Bảng 4 - Các nồng độ oxy giới hạn (LOC) của một số khí cháy được

Một hỗn hợp chứa các khí cháy được và các khí oxy hóa được phân loại thành hỗn hợp cháy được nếu nó thỏa mãn cả hai điều kiện sau đây:

a) Nồng độ khí cháy được (A_i)  L_i.

b) Nồng độ khí cháy được (A_i)  T_ciF.

T_ciF được tính từ công thức sau:

T_Ci(flamox) = T_Ci x (1 - x₀/21%)

Trong đó x₀ là nồng độ oxy và < 21%.

Cơ sở của sự phân loại được biểu diễn trong Hình 4. Đường thẳng từ T_ci­ đến nồng độ oxy 21% biểu diễn sự pha trộn của một hỗn hợp giới hạn (nồng độ không cháy lớn nhất của khí cháy được trong nitơ) với không khí.

Nếu một hỗn hợp có nồng độ oxy thấp, thì trường hợp giới hạn cùng trên đường thẳng đó, nhưng xuất phát cao hơn một ít, đi từ vòng tròn nhỏ đến 21% O­₂. Nó được xác định phù hợp với TCi,F khi chiếu thẳng xuống trục biểu diễn khí cháy được.



Chú dẫn

F Nồng độ khí cháy được, tính ra %

O₂ Nồng độ oxy, tính ra %

a Dễ gây nổ

b Oxy hóa

c Không cháy và không oxy hóa

d Cháy được

Hình 4 - Cơ sở phân loại

5.3. Các ví dụ

Ví dụ 1

Một khí cháy được, khí trơ (nitơ)	5%H2, 3%O2, 92% N2
Bằng số	Nồng độ khí cháy được = 5% Li = 4% TCi = 5,5% x0 = 3% TCiF = TCi x [1-(x0/21)] = 5,5 x [1-(3/21)] = 4,71%
Điều kiện 1	Nồng độ khí cháy được 5% > Li 4% = ĐÚNG
Điều kiện 2	Nồng độ khí cháy được 5% > TCiF ­4,71% = ĐÚNG
Phân loại	Cả hai điều kiện đều đúng nên hỗn hợp cháy được.

Ví dụ 2

Nhiều khí cháy được, khí trơ (nitơ)	2% H2, 1% CH4, 13%O2, 84%N2
Trong ví dụ này, giới hạn cháy thấp hơn và nồng độ cao nhất không có khả năng cháy của hỗn hợp có các khí cháy được tính toán trực tiếp từ công thức Le Chatelier. Lm và Tm =
Bằng số	Nồng độ khí cháy được = 2% + 1% = 3% Lm = (2+1)/[(2/4) + (1/4,4)] = 4,12% TCim = (2+1)/[(2/5,5)+(1/8,7)] = 6,27% x0 = 13% TCiF = TCim x [1-(x0/21)] = 6,27 x [1 - (13/21)] = 2,39%
Điều kiện 1	Nồng độ khí cháy được 3% > L­m 4,12% = SAI
Điều kiện 2	Nồng độ khí cháy được 3% > TCiF 2,39% = SAI
Phân loại	Cả hai điều kiện không đáp ứng nên hỗn hợp không cháy được.

Ví dụ 3

Một khí cháy được, các khí trơ khác	10% CO2, 5% O2, 10% N2, 25 5 Ar, 30% Ne
Ví dụ này mô tả những nét nổi bật của các khí trơ có các đương lượng khác nhau với nitơ. Tỷ phần mol của các khí trơ này được nhân với giá trị Kk trong Bảng 1. Thể tích cân xứng của khí cháy được, chất oxy hóa và nitơ đương lượng khi đó được điều chỉnh (thường hóa) đến tổng 100%.
Bằng số	Hệ số thường hóa F = và F = 100/ [100 + (20 x 0,5 - 25 x 0,45 - 30 x 0,3)] =1,114 Nồng độ khí cháy được = 10 x 1,114 = 11,14% Li = 10,9% TCi = 15,2% OP = 5% x 1,114 = 5,57% TCiF = TCi x [1 - OP/21)] = 15,2 x (1 - 5,57/21) = 11,17%
Điều kiện 1	Nồng độ khí cháy được 11,14% > Li 10,9% = ĐÚNG
Điều kiện 2	Nồng độ khí cháy được 11,14% > TCi,F 11,17% = SAI
Phân loại	Cả hai điều kiện không đáp ứng, nên hỗn hợp không cháy được.

PHỤ LỤC A

(tham khảo)

GHS phân biệt hai loại khí cháy được. Xem Bảng A.1.

Phương pháp thử và phương pháp tính toán trình bày trong tiêu chuẩn này không sử dụng cho việc xác định giới hạn cháy hoặc phạm vi cháy của các hỗn hợp khí.

[1] TCVN 6551 (ISO 5145) Đầu ra của van chai chứa khí và hỗn hợp khí - Lựa chọn và xác định kích thước.

[2] RN 1839, Determination of explosion limits of gases and vapours (Xác định giới hạn nổ của khí và hơi).

[3] ASTM 681, Standard test Method for Concentration Limits of Flammability of Chemicals (Vapours and gases) [Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn đối với giới hạn nồng độ cháy của hóa chất (khí và hơi)].

[4] IEC/TR 60079-20, Elictrical apparatus for explosive gas atmospheres - Part 20: Data for flammable gases and vapours, relating to the use of electrical apparatus (Thiết bị điện dùng cho không khí có chứa khí dễ nổ - Phần 20: Các số liệu về khí và hơi liên quan đến việc sử dụng thiết bị điện).

[5] IGC Document No. 139/07/E, Safe Praparation of Compressed Oxidant Fuel Gas Mixture in Cylinders, Globally harmonized Document, European Industrial gases association (EIGA), Brussels 2007 (Chuẩn bị một cách an toàn hỗn hợp khí chất đốt có tính oxy hóa ở trạng thái nén trong chai chứa, Tài liệu hài hòa toàn cầu, Hiệp hội khí công nghiệp châu Âu (EIGA), Brussels 2007.