Los diagramas de inflamabilidad muestran el control de la inflamabilidad en mezclas de combustible, oxígeno y un gas inerte, típicamente nitrógeno . Las mezclas de los tres gases generalmente se representan en un diagrama triangular, conocido como diagrama ternario . Dichos diagramas están disponibles en la literatura especializada. [1] [2] [3] La misma información se puede representar en un diagrama ortogonal normal, que muestra solo dos sustancias, utilizando implícitamente la característica de que la suma de los tres componentes es 100 por ciento. Los siguientes diagramas solo se refieren a un combustible; los diagramas se pueden generalizar a mezclas de combustibles.
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Comprender los diagramas de inflamabilidad
Los diagramas triangulares no son comunes. La forma más fácil de entenderlos es pasar brevemente por tres pasos básicos en su construcción.
- Considere el primer diagrama triangular a continuación, que muestra todas las posibles mezclas de metano, oxígeno y nitrógeno. El aire es una mezcla de aproximadamente 21 por ciento en volumen de oxígeno y 79 por ciento en volumen de inertes (nitrógeno). Por lo tanto, cualquier mezcla de metano y aire estará en la línea recta entre el metano puro y el aire puro; esto se muestra como la línea de aire azul. Los límites superior e inferior de inflamabilidad del metano en el aire se encuentran en esta línea, como se muestra.
- La combustión estequiométrica de metano es: CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O. La concentración estequiométrica de metano en oxígeno es, por tanto, 1 / (1 + 2), que es 33 por ciento. Cualquier mezcla estequiométrica de metano y oxígeno estará en la línea recta entre nitrógeno puro (y cero por ciento de metano) y 33 por ciento de metano (y 67 por ciento de oxígeno); esto se muestra como la línea estequiométrica roja. Los límites superior e inferior de inflamabilidad del metano en oxígeno se encuentran en el eje del metano, como se muestra.
- La envolvente real que define la zona de inflamabilidad solo se puede determinar basándose en experimentos. La envoltura atravesará los límites superior e inferior de inflamabilidad del metano en oxígeno y aire, como se muestra. La punta del sobre define la concentración límite de oxígeno (LOC)).
Diagrama triangular que muestra todas las posibles mezclas de metano, oxígeno y nitrógeno. Cualquier mezcla de metano y aire quedará en la línea de aire azul.
Cualquier mezcla estequiométrica de metano y oxígeno estará en la línea estequiométrica roja.
El sobre de inflamabilidad real que define las mezclas inflamables de metano.
Ver también
Fuentes
- Zabetakis, Michael G. (1965). Características de inflamabilidad de gases y vapores combustibles (Boletín 627) . Oficina de Minas de los Estados Unidos, Washington, DC p. 129. (Su obra principal, 6.3Mb de descarga)
- Burgess, DS; Furno AL; Kuchta JM; Mura KE (1982). "Inflamabilidad de gases mezclados". Informe de Investigaciones . RI-8709.
- Mashuga, CV; Crowl DA (1998). "Aplicación del diagrama de inflamabilidad para la evaluación de riesgos de incendio y explosión de vapores inflamables" . Progreso de la seguridad del proceso . 17 (3): 176–183. doi : 10.1002 / prs.680170305 . S2CID 111043890 .
- Crowl, Daniel A. (2003). Comprensión de las explosiones . Wiley-AIChE. ISBN 0-8169-0779-X.
Referencias
- ↑ por ejemplo, en eltrabajo de 1965 de Michael George Zabetakis , que sigue siendo una de las fuentes de datos de inflamabilidad más citadas.
- ^ Mashuga 1998
- ^ Crowl 2003