- Project Runeberg -  Teknisk Tidskrift / Årgång 77. 1947 /
761

(1871-1962)
Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
  Project Runeberg | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |   

Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 37. 11 oktober 1947 - Antändning av explosiva gasblandningar med lågspända gnistor, av Dietrich Müller-Hildebrand

scanned image

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Below is the raw OCR text from the above scanned image. Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan. Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!

This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.

11 oktober 19i7

7«1

Antändning av explosiva gasblandningar
med lågspända gnistor

ür-ingenjör Dietrich Miiller-Hillebrand, Stockholm

Explosiva gasluftblandningar kunna antändas
av elektriska gnistor med ringa energi. De flesta
undersökningar över tändförloppet och de många
faktorer, som påverka detta, ha gjorts av
engelska forskare1. Ämnet är emellertid varken
fysikaliskt eller tekniskt slutbehandlat; fysikaliskt
lämnas i det följande ett bidrag till frågan om
antändningsrisken, tekniskt prövas
förutsättningarna för att i explosionsfarliga lokaler
strömkretsar för reläer, signalutrustningar,
nödbelysning och liknande med säkerhet ej skola
förorsaka antändning genom en avsiktlig eller
oavsiktlig gnistbildning. Vill man med säkerhet
fastställa om en elektrisk gnista kan förorsaka
antändning måste man framställa ett mycket stort
antal gnistor i en explosiv blandning under
oförändrade förutsättningar. Elektroderna kunna
uppvisa olika tillstånd, vilka utöva mycket starkt
inflytande på antändningsrisken.

Det kemiska förloppet vid antändning

Av de i praktiken förekommande
gasbland-ningarna är väte-luft, kanske även
kolsvavla-luft, lättast antändbara med elektriska gnistor.
Vid antändning av kolväten, t.ex. etan-,
propån-, butan-luftblandning, erfordras
mångdubbelt större gnistenergi än vid väte-luftblandning.
De explosiva blandningarna ha vidare en optimal
procentuell sammansättning med luft, vid vilken
de lättast kunna antändas. I en sådan blandning
är syrehalten ungefär så stor att syret förenar sig
med gasen under en maximal värmeutveckling.
Antändningstemperaturen för en blandning är
ingen entydig storhet: kemiska reaktioner vid
ytan av upphettade delar (katalys!), kemiska
mellanprodukter, varaktigheten samt
temperatur-och koncentrationsförloppen i närheten av den
upphettade ytan spela en viktig roll. Inför man
upphettade kroppar i en explosiv blandning, så
är antändningstemperaturen högre ju mindre
kropparnas yta är.

Vid en bestämd temperatur ha gasmolekylerna
en hastighetsfördelning enligt den Maxwellska
fördelningslagen: molekyler med mycket hög

G21.3.015.54 : 541.126

hastighet förekomma sällan. Den första
förutsättningen för att en explosion skall uppstå är, att
några molekyler äro bärare av en viss energi
(aktiveringsenergi), t.ex. tack vare hög hastighet,
så att reaktionen kan sättas i gång. Den kemiska
omvandlingen börjar med dessa få aktiverade
molekyler. Deras kinetiska energi (i första hand
translations- och rotationsenergi) måste vid en
sammanstötning vara åtminstone lika stor som
aktiveringsenergin. Dessutom måste de stöta
samman på ett visst sätt. Den Maxwellska
hastighets-fördelningen gör, att endast en ytterst liten del
av molekylerna har dessa förutsättningar. Detta
gör, att endast en försvinnande liten del av
värmeenergin användes till att inleda
explosionen. Eller med andra ord: inledes en explosion
genom värme, så är den totala energi, som måste
användas för att bilda värmen, mycket större än
den del av energin, som "egentligen" användes
för antändningen. Lyckas det därför att skaffa
aktiverade molekyler genom en annan process
med bättre verkningsgrad, så blir den
nödvändiga energin mindre. Detta är fallet vid elektriska
gnistor eller närmare bestämt vid ett delförlopp
av den elektriska gnisturladdningen.

Den elektriska gnistan kan ej helt enkelt anses
som en "het cylinder", i vilken tack vare den
mycket höga temperaturen genom dissociation
fria atomer och radikaler uppstå. Molekylerna
aktiveras nämligen utom genom
värmeutvecklingen även på elektrisk väg. Gnistan överträffar
som energikälla den lieta cylindern och den i
gnistan omsatta energin kan vara högvärdigare
än den energi, som endast genom värme
förorsakar antändningen. Man måste dock ta hänsyn till,
att vid mycket korta gnistor den övervägande
delen av energin genom ledning tillföres
elektroderna som värme, och att endast en mindre del
tillföres gasen medelst diffusion och strålning i
form av hög värdig energi. Vid mycket korta
gnistor utövar dessutom metallångan en större
hämmande verkan på explosionen än vid längre
gnistor. Vi ha här inskränkt oss till det allra
enklaste för att förklara förloppet vid den
elektriska inledningen av en explosion.

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Project Runeberg, Tue Dec 12 02:32:27 2023 (aronsson) (download) << Previous Next >>
https://runeberg.org/tektid/1947/0773.html

Valid HTML 4.0! All our files are DRM-free