Диаграмма воспламеняемости

Диаграммы воспламеняемости показывают контроль воспламеняемости в смесях топлива, кислорода и инертного газа, обычно азота . Смеси трех газов обычно изображаются на треугольной диаграмме, известной как тройной график . Такие диаграммы доступны в специальной литературе. ^{[1] [2] [3]} Та же информация может быть изображена на обычной ортогональной диаграмме, показывающей только два вещества, неявно используя особенность, что сумма всех трех компонентов составляет 100 процентов. Диаграммы ниже касаются только одного топлива; диаграммы могут быть обобщены на смеси топлив.

Треугольные диаграммы не являются обычным явлением. Самый простой способ понять их — кратко рассмотреть три основных шага их построения.

1. Рассмотрим первую треугольную диаграмму ниже, которая показывает все возможные смеси метана, кислорода и азота. Воздух представляет собой смесь примерно 21 объемного процента кислорода и 79 объемных процентов инертных газов (азота). Поэтому любая смесь метана и воздуха будет лежать на прямой линии между чистым метаном и чистым воздухом — это показано как синяя линия воздуха. Верхний и нижний пределы воспламеняемости метана в воздухе расположены на этой линии, как показано.
2. Стехиометрическое сгорание метана: CH ₄ + 2O ₂ → CO ₂ + 2H _{2 O. Стехиометрическая концентрация метана в кислороде, таким образом} , составляет 1/(1+2), что составляет 33 процента. Любая стехиометрическая смесь метана и кислорода будет лежать на прямой линии между чистым азотом (и нулевым процентом метана) и 33 процентами метана (и 67 процентами кислорода) — это показано как красная стехиометрическая линия. Верхний и нижний пределы воспламеняемости метана в кислороде расположены на оси метана, как показано.
3. Фактическая оболочка, определяющая зону воспламеняемости, может быть определена только на основе экспериментов. Оболочка будет проходить через верхний и нижний пределы воспламеняемости метана в кислороде и в воздухе, как показано. Нос оболочки определяет предельную концентрацию кислорода (LOC)).

• 
  Треугольная диаграмма, показывающая все возможные смеси метана, кислорода и азота. Любая смесь метана и воздуха будет лежать на синей воздушной линии
• 
  Любая стехиометрическая смесь метана и кислорода будет лежать на красной стехиометрической линии.
• 
  Фактический диапазон воспламеняемости, определяющий воспламеняющиеся смеси метана

• Тройной участок
• Предел воспламеняемости

• Забетакис, Майкл Г. (1965). Характеристики воспламеняемости горючих газов и паров (Бюллетень 627). Горное бюро США, Вашингтон, округ Колумбия, стр. 129. Архивировано из оригинала 15 мая 2012 г.(Его основная работа, 6,3 Мб для скачивания)

• Берджесс, Д.С.; Фурно А.Л.; Кухта Дж.М.; Мура К.Э. (1982). «Горючесть газовых смесей». Отчет о расследовании . РИ-8709.

• Mashuga, CV; Crowl DA (1998). «Применение диаграммы воспламеняемости для оценки опасности пожара и взрыва горючих паров». Process Safety Progress . 17 (3): 176–183. doi :10.1002/prs.680170305. S2CID  111043890.

• Кроул, Дэниел А. (2003). Понимание взрывов . Wiley-AIChE. ISBN 0-8169-0779-X.