Minimum Tutuşma Enerjisi’ni veya MTE’yi anlamak, yanıcı toz ve buharların mevcut olduğu endüstrilerde kritik öneme sahiptir. Tozlar için bu, özellikle cilalama ve öğütme işlemleriyle birlikte ahşap işleme veya metal işleme; tahıl depolarken silo patlamaları meydana gelebileceğinden tarım; ve özellikle un, şeker ve diğer aşırı ince malzemelerle uğraşırken gıda işleme süreçlerini içerir.

Buharlar birçok çalışma ortamında da yayılır. Örneğin, araba parçalarıyla ilgili boyama işlemleri içsel bir tehlike taşır. Birçok sıvı uçucudur ancak bu sık karıştırılan kelimenin sizi yanıltmasına izin vermeyin. Su oldukça uçucudur ancak sisin (su buharı) çoğu durumda yanıcı veya patlayıcı olmadığı konusunda hepimiz hemfikiriz.

Özetle MTE nedir?

Minimum Tutuşma Enerjisi (MTE), yanıcı bir madde ile havanın karışımını tutuşturmak için gereken en düşük enerjidir ve milijoule (mJ) cinsinden ölçülür.

Maddenin türüne ve konsantrasyonuna göre değişmekte olup, güvenlik uygulamalarında patlama risklerinin değerlendirilmesi açısından kritik öneme sahiptir.

Patlamaya Eğilimli Endüstriyel Prosesler

Tehlike , hidrokarbonları içeren UOK’ler ( Uçucu Organik Kimyasallar ) gibi yanıcı veya alevlenebilir buharlardadır . Bu isim, bazı insanların uçucu ile patlayıcıyı neden karıştırdığını kısmen açıklayabilir . UOK’ler ayrıca alkoller, aldehitler, ketonlar, eterler ve benzen gibi aromatikleri içerir ve bunların hepsi yanıcıdır.

Sonuç olarak, petrol işleme, petrol ve doğalgaz arama çalışmalarında tehlike mevcuttur ve toz ve yanıcı buharların (metan) bir arada bulunduğu kömür madenciliği faaliyetlerinde ise tehlike iki kat daha fazladır.

Diğer tehlikeli alanlar arasında, tozların tablet yapmak için oldukça sıkıştırıldığı hap üretimi gibi şüphelenmeyeceğiniz şeyler de vardır; hatta tozların bu amaç için hazırlanması bile. Ve kauçuk ve plastik üretimini, süreçte tozların kullanılmasını ve bitirme işlemlerinde daha fazlasının üretilmesini unutmayın.

Aynı şekilde beklenmedik olan, kumaş rulolarının yüksek hızda açılıp boyutlarına göre kesildiği, liflerin havaya fırlatıldığı ve bu süreçte statik deşarjların yaratıldığı tekstil endüstrisi olabilir. Aynı şey kağıt ve baskı endüstrisi için de geçerlidir ve tam olarak aynı nedenlerle.

Geri dönüşüm gibi birleşik endüstriler, metalleri, yağları, yakıtları, kağıtları ve plastikleri geri dönüştürürken tüm bu tehlikelerle aynı anda karşı karşıya kalabilir. Bu nedenle, etkili toz kontrolü, statik deşarj teknolojisi ve patlama önleme stratejileri de dahil olmak üzere uygun önlemler ve güvenlik tedbirleri, toz veya buharla ilgili yangın ve patlama riskini en aza indirmek için önemlidir. Şaşırtıcı bir şekilde en büyük risk, gözden kaçan bakım nedeniyle yanıcı toz toplama sistemlerinin içinde bulunur!

MTE’yi Nasıl Ölçeriz?

Genellikle MTE’yi bu amaç için tasarlanmış bir ekipmanla laboratuvar ortamında ölçeriz. En yaygın iki yöntem, Doğrudan Kıvılcım yöntemini (sürekli veya statik) ve Sıcak Yüzey yöntemini içerir.

