폭발한계에 따른 위험도 및 혼합가스 폭발한계 계산

 

  위험도는 폭발가능성을 표시한 수치로 수치가 클수록 위험하며 폭발상한과 하한의 차이가 클수록 위험하며, 위험도를 계산하는 식은 아래와 같습니다.

 

  H = (U-L) / L

  H : 위험도

  U : 폭발상한계

  L : 폭발하한계

 

  예를 들어, 프로판과 아세틸렌의 경우 폭발한계는,

  - 프로판 : 2.1 ~ 9.5 %

  - 아세틸렌 : 2.5 ~ 81 %

이므로, 아세틸렌이 더 위험한 것으로 볼 수 있습니다.

 

  폭발한계에 영향을 주는 요소로는,

  첫째, 압력과의 관계는 압력이 높아질수록 분자의 충돌 회수가 늘어나므로 폭발범위가 넓어지며(단, 공기+CO의 경우는 좁아짐),

  둘째, 온도와의 관계는 온도가 상승할수록 열의 발생속도가 커지므로 폭발하한은 낮아지고 상한은 높아져 폭발범위가 넓어지게 됩니다.

 

 

[추가 : 혼합가스 폭발한계 계산]

혼합가스의 폭발 한계는 아래의 르샤틀리에공식을 이용하여 계산할 수 있습니다.

 

100/L = V1/L1+V2/L2

  L: 혼합가스의 폭발한계 (%)

  V1, L1: 혼합 가스1의 부피와 폭발 한계 (%)

  V2, L2: 혼합 가스2의 부피와 폭발 한계 (%)

 

예를들어, 폭발 하한이 2.5%인 아세틸렌과 폭발하한 5%인 메탄을 용적비 4:1로 혼합시

혼합가스의 폭발 하한은

 

100   (100*4/5)   (100*1/5)

---  = --------  + ---------

L        2.5%          5%

 

∴ L = 2.78 % 입니다.