Als u veel met kalibratiegas werkt, is de kans groot dat u de term LEL veel gebruikt ziet worden. LEL, kort voor Lower Explosive Limit, wordt gedefinieerd als de laagste concentratie (in procenten) van een gas of damp in de lucht die in aanwezigheid van een ontstekingsbron (vlamboog, vlam, hitte) een explosie kan veroorzaken.
Concentraties lager dan de onderste explosiegrens zijn "te arm" om te branden; concentraties boven de bovenste explosiegrens (UEL) zijn te rijk om te branden.
In gasdetectiesystemen wordt de hoeveelheid aanwezig gas gespecificeerd als een percentage (%) van de LEL. Nul procent onderste explosiegrens (0% LEL) duidt op een brandbare gasvrije atmosfeer. Honderd procent onderste explosiegrens (100% LEL) staat voor een atmosfeer waarin het gas de onderste ontvlambaarheidsgrens heeft bereikt. De relatie tussen het percentage LEL en het volumepercentage verschilt van gas tot gas. Het onderstaande voorbeeld toont de brandbaarheid van methaan (aardgas) in lucht. In concentraties van 0-5% methaan in de lucht is het mengsel te arm om te ontbranden of te branden. Methaanconcentraties tussen 5% en 17% kunnen ontbranden en worden als licht ontvlambaar beschouwd. Bij concentraties boven 17% is de atmosfeer te rijk om methaan te laten ontbranden.
Deze grafiek is gemaakt om u een visueel voorbeeld te geven van waar op de schaal "% LEL" wordt gemeten.
- Gas: 100%
- n-Butaan: 1,8% vol
- Isobutaan: 1,8% vol.
- Ethaan: 3% vol.
- Ethyleen: 2,7% vol.
- Hexaan: 1,2% vol.
- Waterstof: 4% vol.
- Methaan: 5% vol.
- Pentaan: 1,5% vol.
- Propaan: 2,2% vol.
Om de LEL van een gas in lucht te berekenen, deelt u de onbekende concentratie door de LEL die in het NFPA-handboek staat. 100% LEL's voor 9 van de meest voorkomende gassen van Gasco staan in de bovenstaande tabel.
Als u bijvoorbeeld 2,5% methaan in de lucht neemt en dit deelt door 100% LEL van methaan (5%), is het resultaat 50% LEL. (2,5% ÷ 5% = 50%) Dezelfde theorie kan worden toegepast op alle gassen die hier worden vermeld. Omgekeerd kunt u het % LEL van de onbekende concentratie vermenigvuldigen met de 100% LEL om het volumepercentage te verkrijgen. (50% LEL methaan x 5% = 2,5% volume).
Het is ook belangrijk om te onthouden dat een brand drie elementen nodig heeft om te ontbranden en te branden: hitte, brandstof en een oxidatiemiddel (meestal zuurstof). Het vuur kan worden voorkomen of gedoofd door één van deze elementen te verwijderen.
Aangezien lucht voornamelijk uit 20,9% zuurstof bestaat en de rest uit stikstof, is methaan in geen enkele concentratie meer brandbaar als u zuurstof uit de vergelijking haalt. Dit is belangrijk bij het bestellen van mengsels zonder zuurstofgehalte; zonder zuurstof is de LEL geen factor.