Static Electricity 2000 Edition

FIGURE 4.3.3.3
Nomograph for estimating energy in a
capacitive spark discharge. (Pratt, 1997, p. 113.)
4.3.3.4*
To be capable of causing ignition, the energy
released in the discharge must be at least equal to the mini-
mum ignition energy (MIE) of the ignitible mixture. Other
factors, such as the shape of the charged electrodes and the
form of discharge, influence conditions for the static electric
discharge and its likelihood of causing ignition.
4.3.3.5
Most gases and vapors of saturated hydrocarbons
require about 0.25 mJ of energy for spark discharge ignition,
assuming optimum mixtures with air. Unsaturated hydrocar-
bons can have lower MIEs. Discussion of MIEs for specific
materials can be found in Chapters 7 through 9.
4.3.3.6
Mists, dusts, and fibers usually require MIEs that are
one or two orders of magnitude greater than those for gases
and vapors. Note that for any given particulate material, the
MIE diminishes rapidly with decreasing particle size.
4.3.3.7
The ignition energies for gases, vapors, and dusts are
reduced by an increase in the oxygen concentration relative to
that for air. Likewise, ignition energies are increased by a
decrease in oxygen concentration.
4.3.4 Hybrid Mixtures.
Where two or more flammable mate-
rials of different phases (e.g., a dust and a vapor) are present in
the same mixture, the mixture is known as a hybrid. Tests have
shown that adding a flammable gas to a dust suspension can
greatly lower the ignition energy of the dust. This phenome-
non is especially true when the gas is present at a concentration
below its lower flammable limit or the dust is below its mini-
mum explosable concentration. Such hybrid mixtures can
sometimes be ignited even if both components are below their
respective lower limits. A hybrid mixture can be formed by:
(1) Vapor desorption from particulates (such as in resin
product receivers)
(2) Reaction of particulates with atmospheric moisture that
produces a flammable gas
(3) Introduction of a dust into a flammable vapor atmo-
sphere (such as adding a dust or powder to a flammable
liquid)
In such instances, the hybrid mixture can be ignited at the
MIE of the most easily ignited component.