icon_ex_explosion_2000x2000.jpg

Czym jest wybuch?

Ex|plo|si|on <lat.> (explosio) znaczy tyle co „uchodzić pod ciśnieniem“. Co dzieje się w trakcie wybuchu, jakie czynniki są decydujące i jakie działania zapobiegawcze można podjąć? Tutaj dowiesz się wszystkiego!

Norma ISO 8421-1, EN 1127-1 określa wybuch jako "nagłą reakcję utleniania lub rozkładu ze wzrostem temperatury, ciśnienia lub obu tych czynników jednocześnie". Jest to reakcja chemiczna, która, powoduje nagły wzrost temperatury i ciśnienia, gdy tlen (powietrze), substancja palna i źródło zapłonu spotkają się jednocześnie i w określonym stosunku.

Jeśli wytworzone ciepło nie może zostać odpowiednio szybko odprowadzone, dochodzi do rozszerzenia objętości gazów i uwalnienia dużej ilości energii cieplnej poprzez falę ciśnienia: czyli wybuchu.

Ochrona przeciwwybuchowa

Najważniejsze informacje

Wszystkie istotne informacje o ochronie przeciwwybuchowej WAGO

Intensywność wybuchu

Intensywność wybuchu zależy od właściwości substancji palnych i stosunku ich zmieszania z tlenem: tlen zawarty w powietrzu spala się tylko przy pewnej ilości substancji łatwopalnych (utleniających się).

W zależności od intensywności wybuchu i związanej z nim prędkości rozprzestrzeniania się fali ciśnienia, rozróżnia się wyfluknięcie (cm/s), deflagrację (m/s) i najsilniejszy wybuch, detonację (km/s). Najgwałtowniejszy wybuch rozprzestrzenia się z prędkością ponaddźwiękową i ma ogromną siłę niszczenia.

Warunek powstania atmosfery wybuchowej

Aby mogło dojść do wybuchu, muszą zaistnieć jednocześnie następujące czynniki:

  • substancja palna w procesie i środowisku produkcyjnym
  • tlen (powietrze)
  • źródło zapłonu
  • odpowiedni stosunek ilości tlenu do substancji palnej

Wiedza, że do eksplozji dochodzi wyłącznie przy jednoczesnym występowaniu atmosfery wybuchowej i źródła zapłonu, jest istotna dla ochrony przeciwwybuchowej.

Substancje palne

Do substancji palnych zalicza się pary, mgły, gazy i pyły. Mogą one powstawać w procesie wytwarzania i produkcji, jak i wydzielać się w trakcie transportu lub składowania. W obszarach przemysłowych występuje przede wszystkim pył, który powstaje, gdy substancje stałe są rozdrabniane w celu ich dalszej obróbki.

Wybuch pyłu może mieć bardziej niszczycielskie skutki niż wybuch gazu: mieszanka gazu z powietrzem rozprzestrzenia się szybko w trakcie wybuchu, zmniejszając tym samym stężenie substancji palnej (mieszanka uboga). Dalsze spalanie nie jest możliwe. Mieszanka pyłu z powietrzem może za to w trakcie wybuchu unosić kolejne warstwy pyłu, które mogą się zapalić. Wybuch mieszanki gazu z powietrzem może również unieść warstwy pyłu, przez co wybuch gazu może przerodzić się w wybuch pyłu.

Temperatura zapłonu i granice wybuchowości

Substancje palne w mieszance z tlenem mogą zapalić się wyłącznie przy zachowaniu odpowiedniego stosunku ilościowego, gdy obecne jest źródło zapłonu. Decydującą rolę odgrywa tutaj temperatura zapłonu i granica wybuchowości.

Temperatura zapłonu

Temperatura zapłonu to najniższa temperatura cieczy palnych, w której tworzy się palna mieszanka pary z powietrzem. Temperatura zapłonu mieszanki „hybrydowej" może być niższa niż temperatura zapłonu poszczególnych składników. W przypadku mieszanek pary z powietrzem, to wskaźnik stężenia określa, czy może powstać atmosfera wybuchowa, czy też nie. Określają to granice wybuchowości poszczególnych substancji: każda substancja łatwopalna ma jako mieszanka z tlenem określoną przestrzeń, w której może dojść do wybuchu. Jeśli stężenie substancji łatwopalnej jest zbyt wysokie (mieszanka bogata) lub zbyt niskie (mieszanka uboga), nie dochodzi do wybuchu, a jedynie do miejscowej reakcji spalania lub jej braku. Tylko w obszarze pomiędzy górną (GGW) i dolną (DGW) granicą wybuchowości mieszanka reaguje wybuchowo przy zapłonie.

Granice wybuchowości

Granice wybuchowości są zasadniczo zależne od ciśnienia, temperatury i stężenia tlenu. Ponadto istnieją substancje chemicznie niestabilne, takie jak cez, rubid lub np. biały fosfor, które zapalają się wyłącznie w kontakcie z tlenem lub powietrzem; substancje te uważa się za piroforyczne. Tutaj zaleca się zachowanie szczególnej ostrożności. Dotyczy to również osadzonego pyłu. Ryzyko samozapłonu zwiększa się tutaj wraz ze zwiększającą się liczbą wartw pyłu. Właściwości izolujące pyłu mogą powodować gromadzenie się ciepła, a w wyniku tego samozapłon. Dokładne punkty zapłonu i granice wybuchowości substancji są opisane w odpowiedniej karcie charakterystyki. Jeśli możliwe jest utworzenie przestrzeni zagrożonej wybuchem, jest to zaznaczone w dokumencie.

Warto przeczytać

Co dzieje się w trakcie wybuchu, jakie czynniki są decydujące i jakie działania zapobiegawcze można podjąć? Na tej stronie uzyskasz informacje na temat ATEX, stref Ex, rodzajów ochrony przeciwwybuchowej i inne.

Produkty WAGO dla ochrony przeciwwybuchowej

WAGO w praktyce

Referencje dotyczące ochrony przeciwwybuchowej

WAGO jako partner i lider innowacji realizuje wiele interesujących projektów. Poznaj nasze kreatywne i efektywne rozwiązania w przemyśle procesowym.

Szkolenia w WAGO:
Chętnie odpowiemy na Twoje pytania