Случаи горения пламенем или взрыва
смеси горючих газов и паров с воздухом

В каких случаях смеси горючих газов и паров с воздухом горят пламенем или взрываются?

Если горючие газы и пары поступают в атмосферу через отверстия (из горелки, трубки, сопла, трещины), то их смеси с воздухом горят устойчивым пламенем.

Горение смесей горючих газов и паров с воздухом в замкнутом объеме (например, в отсеке корабля) происходит в виде химического объемного взрыва.

Для взрыва в замкнутом объеме концентрация смесей должна лежать между НКПВ и ВКПВ. Их называют взрывоопасными. При концентрациях за указанными пределами смеси являются взрывобезопасными. При концентрации, превышающей ВКПВ, смеси считаются пожароопасными, так как на выходе через отверстие из замкнутого отверстия объема в атмосферу они способны гореть диффузионным пламенем. Значения НКПВ и ВКПВ зависят от мощности источника зажигания, наличия в составе смеси инертных газов, температуры и давления смеси.

На рис.4.1 показано изменение давления при взрыве в зависимости от концентрации смеси. Наибольшее давление соответствует смеси с концентрацией горючего газа, несколько превышающей стехиометрическую, т.е. рассчитанную по уравнению химической реакции. Наибольшее давление взрыва для большинства смесей равно 1,0 МПа, для смеси водорода и ацетилена в воздухе - 1,1 МПа.

Рис.4.1. Характер изменения давления при взрыве

в замкнутом объеме в зависимости от концентрации горючей смеси

Замена воздуха в смеси кислородом резко увеличивает температуру и давление взрыва, так как в этом случае не затрачивается тепло на нагревание негорючего азота, содержащегося в воздухе.