54. Что такое минимальная энергия зажигания, для каких веществ определяется, ее практическое применение, безопасные источники зажигания по значению их энергии?

Минимальная энергия зажигания Еmin - это наименьшее значение электрического разряда, способного воспламенить наиболее легковоспламеняющуюся смесь горючего газа, пара или пыли с воздухом.

Минимальная энергия зажигания - один из показателей пожарной опасности веществ, применяется при разработке мероприятий по пожаровзрывобезопасности и электростатической искробезопасности технологических процессов с обращающимися горючими газами, жидкостями и пылями. Эти меро- приятия касаются выбора взрывобезопасного электрооборудования, материалов, условий их безопасной эксплуатации и т.д.

Минимальная энергия зажигания зависит от множества различных параметров. Она определяется экспериментально.

Зависимость энергии зажигания от концентрации горючего имеет параболический характер. Так, например, у алканов каждая кривая имеет минимум, причем Еmin в гомологическом ряду с увеличением молекулярной массы вещества снижается.

Еmin зависит от химической природы вещества. Например, для смесей с воздухом ряда веществ она имеет следующие значения.

Таблица 8.2

Зависимость минимальной энергии зажигания от химической природы вещества

Значение минимальной энергии зажигания как номенклатурного показателя пожаровзрывоопасности веществ и материалов, обслуживающего систему электростатической искробезопасности, отождествляется с наименьшей энергией заряженного конденсатора перед разрядом, вызывающим загорание вещества (материала) в стандартных условиях испытания.

Наименьшие значения тепловой энергии, достаточной для зажигания взрывоопасных сред, составляют от 0,011 до 0,28 мДж в зависимости от горючего вещества.

Зная скорость разряда, электрическую емкость, длительность процесса и сопротивление утечки, можно подсчитать максимальное количество накапливаемой электрической энергии. Затем се величину необходимо сравнить с самой низкой из минимальных энергий зажигания материалов, в присутствии которых эксплуати­руется электрооборудование. Аналогично, если максимальный потенциал, который может возникнуть, огра­ничить посредством фиксированного, узкого промежутка, через который пройдет любой искровой разряд (например, в некоторых вращающихся механизмах, таких как шаровые затворы), расчеты величины электри­ческой энергии должны быть выполнены и сопоставлены с измеренной минимальной энергией зажигания. Во всех рассмотренных случаях важно то, что для сравнения используется самая низкая из минимальных энергий зажигания материалов, применяемых и обрабатываемых в производстве в условиях эксплуатации электрообо­рудования.

Искровые разряды от заряженных, незаземленных металлических частей помещения и оборудования являются емкостными. Для оценки опасности воспламенения в случае емкостных искровых разрядов значе­ния минимальной энергии зажигания могут быть определены с помощью простой емкостной разрядной цепи. В некоторых случаях воспроизводимость результатов, полученных с помощью емкостных цепей, может быть улучшена включением катушки индуктивности I мГн в разрядную цепь. Следует, однако, отмстить, что вклю­чение катушки индуктивности обычно приводит к получению более низких значений минимальной энергии зажигания. Это может привести к принятию мер безопасности, которые не всегда являются обязательными, и увеличению затрат.

Экспериментальные исследования пыли различных видов показывают, что оценка воспламеняемости пылевоздушных смесей с использованием минимальной энергии зажи­гания пылевоздушных смесей также приемлема для других случаев, в которых источниками воспламенения являются не только искровые разряды.