Limiti di esplosione

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I limiti di esplosione di un gas o dei vapori di un liquido, sono dei limiti che definiscono i range di concentrazione in cui, se la miscela aria - vapore o gas infiammabile è opportunamente innescata (ad es. scintilla), si verifica l'accensione della miscela. Questa combustione può essere una detonazione o solamente una "fiammata" (deflagrazione), in funzione di numerosi fattori (concentrazione di combustibile in primis, tipo di recipiente). Il limite di esplosione viene considerato in un range che va da un minimo ad un massimo di percentuale di combustibile in aria (o più raramente in altri comburenti), in inglese lower explosive limit (LEL), e upper explosive limit (UEL).

Per concentrazioni nell'aria al di sotto della LEL, non vi è abbastanza combustibile per la propagazione della fiamma; per concentrazioni superiori alla UEL, il combustibile ha reso l'atomosfera satura (troppa poca aria), pertanto non vi è sufficiente ossigeno per la propagazione della reazione.

Il secondo caso è tipico dei serbatoi interrati contente combustibili liquidi per autotrazione o riscaldamento (benzine e gasoli): essendo le cisterne interrate, il vapore sviluppato dai liquidi infiammabili stoccati rendono di fatto l'atmosfera costantemente satura, e quindi al di sopra del limite di esplosività (UEL). Durante i rifornimenti degli autoveicoli, caso in cui avviene una sostituzione tra volume di liquido erogato e volume di aria reintegrata nel serbatoio interrato (pensiamo ad una bottiglia: se facessimo uscire acqua senza reintegrare il volume versato con aria si schiaccerebbe inevitabilmente), l'aria in ingresso nel serbatoio viene fatta "gorgogliare" sul fondo in modo che possa immediatamente saturarsi prima di stagnare nella cisterna.

Il controllo delle concentrazioni di gas e vapore prima dei limiti dell'esplosione è uno dei problemi principali nel campo della sicurezza professionale. In fase di progetto degli impianti di travaso di fluidi infiammabili vengono vagliate con estrema accuratezza tutte le fasi di movimentazione dei fluidi stessi, per poter prevenire ed eliminare ogni potenziale rischio di innesco.

Per ridurre la concentrazione di un gas potenzialmente esplosivo, vengono utilizzati dei gas inerti come azoto o argo, al fine sostituire l'aria (comburente) e rendere la miscela meno pericolosa (operazione chiamata intertizzazione).