مخلوط گازهای قابل احتراق و بخارات هنگامی که غلظت سوخت به حد معینی می رسد مشتعل می شوند. غلظتهای مجاز این سوختهای مشتعل بهصورت تجربی بهدست میآیند و به عنوان مرز اشتعال (Flammability limits) یا مرز انفجار (Explosive Limits) شناخته می شوند. دانستن این پارامتر به شما کمک می کند تا با ایجاد تهویه مناسب در فضا، خطر انفجار را کنترل کنید. برای جلوگیری از انفجارهای فاجعه بار گازهای قابل اشتعال، دانستن حداقل حد انفجار (LEL) و حداکثر حد انفجار (UEL) گازهای قابل اشتعال اهمیت فراوانی دارد. LEL کمترین غلظت گازی است که با هوا قابل احتراق است و UEL بالاترین غلظت است. در صنایع مختلف و حوزه های کاری، در صورت عدم توجه کافی به گازها و حد نرمال آنها، هم پرسنل و هم تجهیزات در معرض خطر زیادی قرار می گیرند. در ادامه با تابان کنترل دقیق همراه باشید تا با LEL و UEL آشنا شویم.
حد پایین انفجار (LEL)
حد پایین انفجار (Lower Explosive Limit) نسبت کوچکترین حجم مواد قابل اشتعال به هوایی است که می تواند منفجر شود. به عبارت دیگر، این کمترین درصد غلظت گاز یا بخاری است که در نزدیکی جرقه، شعله یا حرارت می تواند منفجر شود. اگر این غلظت کمتر از LEL تعیین شده باشد، احتراق گاز با وجود جرقه و گرما امکان پذیر نیست.
حد بالای اشتعال (UEL)
برای تعیین حد بالای انفجار (Upper Explosive Limit) و حد بالایی انفجار گازها می توان از تعریف حد پایین آنها استفاده کرد. به این ترتیب، حد بالایی انفجار را می توان به عنوان نسبت بیشترین مقدار مواد قابل اشتعال به هوای قابل انفجار تعریف کرد. به عبارت دیگر، بالاترین درصد غلظت گاز یا بخاری که در نزدیکی جرقه، شعله یا گرما می تواند منفجر شود، UEL است. اگر این غلظت از UEL تعیین شده بیشتر باشد، امکان اشتعال یا انفجار گاز حتی در صورت وجود جرقه و حرارت وجود ندارد.
جدول LEL و UEL
| LEL % | UEL % | ||
| Acetone | ۲.۶ | ۱۳.۰ | |
| Acetylene | ۲.۵ | ۱۰۰.۰ | |
| Acrylonitrile | ۳.۰ | ۱۷ | |
| Allene | ۱.۵ | ۱۱.۵ | |
| Ammonia | ۱۵.۰ | ۲۸.۰ | |
| Benzene | ۱.۳ | ۷.۹ | |
| 1,3-Butadiene | ۲.۰ | ۱۲.۰ | |
| Butane | ۱.۸ | ۸.۴ | |
| n-Butanol | ۱.۷ | ۱۲.۰ | |
| 1-Butene | ۱.۶ | ۱۰.۰ | |
| Cis-2-Butene | ۱.۷ | ۹.۷ | |
| Trans-2-Butene | ۱.۷ | ۹.۷ | |
| Butyl Acetate | ۱.۴ | ۸.۰ | |
| Carbon Monoxide | ۱۲.۵ | ۷۴.۰ | |
| Carbonyl Sulfide | ۱۲.۰ | ۲۹.۰ | |
| Chlorotrifluoroethylene | ۸.۴ | ۳۸.۷ | |
| Cumene | ۰.۹ | ۶.۵ | |
| Cyanogen | ۶.۶ | ۳۲.۰ | |
| Cyclohexane | ۱.۳ | ۷.۸ | |
| Cyclopropane | ۲.۴ | ۱۰.۴ | |
| Deuterium | ۴.۹ | ۷۵.۰ | |
| Diborane | ۰.۸ | ۸۸.۰ | |
| Dichlorosilane | ۴.۱ | ۹۸.۸ | |
| Diethylbenzene | ۰.۸ | – | |
| 1,1-Difluoro-1-Chloroethane | ۹.۰ | ۱۴.۸ | |
| 1,1-Difluoroethane | ۵.۱ | ۱۷.۱ | |
| 1,1-Difluoroethylene | ۵.۵ | ۲۱.۳ | |
| Dimethylamine | ۲.۸ | ۱۴.۴ | |
