ガス主任技術者・消費機器Ⅰ

ガス主任技術者の資格取得について

ガス主任技術者・消費機器Ⅱ・ガスの燃焼限界について

ガス主任技術者試験の基礎理論・消費機器Ⅰ・ガスの燃焼限界についてまとめてみました。参考にして下さい。

空気とガスの混合割合が濃すぎても薄すぎても、ある限度を超えると燃焼は起こらない。このように燃焼の起こるガスと空気との混合割合の限界を燃焼限界（爆発限界）という。

この限界は、一般には空気と混合しているガスの百分率（％）で表され、ガスの最高濃度を上限、最低濃度を下限という。

混合ガスの燃焼限界の算出例　　　2種以上の可燃性ガスの混合物の燃焼限界（Ｌ）は、次式により計算で求められる。

ルシャトリエの式

Ｌ：混合ガスの燃焼限界

Ｐ?、Ｐ?……：混合ガス中の各可燃性ガスの容積％

　Ｌ?、Ｌ?……：混合ガス中の各可燃性ガスの燃焼限界

ただし、Ｐ?＋Ｐ?＋………＋Ｐ?＝100

一般に可燃性ガスは温度が一定であれば、圧力が上昇すると燃焼限界は広くなる。これは爆発性混合ガスを圧縮して圧力を上昇させると、反応の分子濃度が増大することにより、反応速度が促進され、熱の発生温度が大きくなる一方、熱の放散速度は圧力によってほとんど変化しないためである。

　燃焼限界に及ぼす温度の影響は、一般に温度が上昇すると反応速度が促進されるようになり、熱の発生速度が大きくなる。

一方、熱の放散速度は小さくなるので下限界が低くなり、上限界が高くなる。　　　　従って、燃焼範囲は広くなる。多くの物質には、限界値と温度の間にはほぼ直線関係があることが認められている。

一般にＣＯ?、Ｎ?、Ｈ?Ｏ等の不活性ガスを可燃性ガスに混入していくと燃焼限界は狭くなり、さらに不活性ガスを混入すると燃焼しなくなる。

　また、燃焼限界の狭くなる度合は、混入する不活性ガスの種類、混入割合によって異なるが、混入割合が同一の場合、負荷圧制ガスの比熱の大きいものほど燃焼限界を狭くする効果が大きい。

ＣＯ?はＨ?Ｏ、Ｎ?に比べて比熱が大きいので、燃焼限界を狭くする効果が最も大きく、次にＨ?Ｏの効果が大きい。

ガスの燃焼速度はどんなガスでもある一次空気率のときに最大となる。この値を最大燃焼速度という。