Abstrakt
Cel: W pracy przeprowadzono analizę wpływu temperatury na wartości parametrów wybuchowości. Celem artykułu jest określenie podstawowych parametrów wybuchowości tj. maksymalnego ciśnienia wybuchu, maksymalnej szybkości narastania ciśnienia wybuchu, dolnej granicy wybuchowości par n-heksanu w podwyższonych temperaturach do 50°C i 100°C. Znajomość parametrów mieszanin palnych, a w szczególności dolnej granicy zapalności ma duże znaczenie dla bezpieczeństwa przebiegu wielu procesów przemysłowych. Maksymalne ciśnienie wybuchu oraz maksymalna szybkość narastania ciśnienia wybuchu, w miarę podwyższania się temperatury zmniejszają swoją wielkość, co świadczy o tym, iż wybuch heksanu w takich warunkach staje się mniej gwałtowny. Zgodnie z szacowaniami teoretycznymi, wartość dolnej granicy wybuchowości ulega obniżeniu wraz ze wzrostem temperatury, co oznacza, iż użytkowanie substancji niebezpiecznych o właściwościach zapalnych, w podwyższonych temperaturach wiąże się z większym zagrożeniem wybuchem.
Metodologia: Badania przeprowadzono w sferycznej komorze „metodą bomby” zgodnie z normami PN-EN 15967:2011 Oznaczanie maksymalnego ciśnienia wybuchu i maksymalnej szybkości narastania ciśnienia wybuchu gazów i par oraz PN-EN 1839:2013 Oznaczanie granic wybuchowości gazów i par [1-2]. Dzięki przeprowadzeniu pomiarów metodą B (bomby), uzyskano wielkości nadciśnienia wywołanego zapłonem substancji o odpowiednim stężeniu.
Wyniki: Wartości maksymalnego ciśnienia wybuchu oraz maksymalnej szybkości narastania ciśnienia dla par heksanu w temperaturach 50°C i 100°C malały wraz ze wzrostem temperatury. Oznaczono je odpowiednio dla stężeń 1,675% mol oraz 1,870% mol substancji palnej. Wielkość dolnych granic wybuchowości w miarę wzrostu temperatury ulegała obniżeniu, osiągając wartość 0,881% mol w temp. 50°C, zaś 0,800% mol w temp. 100°C. Osiągnięto maksymalne ciśnienie wybuchu wynoszące 7,160 bar oraz prędkość narastania ciśnienia 396,28 bar/s, co odpowiadało stężeniu 1,87% mol par heksanu w temperaturze 50°C oraz 5,645 bar z prędkością 369,985 bar/s dla stężenia 1,675% mol.
Wnioski: Zaleca się uwzględnianie wpływu temperatury na parametry wybuchowości, w szczególności z uwagi na poszerzenie zakresu wybuchowości pod wpływem wzrostu temperatury.
Słowa kluczowe: parametry wybuchowości par, PN-EN 15967, PN-EN 1839
Typ artykułu: oryginalny artykuł naukowy