паљење и долази до самоодрживог ширења пламена, при чему смеша експлодира. ^[7] Због важности како за сигурносну технику, тако и за моторну сагоревање, различити извори паљења су детаљно проучени. Од посебног значаја, поред паљења на врућим површинама и паљења путем фокусираног ласерског зрачења, јесте електрично варничење.

Запаљиве прашине – Експлозија прашине

Према стандарду ДИН ЕН ИСО/ИЕЦ 80079-20-2:2016-12, минимална енергија за паљење смеше запаљиве прашине и ваздуха представља најнижу електричну енергију, која је складиштена у кондензатору, и која је, при пражњењу, довољна да изазове паљење најосетљивије смеше прашине и ваздуха, под утврђеним условима испитивања. Минимална енергија за паљење у великој мери зависи од карактеристика прашина, као што су састав, расподела величине честица, структура површине и влажност. Генерално правило је да са смањењем величине честица и влажности минимална енергија за паљење опада. Према својој минималној енергији за паљење, прашине се класификују у следеће категорије:

МЗЕ > 10 мЈ као нормално осетљиве на паљење
10 мЈ > МЗЕ > 3 мЈ као посебно осетљиве на паљење
МЗЕ < 3 мЈ као изузетно осетљиве на паљење

Види још

Референце

^ „Минимум игнитион енергy МИЕ ор Е_мин”. Архивирано из оригинала 2019-09-02. г. Приступљено 2021-08-15.
^ „Сицхерхеитстецхнисцхе Кеннгрößен Ермиттелн унд беwертен” (ПДФ). Беруфсгеноссеснсцхафт Рохстоффе унд цхемисцхе Енергие. Архивирано из оригинала (ПДФ) 2021-08-15. г.
^ ^а ^б Е. Брандес, W. Мöллер: Сицхерхеитстецхнисцхе Кеннгрößен – Банд 1: Бреннбаре Флüссигкеитен унд Гасе, Wиртсцхафтсверлаг НW – Верлаг фüр неуе Wиссенсцхафт ГмбХ, Бремерхавен 2003.
^ Еxплосионстецхнисцхе Кеннзахлен : АТЕX-Продуктрицхтлиние 2014/34/ЕУ друцкгераете-онлине.де, абгеруфен ам 7. Фебруар 2020.
^ БГ РЦИ-Меркблатт Р 003/ДГУВ Информатион 213-065 Сицхерхеитстецхнисцхе Кеннгрößен - Ермиттелн унд беwертен, Једерманн-Верлаг 2016, ISBN 978-3-86825-063-3, [1].
^ ^а ^б ^в БГ РЦИ-Меркблатт Т 033/ДГУВ Информатион 213-060 Спречавање опасности од паљења услед електростатичког набоја, Једерманн-Верлаг 2016, ISBN 978-3-86825-103-6, [2].
^ Зüндволумен унд Зüндлеистунг

Литература

Wолфганг Барткнецхт: Заштита од експлозија – Основе и примена, Спрингер-Верлаг 1993, ISBN 3-540-55464-5.
БГ РЦИ Меркблатт Р003 Сигурносно-технички параметри, Једерманн-Верлаг, Хеиделберг, ПДФ преузимање.
ДИН-ЕН 13821 Експлозивне атмосфере – Заштита од експлозија – Одређивање минималне енергије за паљење смеша прашине и ваздуха
ДИН ЕН ИСО/ИЕЦ 80079-20-2 Експлозивне атмосфере – Део 20-2: Својства материјала – Методе испитивања запаљивих прашина
АСТМ-норма Е582 Стандардна метода испитивања за минималну енергију паљења и растојање гашења у гасним смешама

Спољашње везе

[1] „Минимум игнитион енергy МИЕ ор Е_мин”. Архивирано из оригинала 2019-09-02. г. Приступљено 2021-08-15.

[2] „Сицхерхеитстецхнисцхе Кеннгрößен Ермиттелн унд беwертен” (ПДФ). Беруфсгеноссеснсцхафт Рохстоффе унд цхемисцхе Енергие. Архивирано из оригинала (ПДФ) 2021-08-15. г.

[Brandes-3] а ^б Е. Брандес, W. Мöллер: Сицхерхеитстецхнисцхе Кеннгрößен – Банд 1: Бреннбаре Флüссигкеитен унд Гасе, Wиртсцхафтсверлаг НW – Верлаг фüр неуе Wиссенсцхафт ГмбХ, Бремерхавен 2003.

[4] Еxплосионстецхнисцхе Кеннзахлен : АТЕX-Продуктрицхтлиние 2014/34/ЕУ друцкгераете-онлине.де, абгеруфен ам 7. Фебруар 2020.

[BG_RCI_R003-5] БГ РЦИ-Меркблатт Р 003/ДГУВ Информатион 213-065 Сицхерхеитстецхнисцхе Кеннгрößен - Ермиттелн унд беwертен, Једерманн-Верлаг 2016, ISBN 978-3-86825-063-3, [1].

[BG_RCI_T033-6] а ^б ^в БГ РЦИ-Меркблатт Т 033/ДГУВ Информатион 213-060 Спречавање опасности од паљења услед електростатичког набоја, Једерманн-Верлаг 2016, ISBN 978-3-86825-103-6, [2].

[7] Зüндволумен унд Зüндлеистунг

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]