ГОСТ Р 52350.28—2007
Приложение В
(справочное)
Механизмы воспламенения21
Потенциальная опасность, связанная с оптическим излучением в инфракрасной области спектра и
видимом спектре электромагнитных волн, зависит от следующих факторов:
• длины волны лазера (свойства поглощения);
• поглощающего материала (инертный, реактивный);
• топлива.
• давления;
• облучаемой площади.
• времени облучения.
Существуетогромное число сочетанийэтихфакторов, которые влияют на опасность воспламенения
от оптики во взрывоопасной среде и. по меньшей мере, на механизм воспламенения. Наиболее неблаго
приятные условия возникают в присутствии поглотителя. Когда размеры зоны облучения или поглотителя
снижаются до значения менее расстояния гашения взрывоопасного газа, воспламенение можетрассмат
риваться какточечное. Однако излучение от конца волоконно-оптического кабеля быстро рассеивается и
облучаемый участок может достигать площади нескольких квадратных сантиметров. Условия воспламе
нения можноохарактеризовать с точки зрения основных параметров энергии, площади и времени.
Площадь стремится к
(1) нулю
(2) бесконечности
Время стремится к
бесконечности
бесконечности
Бесконечное время означаетнепрерывное излучение. Результаты исследований для малых и боль
ших площадей приведены в таблице В.1.на рисунках В.1 и В.2. В обоих режимах воспламенение проис
ходит от горячей поверхности, при попадании пучка оптического излучения на поглотитель. Чем
меньше поверхность, тем выше воспламеняющая энергетическая освещенность. Это означает, что
поверхность меньшей площади необходимо нагретьдо более высокой температуры, чтобы произошло
воспламенение. Воспламенение не происходит при мощности оптического излучения менее 50 мВт ни
для одной из сме сей газ/пар (кроме сероуглерода). Это подтверждает, что максимальнодопустимое
значение мощности составляет 35 мВт плюскоэффициент безопасности, которыйдолжен также
учитывать абсорбцию неиде альным серым телом инертного поглотителя. Эксперименты с реактивными
поглотителями (уголь, сажа и тонер)показали, что хотя они и имеют более выоокое поглощение, однако
менее эффективны как источни ки воспламенения. N-алканы не вызывают воспламенения при мощности
ниже 200 мВт (150 мВт. включая коэффициент безопасности).Для больших площадей облучения
допустимое значение— 5 мВт/мм2более целесообразно, чем критерий ограничивающей мощности.
На небольшой площади в кратковременном режиме лазерный импульс может создавать источник
воспламенения, подобный электрической искре, за счет пробоя в воздухе. Такая искра [26] с энергией,
приближающейся к минимальной энергии воспламенения (МЭВ). способна воспламенить взрывоопасную
смесь воптимальных условиях (микросекундные и наносекундные импульсы).
Эффективность процесса воспламенения зависит от следующих факторов:
- длины импульса и скорости повторения;
-длины волны;
- облучаемого материала (поглотителя);
- энергетической освещенности и энергетической экспозиции.
Установлено, что микросекундные и наносекундные импульсы со значением энергии, близким к МЭВ.
воспламеняют взрывчатые смеси, как показано в таблице В.2. В этом случае облучаемый материал —
сажа — самый эффективный поглотитель. Свойства сажи создают благоприятные условия для пробоя по
2| Информация, приведенная в настоящем приложении, взята из [17].
(3)нулюнулю
(4)бесконечностинулю
Критерий воспламенения:
минимальная мощность
минимальная энергетическая
освещенность
минимальная энергия
энергетическая экспозиция
12