Risco de inflamabilidade

Para que o gás se inflame, é necessário que exista uma fonte de ignição, normalmente uma faísca (ou chama ou superfície quente), combustível e oxigénio.

Para que a ignição ocorra, a concentração de gás ou vapor no ar deve ser tal que o "combustível" e o oxigénio possam reagir quimicamente e a energia da combustão de uma molécula seja suficiente para desencadear a reação na molécula seguinte, e assim sucessivamente. A potência da explosão depende do "combustível" e da sua concentração na atmosfera. A relação entre combustível/ar/ignição é ilustrada no "triângulo do fogo".

O conceito de "tetraedro de fogo" foi introduzido mais recentemente para ilustrar o risco de incêndios provocados por reacções químicas.

Na maioria dos tipos de incêndio, o modelo original do triângulo do fogo funciona bem - a remoção de um elemento do triângulo (combustível, oxigénio ou fonte de ignição) impedirá a ocorrência de um incêndio. No entanto, um espaçamento demasiado grande entre as moléculas significa que as moléculas de combustível e de oxigénio que reagem não transmitem energia suficiente às moléculas vizinhas para provocar a sua reação.

Nalgumas situações, por exemplo, quando o incêndio envolve a queima de metais como o lítio ou o magnésio, a utilização de água para extinguir o incêndio pode resultar no seu aquecimento ou mesmo na sua explosão. Isto deve-se ao facto de estes metais poderem reagir com a água numa reação exotérmica, produzindo gás hidrogénio inflamável que se junta ao combustível que arde subsequentemente.

Nem todas as concentrações de gases ou vapores inflamáveis no ar ar ardem ou explodem. O Limite Explosivo Inferior (LIE) é a concentração mais baixa de "combustível" no ar que arde e, para a maioria dos gases inflamáveis, é inferior a 5% em volume, com muitos a 1% em volume. Em concentrações mais baixas, as moléculas de combustível estão demasiado dispersas para sustentar uma frente de chama. Existe um risco elevado de explosão, mesmo quando concentrações relativamente pequenas de gás ou vapor se escapam para a atmosfera, se as condições permitirem que a concentração de combustível aumente em qualquer local. Isto acontece se o combustível for muito pesado ou leve em comparação com o ar circundante, ou pode acontecer perto da fuga se o ar estiver parado.

Os níveis de LEL são definidos nas seguintes normas: ISO10156 e IEC60079. A norma ISO "original" enumera os LEL obtidos quando o gás se encontra num estado estático. Os LIE listados nas normas EN e IEC foram obtidos com uma mistura de gás agitada; isto resultou em LIE mais baixos em alguns casos (ou seja, algumas moléculas de gás demoram tempo suficiente a arder para estarem, em média, mais próximas das moléculas vizinhas quando agitadas e, assim, serem capazes de transmitir energia suficiente para sustentar uma frente de chama).