Flamma fumo est proxima (Dove c'è fumo c'è fiamma ... - Cineas

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Tabella 2 - Limiti di infiammabilità di alcuni gas e vapori (a temperatura e pressione ambiente e con aria come comburente) Li, % vol Ls, % vol Li, % vol Ls, % vol Idrocarburi Idrocarburi Metano 5 15 Etilene 2,7 37 Etano 3 12,4 Propilene 2,4 11 Propano 2,1 9,5 Butilene 2,0 9,6 Butano 1,8 8,4 Butadiene 2,0 9,6 Pentano 1,4 7,8 Acetilene 2,5 100 Esano 1,2 7,4 Benzene 1,3 7,9 Eptano 1,0 6,7 Toluene 1,2 7,1 Ottano 0,9 Xilene 1,1 6,4 Nonano 0,8 Etilbenzene 1,0 6,7 Decano 0,7 5,6 Stirene 1,1 6,1 Alcoli Eteri A. metilico 6,7 36 E. metilico 3,4 18 A. etilico 3,3 19 E. etilico 1,9 48 A. propilico 2,2 14 E. isopropilico 1,4 21 A. butilico 1,7 12 E. vinilico 1,7 27 Ossido etilene 3,0 100 Ossido propilene 2,8 37 Aldeidi Chetoni Acetaldeide 4,0 60 Acetone 2,6 31 Acroleina 2,8 31 Metil etil chetone 1,9 10 Crotonaldeide 2,1 16 Acidi/Anidridi Esteri A. acetico 5,4 Acetato metile 3,2 16 An. acetica 2,7 10 Acetato etile 2,2 11 Am. ftalica 1,2 9,2 Acetato vinile 2,6 13,4 Ammine Inorganici Metilammina 4,2 21 Ammoniaca 15 28 Dimetilammina 2,8 14,4 Idrazina 4,7 100 Trimetilammina 2,0 12 Idrogeno 4,0 75 Etilammina 3,5 14 Ossido di carbonio 12,5 74 Dietilammina 1,6 10 Solfuro di carbonio 4,0 44 Per definizione, questi due limiti rappresentano la minima e la massima concentrazione di combustibile (solitamente espressa come percentuale in volume nella miscela combustibile-aria) che può sostenere la propagazione della fiamma. Miscele in cui la concentrazione del combustibile è al di sotto del limite inferiore non sono infiammabili. Miscele in cui la concentrazione del combustibile è al di sopra del limite superiore non sono infiammabili. Tutte le miscele in cui la concentrazione del combustibile è compresa tra i due limiti sono infiammabili (cioè la fiamma si propaga attraverso l’intera miscela). 5.1.1 Parametri che influenzano le caratteristiche d’infiammabilità Le caratteristiche d’infiammabilità dei gas e dei vapori sono influenzate da diversi parametri. I più importanti sono: - direzione di propagazione della fiamma (posizione della sorgente d’innesco) - forma e dimensioni del reattore di prova - natura del comburente
- temperatura e pressione - presenza di gas inerti o di altri gas infiammabili. Un importante fattore che influisce sui limiti d’infiammabilità è la posizione della sorgente d’innesco. Da un punto di vista della sicurezza, la determinazione dei limiti d’infiammabilità è più conservativa con propagazione verso l'alto. Se si determina l'infiammabilità in recipienti sufficientemente grandi, l'effetto del raffreddamento delle pareti è quasi trascurabile (per esempio in recipienti sferici). Se le misure sono effettuate in cilindri stretti, occorre considerare che i limiti si allargano a mano a mano che cresce il rapporto diametro/altezza del tubo. Poiché il calore è trasferito dal fronte di fiamma alle pareti del tubo per irraggiamento, conduzione e convezione, il diametro deve essere tale che l'effetto raffreddante delle pareti non abbia influenza sulla propagazione della fiamma. Molti combustibili che non sono infiammabili in aria possono invece accendersi e bruciare in ossigeno (per esempio alcuni idrocarburi alogenati). Per i gas e vapori il limite inferiore in ossigeno differisce di poco rispetto a quello in aria, mentre il limite superiore è molto più elevato. Sono noti pochi dati sui limiti d’infiammabilità con ossidanti diversi dall'aria o dall'ossigeno. Nella Tabella 3 sono riportati i limiti d’infiammabilità di alcuni combustibili in miscela con diversi ossidanti, a 25° C e pressione atmosferica. Tabella 3 - Limiti d’infiammabilità di alcuni combustibili in miscela con diversi ossidanti Aria Ossigeno Cloro Li Ls Li Ls Li Ls Metano 5 15 5,1 61 5,6 70 Etano 3 12,4 3 66 6,1 58 Etilene 2,7 36 2,9 80 - - Idrogeno 4 75 4 94 4 89 La temperatura influenza notevolmente le caratteristiche d’infiammabilità, perché agisce sulla tensione di vapore, sulla velocità di reazione, sui limiti d’infiammabilità, sulla velocità di propagazione della fiamma, sulla tendenza all'autoaccensione, ecc. Solitamente, un aumento di temperatura produce un allargamento dell'intervallo d’infiammabilità, cioè il limite inferiore si abbassa mentre quello superiore si alza. I limiti variano linearmente con la temperatura e l'effetto si fa sentire soprattutto sul limite superiore. Nella Fig. 2 sono riportati, come esempio, i limiti d’infiammabilità dell'etilene in aria, a diverse temperature e a pressione atmosferica.
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