Riesgo de inflamabilidad

Para que el gas se encienda debe haber una fuente de ignición, normalmente una chispa (o llama o superficie caliente), combustible y oxígeno.

Para que se produzca la ignición, la concentración de gas o vapor en el aire debe ser tal que el "combustible" y el oxígeno puedan reaccionar químicamente, y la energía de la combustión de una molécula sea suficiente para provocar la reacción de la molécula siguiente, y así sucesivamente. La potencia de la explosión depende del "combustible" y de su concentración en la atmósfera. La relación entre combustible/aire/ignición se ilustra en el "triángulo del fuego".

El concepto de "tetraedro del fuego" se ha introducido más recientemente para ilustrar el riesgo de que se produzcan incendios debido a una reacción química.

En la mayoría de los tipos de fuego, el modelo original del triángulo del fuego funciona bien: la eliminación de un elemento del triángulo (combustible, oxígeno o fuente de ignición) evitará que se produzca un incendio. Sin embargo, si las moléculas están demasiado separadas, las moléculas de combustible y oxígeno que reaccionan no transmiten suficiente energía a las moléculas vecinas para encender su reacción.

En algunas situaciones, por ejemplo cuando el incendio afecta a metales ardientes como el litio o el magnesio, utilizar agua para extinguir el fuego puede hacer que se caliente más o incluso que explote. Esto se debe a que dichos metales pueden reaccionar con el agua en una reacción exotérmica y producir gas hidrógeno inflamable que se añade al combustible que posteriormente arde.

No todas las concentraciones de gases o vapores inflamables en el aire arden o explotan. El Límite Inferior de Explosividad (LIE) es la concentración más baja de "combustible" en el aire que arderá y para la mayoría de los gases inflamables es inferior al 5% en volumen, con muchos al 1% en volumen. A concentraciones más bajas, las moléculas de combustible están demasiado dispersas para sostener un frente de llamas. Existe un alto riesgo de explosión incluso cuando concentraciones relativamente pequeñas de gas o vapor escapan a la atmósfera si las condiciones permiten que la concentración de combustible se dispare en cualquier lugar. Esto ocurre si el combustible es muy pesado o ligero en comparación con el aire circundante, o puede suceder cerca de la fuga si el aire está quieto.

Los niveles LEL se definen en las siguientes normas ISO10156 e IEC60079. La norma ISO "original" enumera los LEL obtenidos cuando el gas se encuentra en estado estático. Los LEL que figuran en las normas EN e IEC se obtuvieron con una mezcla de gases agitada; esto dio lugar a LEL más bajos en algunos casos (es decir, algunas moléculas de gas tardan lo suficiente en arder como para estar, por término medio, más cerca de las moléculas vecinas cuando se agitan y, por lo tanto, son capaces de impartir suficiente energía para mantener un frente de llama).