Experiments on the upper explosion limits of gaseous alkanes-oxygen mixtures at elevated conditions of T and P in a spherical vessel

• Autorzy: Rarata G. , Szymczyk J. , Wolański P.

Warianty tytułu

PL

Badania górnej granicy wybuchowości (GGW) mieszanin gazowych alkanów w tlenie w naczyniu kulistym w warunkach podwyższonej temperatury T praz ciśnienia p

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This experimental work has been completed in the Institute of Heat Engineering Laboratories of Warsaw University of Technology. The article reports on the explosion pressure data and the influ-of chosen physical parameters on the value of the Upper Explosive Limit (UEL) of gaseous alkanes-oxygen mixtures. Such explosion behavior data of common gases for different initial con-ditions are essential fora quantitative risk assessment in many industrial environments. A number of higher alkanes-oxygen mixtures were examined (up to n-butane). Summarized research data is presented in the paper. All the presented data have been obtained from the experiments conducted in a 2.3 dm' spherical, steel vessel. Exploding wire was used as the mean of ignition source. It released about 0.1 J energy each time. The pressure histories in the combustion vessel have been recorded by means of piezoelectric pressure transducer. The influence of the increased initial temperatures of the tested mixtures on their value of UEL was investigated in the range of 20°C up to 200°C. Further experiments on the influence of elevated pressure, as well as the position of the igignition source, were carried out too. The experiments allowed the authors to find a distinct dependencies in the values of obtained UEL under elevated conditions of pressure and temperature.

PL

Przedstawiona praca doświadczalna została wykonana w laboratoriach Instytutu Techniki Cieplnej Politechniki Warszawskiej. Artykuł zawiera wyniki serii pomiarów, których celem bylo ustalenie wpływu wybranych parametrów fizycznych na wartość ciśnienia wybuchu dla mieszanin gazowych alkanów z tlenem. Dane takie, łącznie z wyznaczoną wartością górnej granicy wybuchowości (GGW) dla poszczególnych mieszanin, mają podstawowe znaczenie dla ustalania odpowiednich norm bezpieczeństwa w przemyśle chemicznym. Badaniom poddano gazowe alkany, a więc metan, etan, propan oraz n-butan. Wyniki, prezentowane w postaci sumarycznych danych (tabel) zostały uzyskane w wyniku przeprowadzenia pomiarów w stalowym naczyniu kulistym o objętości 2,3 dm3. Jako źródło zapłonu użyto tzw. eksplodujacy drucik (exploding wire), który uwalniał za każdym razem okolo 0,1J energii. Przebieg zmian ciśnienia w czasie rejestrowano przy użyciu szybkiego czujnika piezoelektrycznego. Zbadano wpływ ternperatury początkowej mieszanin testowych, w zakresie od 20°C do 200°C. Przeprowadzono również pomiary w zakresie wzrastajacego ciśnienia początkowego mieszanin. Na ich podstawie autorzy wyznaczyli wyraźne zależności GGW od początkowej wartaści T oraz p badanych mieszanin.

Słowa kluczowe

EN

flammability; explosive limits; flammability limits; elevated conditions; explosion pressure

PL

naczynie kuliste; warunki podwyższonej temperatury; warunki podwyższonego ciśnienia; górna granica wybuchowości; GGW

• Wydawca: Wydawnictwa Naukowe Instytutu Lotnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Lotnictwa
• Rocznik: 2009
• Tom: Nr 5 (200)
• Strony: 160--167
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Rarata G.

autor

Szymczyk J.

autor

Wolański P.

• Institute of Aviation, Space Technology Department

Bibliografia

• [1] A. Pekalski, E. Terli, J. F. Zevenbergen, S. M. Lemkowitz, and H. J. Pasman, Combustion Institute Proceedings, 30, 1133–1139 (2005).
• [3] L. G. Britton, Two hundred years of flammable limits, Process Safety Progress, 21, 1-11, (2002).
• [4] K. Holtappels, V. Schroeder, A. Kobiera, P. Wolanski, M. Braithwaite, H. J. Pasman, Gas explosion safety characteristics and anomalies at unusual conditions, Proceedings of the 12th international symposium on loss prevention and safety promotion in the process industries Edinburgh, UK, (2007).
• [5] K. K. Eltschlager, et al. Technical Measures for the Investigation and Mitigation of Fugitive Methane Hazards in Areas of Coal Mining U. S. Department of The Interior Office of Surface Mining, Pittsburgh, 2001.
• [6] D. J. Halliday Investigation of Natural Gas Explosions Forensic Science Service Metropolitan Laboratory, London, 2004.
• [7] J. Dwyer, J. G. Hansel, T. Philips Temperature Influence on the Flammability Limits of Heat Treating Atmospheres Air Products and Chemicals, Allentown, 2000.