| Dimethyl Ether | ۳.۴ | ۲۷.۰ | |
| 2,2-Dimethylpropane | ۱.۴ | ۷.۵ | |
| Ethane | ۳.۰ | ۱۲.۴ | |
| Ethanol | ۳.۳ | ۱۹.۰ | |
| Ethyl Acetate | ۲.۲ | ۱۱.۰ | |
| Ethyl Benzene | ۱.۰ | ۶.۷ | |
| Ethyl Chloride | ۳.۸ | ۱۵.۴ | |
| Ethylene | ۲.۷ | ۳۶.۰ | |
| Ethylene Oxide | ۳.۶ | ۱۰۰.۰ | |
| Gasoline | ۱.۲ | ۷.۱ |
| Gas | LEL | UEL | |
| Heptane | ۱.۱ | ۶.۷ | |
| Hexane | ۱.۲ | ۷.۴ | |
| Hydrogen | ۴.۰ | ۷۵.۰ | |
| Hydrogen Cyanide | ۵.۶ | ۴۰.۰ | |
| Hydrogen Sulfide | ۴.۰ | ۴۴.۰ | |
| Isobutane | ۱.۸ | ۸.۴ | |
| Isobutylene | ۱.۸ | ۹.۶ | |
| Isopropanol | ۲.۲ | – | |
| Methane | ۵.۰ | ۱۵.۰ | |
| Methanol | ۶.۷ | ۳۶.۰ | |
| Methylacetylene | ۱.۷ | ۱۱.۷ | |
| Methyl Bromide | ۱۰.۰ | ۱۵.۰ | |
| 3-Methyl-1-Butene | ۱.۵ | ۹.۱ | |
| Methyl Cellosolve | ۲.۵ | ۲۰.۰ | |
| Methyl Chloride | ۷.۰ | ۱۷.۴ | |
| Methyl Ethyl Ketone | ۱.۹ | ۱۰.۰ | |
| Methyl Mercaptan | ۳.۹ | ۲۱.۸ | |
| Methyl Vinyl Ether | ۲.۶ | ۳۹.۰ | |
| Monoethylamine | ۳.۵ | ۱۴.۰ | |
| Monomethylamine | ۴.۹ | ۲۰.۷ | |
| Nickel Carbonyl | ۲.۰ | – | |
| Pentane | ۱.۴ | ۷.۸ | |
| Picoline | ۱.۴ | – | |
| Propane | ۲.۱ | ۹.۵ | |
| Propylene | ۲.۴ | ۱۱.۰ | |
| Propylene Oxide | ۲.۸ | ۳۷.۰ | |
| Styrene | ۱.۱ | – | |
| Tetrafluoroethylene | ۴.۰ | ۴۳.۰ | |
| Tetrahydrofuran | ۲.۰ | – | |
| Toluene | ۱.۲ | ۷.۱ | |
| Trichloroethylene | ۱۲.۰ | ۴۰.۰ | |
| Trimethylamine | ۲.۰ | ۱۲.۰ | |
| Turpentine | ۰.۷ | – | |
| Vinyl Acetate | ۲.۶ | – | |
| Vinyl Bromide | ۹.۰ | ۱۴.۰ | |
| Vinyl Chloride | ۴.۰ | ۲۲.۰ | |
| Vinyl Fluoride | ۲.۶ | ۲۱.۷ | |
| Xylene | ۱.۱ | ۶.۶ |
سخن پایانی
گازهای قابل اشتعال محدودیت های مختلفی برای احتراق و سوختن دارند. گاهی اوقات پاسخ های LEL و UEL افراد را با منطقه انفجار و احتراق گاز قابل اشتعال آشنا می کند و در صورت لزوم می توانند اصول ایمنی را رعایت کنند. افراد با استفاده از این ابزارهای مختلف این امکان را دارند که متوجه شوند که محیط در حد پایین انفجار یا حد بالای انفجار گازهای قابل اشتعال قرار دارد و با توجه به محیط اقدامات لازم را انجام دهند.
سوالات متداول
به چه گازهایی گاز قابل احتراق گفته میشود؟
بهطورکلی گاز قابل احتراق به گازی گفته میشود که میتواند در حضور یک منبع اشتعال، مشتعل شود. برای شناخت بهتر این نوع گاز، در متن مقاله توضیحات مربوط به گاز قابل احتراق آورده شده است.
LEL چیست؟
کوچکترین نسبت حجمی ماده قابل اشتعال به هوا را LEL یک گاز میگویند.
UEL چیست؟
بزرگترین نسبت حجمی ماده قابل اشتعال به هوا که قابلیت انفجار داشته باشد را UEL میگویند.
نقطه اشتعال یا Flash Point چیست؟
کمترین دمایی که بخار قابل انفجار از یک ماده ساطع میشود را نقطه اشتعال میگویند.