dc.contributor.author | Askar, Enis | |
dc.contributor.author | Schroeder, Volkmar | |
dc.contributor.author | Acikalin, Aydan | |
dc.contributor.author | Steinbach, Jörg | |
dc.contributor.author | Flemming, Friederike | |
dc.contributor.author | Redeker, Tammo | |
dc.date.accessioned | 2018-09-25T10:25:11Z | |
dc.date.available | 2018-09-25T10:25:11Z | |
dc.date.issued | 2009 | |
dc.identifier.citation | Spektrum. 2009, roč. 9, č. 2, s. 35-39 : il. | cs |
dc.identifier.issn | 1211-6920 | |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10084/132160 | |
dc.description.abstract | Part I:
Explosion limits of Ethylene oxide/Inert gas/Air-Mixtures Ethylene oxide belongs – like acetylene – to the disintegration capable (chemical unstable) substances. This is the reason that for ethylene/air-mixtures the upper explo-sion limit (decomposition reaction) is 100 vol.-%.
For the assessment of explosion hazards by industrial sterilization processes with ethylene oxide (EO), the fl ammability regions of
3-component-systems EO/nitrogen/air, EO/carbon dioxide/air and EO/water vapour/air were determined. The tests were performed at
tempera-tures of 20 °C and 100 °C and at pressures of 40 kPa and 100 kPa in accordance with the stan-dard test method EN 1839-B.
The observed fl ammability regions are similar in shape and typical for mixtures with ethylene oxide. According to the molecular heat capacities the regions get larger with nitrogen and smaller with carbon dioxide. They become larger with increasing pressure and increasing
temperature. Using experimental data, a semi-empirical model was created that allows the calculation of explosion limits of process gases
in sterilization processes. Such process gases can consist of EO, nitrogen, carbon dioxide, water vapour and air. The model bases on the assumption that the adiabatic flame temperatures along the boundary curves of a flammability region have a certain temperature profile that is nearly independent of the type of the inert gas. The adiabatic flame temperatures were calculated by using the “Gaseq” Code.
Using a temperature profile calculated from only one experimental system EO/inert gas/air it is possible to predict the explosion limits
of systems with other inert gases or of process gases containing several inert gases.
Part II:
Maximum Experimental Safe Gap and Defl agration- and Detonation Characteristics of Ethylene oxide/Air-Mixtures For the constructive design of flame arresters the flame proof safe gaps of ethylene oxide/air-mixtures were measured according to IEC 79-1A at atmospheric pressure and 40 °C in de-pendence on the volume content of ethylene oxide. The experimental results show defi nitely that there is besides the M.E.S.G (oxidation reaction) a second minimum (decomposition reac-tion) at a higher ethylene oxide concentration. However, this minimum is above the M.E.S.G. value. In connection with the tests of deflagration flame arresters and detonation flame arresters on their safety against flame transmission the flame propagation velocities and the maximum pressures for ethylene oxide/air-mixtures were determined with the concentration range of the ethylene oxide from 5 to 90 vol.-%. Pipes with an inner diameter of Di = 80 mm and a ratio pipe length/pipe diameter L/D from 185 to 275 were used for the deflagration and detonation tests. | cs |
dc.format.extent | 3470959 bytes | |
dc.format.mimetype | application/pdf | |
dc.language.iso | en | cs |
dc.publisher | Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství | cs |
dc.publisher | Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava. Fakulta bezpečnostního inženýrství | cs |
dc.relation.ispartofseries | Spektrum | cs |
dc.title | Safety Characteristics of Ethylene oxide/Inert gas/Air-Mixtures in Sterilization Processes | cs |
dc.title.alternative | Bezpečnostní charakteristiky směsí etylenoxidu, inertního plynu a vzduchu ve sterilačních procesech | cs |
dc.type | article | cs |
dc.description.abstract-en | Část I:
Meze výbušnosti směsí etylenoxidu, inertního plynu a vzduchu Etylenoxid patří – jako acetylén – k látkám, které jsou schopny rozpadu (chemicky nestabilním). Proto je horní mez výbušnosti (rozkladná reakce) směsí etylénu a vzduchu 100 obj. %. Pro hodnocení nebezpečí výbuchu průmyslových sterilačních procesů s etylenoxidem (EO) byly stanoveny oblasti hořlavosti 3 složkových systémů EO/dusík/vzduch, EO/oxid uhličitý/vzduch a EO/vodní páry/vzduch. Byly provedeny testy při teplotách 20 °C a 100 °C a při tlacích 40 kPa a 100 kPa v souladu se standardní testovací metodou EN 1839-B. Sledované oblasti hořlavosti jsou tvarově podobné a typické pro směsi s etylenoxidem. Podle molekulárních tepelných kapacit se tyto oblasti zvětšují s dusíkem a zmenšují s oxidem uhličitým. Zvětšují se s rostoucím tlakem a rostoucí teplotou. S použitím experimentálních dat byl vytvořen polo-empirický model, který umožňuje výpočet mezí výbušnosti procesních plynů ve sterilačních procesech. Takové procesní plyny se mohou skládat z EO, dusíku, oxidu uhličitého, vodních par a vzduchu. Model je založen na předpokladu, že adiabatické teploty plamene na hraničních křivkách oblasti hořlavosti mají určitý teplotní profi l, který je téměř nezávislý na typu inertního plynu. Adiabatické teploty plamene byly vypočteny pomocí kódu “Gaseq”. S pomocí teplotního profi lu vypočteného pouze z jednoho experimentálního systému EO/inertní plyn/vzduch je možné predikovat meze výbušnosti systémů s jinými inertními plyny nebo procesními plyny obsahujícími několik inertních plynů.
Část II:
Maximální experimentální bezpečná spára, defl agrační a detonační charakteristiky směsí etylenoxidu a vzduchu Pro konstrukční návrh protiexplozivních pojistek byly měřeny ohnivzdorné bezpečné spáry směsí ethylenoxidu a vzduchu podle IEC 79-1A při atmosférickém tlaku a 40 °C v závislosti na objemovém obsahu etylenoxidu. Experimentální výsledky ukazují s konečnou platností, že kromě maximální experimentální bezpečné spáry (oxidační reakce) existuje druhé minimum (rozkladná reakce) při vyšší koncentraci etylenoxidu. Toto minimum je však nad hodnotou maximální experimentální bezpečné spáry. Ve spojení s testy deflagračních protiexplozivních a detonačních
protiexplozivních pojistek na jejich bezpečnost proti přenosu plamene byly stanoveny rychlosti šíření plamene a maximální tlaky pro směsi etylenoxidu a vzduchu s rozsahem koncentrace etylenoxidu od 5 do 90 obj. %. Pro deflagrační a detonační testy byly použity trubky s vnitřním průměrem Di = 80 mm a poměrem délky trubky k průměru trubky L/D od 185 do 275. | cs |
dc.rights.access | openAccess | cs |
dc.type.status | Peer-reviewed | cs |