Brandstoffen: Typen en eigenschappen

Brandstoffen: Typen en eigenschappen

• Drie typen brandstoffen:
  • Gassen: Branden bij juiste luchtmenging en ontsteking. Belangrijke eigenschappen zijn: ontvlambare grenzen, dampspanning, en ontstekingsenergie/temperatuur.
  • Vloeistoffen en hun dampen: Drijvende dampen ondersteunen de vlam. Cruciale eigenschappen zijn: dampspanning, flitspunt, kookpunt, ontstekingstemperatuur, en dampspanningsdichtheid.
  • Vaste stoffen: Verbranden door zuurstofcombinatie, pyrolyse (vrijmaken vluchtige stoffen), of smeltend en verdampend. Belangrijke eigenschappen zijn: dichtheid, thermische capaciteit, en porositeit.

Fysische eigenschappen van brandstoffen

• Dampspanning: Druk van een vloeistof in evenwicht met zijn damp, beschrijft vluchtigheid.
• Ontvlambaarheidsgrenzen: Concentratiereeks van een brandbaar gas/damp in lucht waar verbranding optreedt.
• Flitspunt: Laagste temperatuur om voldoende damp te produceren voor een ontsteking flits.
• Vlampunt/vuurpunt: Laagste temperatuur voor voortdurende vlamondersteuning.
• Ontstekingsenergie: Minimale energie voor verbranding start.
• Ontstekingstemperatuur: Temperatuur voor spontane verbranding zonder externe bron.
• Kookpunt: Temperatuur met gelijke dampspanning en atmosferische druk.
• Dampspanningsdichtheid: Ratio dampdichtheid tot luchtdichtheid. Dampen zwaarder dan lucht blijven dichtbij de grond.

Effect van temperatuur op ontvlambaarheidsgrenzen

• Hogere begintemperaturen verbreden ontvlambaarheidsgrenzen. Brandbare mengsels zijn mogelijk in een breder concentratiebereik, door versnelde verdamping en lagere energiebehoefte.

Relatie tussen termen: flitspunt, vlampunt, ontstekingstemperatuur en ontstekingsenergie

• Flitspunt: Laagste temperatuur voor een flits bij ontsteking.
• Vlampunt/vuurpunt: Laagste temperatuur voor een continue vlam.
• Ontstekingstemperatuur: Temperatuur voor spontane verbranding zonder bron.
• Ontstekingsenergie: Minimale energie voor ontsteking, afhankelijk van concentratie en temperatuur.

Kookpunt en Dampdichtheid

• Kookpunt: Temperatuur waar dampspanning gelijk is aan atmosferische druk, volledige overgang tot damp.
• Dampdichtheid: Ratio dampdichtheid tot luchtdichtheid.

Belang verbrandingswarmte voor brandonderzoekers

• Verbrandingswarmte: Totale energie bij volledige verbranding. Cruciaal voor:
  • Intensiteit van de brand inschatten.
  • Schade vergelijken met brandstofbeschikbaarheid.
  • Verschillen in brandgedrag verklaren (volledig/onvolledig verbranding, zuurstof-rijkdom).

Hydrocarbon versus non-hydrocarbon brandstoffen

• Hydrocarbon brandstoffen: Koolstof en waterstof (aardgas, benzine, diesel). Voorspelbare verbrandingskenmerken, vaak fossiel afkomstig.
• Non-hydrocarbon brandstoffen: Andere elementen (zoals zuurstof, stikstof, zwavel; alcohol, ketonen, bio-ethanol). Verschillende fysische en chemische eigenschappen, lager energiegehalte en hogere wateroplosbaarheid.

Gedrag vloeibare poelen op poreus en niet-poreus oppervlak

• Niet-poreuze oppervlakken: Vloeistoffen vormen ondiepe poelen, afhankelijk van viscositeit en oppervlaktespanning. Verdamping gelijkmatig.
• Poreuze oppervlakken: Vloeistoffen dringen door, kleinere poelen en sneller verdamping. Capillair effect verandert brandgedrag en verspreiding.

Verdeling en effecten van stralingswarmte van een brandende vloeibare poel

• Centrale straling: Verwarmt pool, versnelt verdamping en verbranding.
• Randstraling: Verwarmt buitenkant pool, lokale schade of aansteking van naburige materialen. Vloeistof zelf beschermt gebied onder de pool tot volledige verdamping.

Mogelijke storingen in brandstofleidingen voor gassen

• Lekkage: Slechte afdichtingen of corrosie.
• Mechanische schade: Breuken door trilling, beweging of belastingen.
• Thermische schade: Hoge temperaturen smelten soldeerverbindingen.
• Regulatorfalen: Beschadigde of bevroren drukregelaars.
• Odorantverlies: Verlies van geur door adsorptie of oxidatie, lekkages moeilijker te detecteren.

Test je kennis over de verschillende typen brandstoffen en hun unieke eigenschappen. Dit quiz biedt inzicht in gassen, vloeistoffen en vaste stoffen, en hoe hun fysische eigenschappen invloed hebben op verbranding. Ontdek belangrijke termen zoals dampspanning en ontvlambaarheidsgrenzen.