가연성물질 연소범위, 연소하한계, 연소상한계 정리

연소범위[Range of Flammability]

가연성 혼합기의 연소 하한계와 상한계 간을 이르며, 혼합기의 발화에 필요한 조성 범위를 표시한다. 가연 범위, 폭발 범위라고도 하지만 최근에는 가연 범위, 가연 한계가 많이 사용되고 있다.

 

연소범위는 말그대로 가연성가스가 특정 농도 범위에 있어야 연소가 가능하다는 걸 뜻한다. 

연소범위를 그림으로 간단하게 표현하면 위와 같다.

 

위 그림은 프로판($C_3H_8$)의 연소범위를 나타낸 것이다. 공기 중에서 프로판의 농도가 2.1~9.5% 사이에 있어야 연소가 가능하다는 뜻이다. 연소범위를 벗어난 농도라면 연소가 불가능하다.

 

여기서 2.1%를 연소 하한계(lower flammability limit, LFL),

9.5%를 연소 상한계(upper flammability limit, UFL)라고 한다.

 

연소하한계 - 물질이 연소할 수 있는 최소농도

연소상한계 - 물질이 연소할 수 있는 최대농도

 

아래의 표는 가연성물질의 연소범위를 정리해놓은 표이다.

 

종류	분자식	하한계(%)	상한계(%)
아세틸렌	$C_2H_2$	2.5	81
수소	$H_2$	4	75
일산화탄소	$CO$	12.5	74
메테인(메탄)	$CH_4$	5	15
암모니아	$NH_3$	15	28
에테인(에탄)	$C_2H_6$	3	12.5
프로페인(프로판)	$C_3H_8$	2.1	9.5
뷰테인(부탄)	$C_4H_{10}$	1.8	8.4
황화수소	$H_2S$	4.3	45
디에틸에테르	$C_2H_5OC_2H_5$	1.9	48
산화프로필렌	$CH_3CHCH_2O$	2.5	38.5
이소프로필아민	$(CH_3)_2CHNH_2$	2	10.4
펜타보란	$B_5H_9$	0.4	98
산화에틸렌	$C_2H_4O$	3	80
n-헥산(노말헥산)	$C_6H_14$	1.2	7.4
아세톤	$CH_3COCH_3$	2.5	12.8
벤젠	$C_6H_6$	1.4	7.1
톨루엔	$C_6H_5CH_3$	1.4	6.7
메틸에틸케톤	$CH_3COC_2H_5$	1.8	10
피리딘	$C_5H_5N$	1.8	12.4
에탄올(에틸알코올)	$C_2H_5OH$	4.3	19
메탄올(메틸알코올)	$CH_3OH$	7.3	36

 

위험물 및 소방설비 자격증에 자주 출제되는 가연성물질은 굵은 글씨로 표시하였습니다. 표시한 것들 만큼은 반드시 암기해야 한다.