İlk yöntemde, bir test maddesi bir haznede eşit olarak dağıtılır ve düşük enerjili bir kıvılcım sokulur. Toz durumunda, hava topu gibi mekanik bir sistem malzemeyi tekdüze bir buluta fırlatır. Yanıcı buharlarla çalışmak çok daha kolaydır. Kıvılcımın enerjisi, tutuşma elde edilene kadar artırılır ve bu değer MTE olur, ancak yalnızca o belirli numune için. Test genellikle SSB (Standart Sıcaklık ve Basınç) koşulları altında yapılır ve ardından saha koşulları için ekstrapole edilir.

Sıcak Yüzey yöntemi ısıtılmış bir tel veya bobin kullanır ve sıcaklık tutuşma sağlanana kadar yükseltilir. Bu, o toz veya gaz için MTE olarak kaydedilir.

MTE’yi ölçmek için uygun birimler

MTE genellikle gram başına milijoule (mJ/g) veya hacimsel olarak metreküp başına mikrojoule (µJ/m³) gibi birim kütle başına enerji birimleriyle ölçülür. MTE değeri ne kadar düşükse yakıtın tutuşması o kadar kolaydır. MTE değeri <3 mJ olan her şey tutuşmaya karşı son derece hassastır ve çok hassas işleme önlemleri gerektirir. Örneğin, havadaki %30 konsantrasyondaki hidrojen sadece 0,0057 mJ veya 5700 µJ enerjide tutuşur.

Çeşitli maddelerin MTE’si 

Patlayıcılığı Etkileyen Nedir?

0,5 mm’den büyük parçacıklar tutuşmaya dirençlidir; bu boyuttan daha küçük olanlar tutuşma tehlikesini artırır.

Yanıcı Toz

Yanıcı tozlar için MTE, parçacık boyutu dağılımı, havadaki konsantrasyon ve tozun kendine özgü özellikleri gibi çeşitli faktörlere bağlıdır. Daha ince toz parçacıkları birim kütle başına daha yüksek bir yüzey alanına sahiptir ve tutuşmaya daha yatkındır. Ek olarak, ortamda belirli gazların varlığı da MTE’yi etkileyebilir. Sıcaklık bile güçlü bir etkiye sahip olabilir.

Örneğin, küçük bir sığ kerosen tabağı oda sıcaklığında yanan bir kibriti söndürecektir, ancak kerosen 45 ℃’ ye ısıtılırsa tutuşacaktır çünkü buhar basıncı kibrit alevinin MTE’yi beslemesi için yeterince yüksektir. Bu durumda, kerosene ısı uygulanana kadar yangın üçgeninin “yakıt” bileşeni eksiktir.

Patlayıcı Gazlar ve Buharlar

Bu ayrıca, yakıt yoğunluğunun çok yüksek olması ve yeterli oksijen bulunmaması nedeniyle arabalarda gaz tanklarının asla patlamamasının açıklamasıdır (Hollywood Filmleri hariç). Her zaman olduğu gibi, yakıt ve buhar sızıntılardan veya dökülmelerden yeterli oksijen aldığında yine de yangın çıkabilir. İlginçtir ki, bu gösteri patlamaları, özellikle kolayca tutuşan çok ince bir toz olduğu için Lycopodium tozu adı verilen bir şeyle gerçekleştirilir . Bir kıvılcım aracılığıyla bir hava topuyla havaya fırlatılır ve piroteknikçiler tarafından kullanıldığında son derece güvenli olan muhteşem ancak kısa ömürlü ateş topları oluşturur.

Patlayıcılığın Azalması

Sodyum bikarbonat (yangın söndürücülerde kullanılır, çünkü yanıcı ve tutuşmazdır) gibi inert maddeler ekleyerek patlayıcılığı azaltabilirsiniz. İnert maddelerin v/v% (hacim başına hacim) veya w/w% (ağırlık başına ağırlık) varlığı arasındaki ilişki doğrusal değildir. %80’e kadar inert madde içeren bir şey yine de önemli ölçüde tutuşabilir olabilir.

MTE, inert bileşene göre daha yakından değişir, ancak yanıcı maddenin en ince kesriyle tanımlanır. Parçacıklar işleme sırasında eleme ve transfer işlemleri nedeniyle daha ince hale gelirse, MTE düşebilir ve (örneğin) ilaç üretiminde bir tehlike oluşturabilir.