Explosiv gräns

Från Wikipedia
Hoppa till navigering Hoppa till sök

Den explosiva gränsen för en gas eller ånga är den koncentration i volymsprocent som behövs för att blandningen skall kunna antända och/eller explodera. Om inget annat anges avses koncentrationen av ämnet i vanlig luft vid normalt lufttryck.

LFL, UFL och %LFL[redigera | redigera wikitext]

Det finns två explosiva gränser för varje gas eller ånga, den lägre brännbarhetsgränsen (Lower Flammable Limit, LFL),[1] och den övre brännbarhetsgränsen (Upper Flammable Limit, UFL). Internationellt förekommer även beteckningarna LEL=Lower Explosive Limit och UEL=Upper Explosive Limit.

Vid koncentrationer i luften lägre än LFL så finns det inte tillräckligt med bränsle för att underhålla förbränningsförloppet. Vid koncentrationer över UFL så har bränslet ersatt så mycket luft att det inte finns tillräckligt syre för att underhålla förbränningsförloppet.

Koncentrationer av explosiva atmosfärer ges ofta i form av procent av den lägre brännbarhetsgränsen, %LFL. Exempelvis så är LFL för metan 5 vol%.[2] En koncentration av metan på 2,5 vol% kan då anges som 50 %LFL, det vill säga den aktuella koncentrationen är hälften av det som erfordras för att en brand eller explosion ska kunna uppstå.[3]

Brännbarhet i andra atmosfärer än normal luft, LOC[redigera | redigera wikitext]

Principen gäller även för gaser och ångor i andra atmosfärer än luft, men då blir sambanden mer komplicerade och gränserna helt annorlunda.[4] Till exempel kan brand försvåras eller omöjliggöras av en sänkning av syrehalten, och man talar då om LOC - Limiting Oxygen Concentration - vilket är den syrehalt vid vilken en förbränning av det aktuella ämnet inte är möjligt oavsett koncentration. Exempelvis så är LOC för metan 11 vol%, det vill säga om man minskar syrehalten i luft från normala 21 vol% till 11 vol% så omöjliggörs förbränning av metan.[5]

Denna princip för att försvåra eller förhindra brand tillämpas bland annat i Sverige i Forsmarks kärnkraftverk, där man i vissa rum sänkt syrehalten till cirka 15 vol%.[6] Luften har då samma partialtryck för syre som vid ungefär 3000 meters höjd vilket visats ha obetydlig påverkan på en frisk person med normal lungfunktion,[7] medan det till exempel är omöjligt att tända en tändsticka eller ett levande ljus.

Se även[redigera | redigera wikitext]

Referenser[redigera | redigera wikitext]

Noter[redigera | redigera wikitext]

  1. ^ Svensk elstandard. SEK handbok 426, Klassning av explosionsfarliga områden. Innehåller SS-EN 60079-10-1, Explosiv atmosfär - Klassning av områden medexplosiv gasatmosfär. SS-EN 60079-20-1 Explosiv atmosfär - Ämnens egenskaper för klassificering av gas och ånga - Provningsmetoder och data.url=http://www.elstandard.se/standarder/visa.asp?IDnr=1978401 
  2. ^ ”Lower and Upper Explosive Limits for Flammable Gases and Vapors (LEL/UEL)”. MATHESON, 166 Keystone Drive, Montgomeryville, PA 18936. https://www.mathesongas.com/pdfs/products/Lower-(LEL)-&-Upper-(UEL)-Explosive-Limits-.pdf. Läst 10 maj 2018. 
  3. ^ ”What is %LEL / %UEL / PID - Lower & Upper Explosive Limits for Flammable Gases & Vapors”. Werner Sölken, www.wermac.org. http://www.wermac.org/safety/safety_what_is_lel_and_uel.html. Läst 10 maj 2018. 
  4. ^ Van Hees, Patrick; Frantzich, Håkan; Nilsson, Martin (2012-01-01). Kartläggning och kvalitativ analys av möjligheter och risker med reducerad syrehalt i brandceller innehållande elektrisk utrustning. Lund University. Report 3162, ISSN: 140223504, ISRN: LUTVDG/TVBB22316222SE. https://lucris.lub.lu.se/ws/files/4166755/3915315.pdf. Läst 10 maj 2018 
  5. ^ Isaac A. Zlochower, Gregory M. Green. The limiting oxygen concentration and flammability limits of gases and gas mixtures. Pittsburgh Research Laboratory, National Institute for Occupational Safety and Health, Pittsburgh, PA 15236, USA. https://www.cdc.gov/niosh/mining/UserFiles/works/pdfs/tloca.pdf. Läst 10 maj 2018 
  6. ^ Charlotta von Schultz (19 mars 2013). ”Lägre syrehalt ger säkrare atomkraft”. Ny Teknik. https://www.nyteknik.se/energi/lagre-syrehalt-ger-sakrare-atomkraft-6404407. Läst 10 maj 2018. 
  7. ^ SSM 2015:20 The effects of mild, acute hypoxia on cognitive performance. SSM - Strålsäkerhetsmyndigheten. 2015-06-01. ISSN 2000-0456, SSM report 2015:20. https://www.stralsakerhetsmyndigheten.se/publikationer/rapporter/sakerhet-vid-karnkraftverken/2015/201520/?_t_id=1B2M2Y8AsgTpgAmY7PhCfg%3d%3d&_t_q=2015%3a20&_t_tags=language%3asv&_t_ip=192.36.28.75&_t_hit.id=SSM_Models_Pages_PublicationPage/_65d6343a-7e9e-4ff5-9f80-85fce2dc6f6c_sv&_t_hit.pos=1. Läst 10 maj 2018 

Källor[redigera | redigera wikitext]

  • SEK handbok 426, Klassning av explosionsfarliga områden. Innehåller svensk standard SS-EN 60079-10-1, Explosiv atmosfär - Klassning av områden med explosiv gasatmosfär.
  • SS-EN 60079-20-1 Explosiv atmosfär - Ämnens egenskaper för klassificering av gas och ånga - Provningsmetoder och data.