2.4. Взрыва и воспламенения не произойдет, если будет выполнено следующее условие безопасности (ГОСТ 12.1.018-93. Система стандартов безопасности труда. Взрывобезопасность. Общие требования):

где Wp – максимальная энергия разрядов, которые могут возникнуть внутри объекта или на его поверхности, Дж; К – коэффициент безопасности, выбираемый из условий допустимой (безопасной) по ГОСТ 12.1.004, ГОСТ 12.1.010 [20, 28] вероятности зажигания (К £ 1.0) или принимаемый равным 0.4; Wmin – минимальная энергия зажигания веществ и материалов, Дж.

Минимальная энергия зажигания горючих смесей зависит от многих факторов и может быть определена лишь экспериментально. Минимальную энергию зажигания указывают в стандартах и технических условиях на вещества и минералы, а также в системах стандартных справочных данных.

В табл. 2.5 приводится минимальная энергия зажигания для некоторых паро- и газовоздушных смесей [68].

Таблица 2.5 Минимальная энергия зажигания некоторых паро- и газовоздушных смесей

Вещество

Wmin, мДж

Вещество

Wmin, мДж

Акрилонитрил

0.16

Метиловый спирт

0.14

Аммиак

0.68

Пентан

0.22

Ацетилен

0.011

Петролейный эфир

0.18

Ацетон (при 25 ºС)

0.406

Пропан

0.26

Бензин Б-70

0.15

Пропилен

0.17

Бензол

0.21

Пропиленоксид

0.14

Бутадиен

0.125

Тетрагидропиран

0.22

Бутан

0.26

Циклогексан

0.223

Водород

0.013

Циклопропан

0.23

Гексан

0.23

Этан

0.24

Диэтиловый эфир

0.19

Этилацетат

0.48

Изоктан

0.28

Этилен

0.095

Изопентан

0.21

Этиленоксид

0.06

Метан

0.29

Этиловый спирт

0.14

В качестве примера проведем расчет энергии, которая будет выделена при пробое воздушного промежутка между двумя квадратными, плоскими заряженными поверхностями (плоский конденсатор). Расстояние между поверхностями d пусть равно 1 мм, площадь S каждой поверхности – 1 м2. Поскольку пробивная напряженность электрического поля составляет 30 кВ/см, то разность потенциалов между поверхностями должна определяться по формуле

В.

Поскольку емкость данного плоского конденсатора равна

то энергия, которая будет выделена при его разряде, может быть рассчитана следующим образом:

Дж.

Сравнивая значения минимальной энергии зажигания, приведенные в табл. 2.5, со значением энергии, которая выделится при разряде плоского конденсатора, можно сделать вывод, что этой энергии было бы достаточно для воспламенения любой из этих смесей. Здесь, однако, следует сделать замечание о том, что пробивная напряженность для указанных смесей может оказаться меньше, чем у воздуха, поэтому и разность потенциалов, а значит, и величина энергии, выделяющейся при разряде, будет меньше. Обычно за энергию разряда статического электричества допускается принимать энергию, выделяющуюся на участке искрового канала длиной l, соответствующей длине разрядного промежутка, при котором определена чувствительность объекта защиты к зажигающему воздействию разрядов статического электричества.

Для паро- и газовоздушных смесей допустимо принимать l ≥ 2·S0, где S0 – безопасный экспериментальный зазор, определяемый по ГОСТ 12.1.011 [14].

Для пылевоздушных смесей допускается применять длину участка l, установленную по методу определения минимальной энергии зажигания в ГОСТ 12.1.044 [18].