Deflagracja

Deflagracja (łac. deflagratio de- 'z, od, wy-' i flagrare 'płonąć') – rodzaj stosunkowo powolnego rozkładu materiałów wybuchowych, który rozprzestrzenia się z prędkością znacznie mniejszą niż prędkość dźwięku w tym materiale^[1][2]. Jest jednym z dwóch – obok detonacji – możliwych typów eksplozji materiałów wybuchowych i gazów palnych^[1][3].

Deflagracja zachodzi powierzchniowo i w sposób jednostajny^[2], jej siłą napędową jest generowane ciepło^[4], a szybkość procesu jest zależna od przewodności cieplnej materiału^[5]. Kierunek rozprzestrzeniania się produktów reakcji jest przeciwny do kierunku propagacji reakcji (podczas detonacji kierunki te są zgodne)^[1]. Deflagracja materiału wybuchowego zachodzi znacznie gwałtowniej od spalania zwykłego materiału palnego, towarzyszy jej płomień lub iskry oraz wyraźne efekty dźwiękowe^[6]. Stanowi podstawową przemianę wybuchową materiałów wybuchowych miotających (prochów)^[7]. Może przebiegać bez obecności powietrza^[1].

Mechanizm deflagracji polega na przekazywaniu energii termicznej poprzez promieniowanie i przewodzenie ciepła od warstwy, w której zachodzi utlenianie do dalszych warstw. Przekazywana energia wywołuje reakcję w kolejnych warstwach materiału. Przyjmuje się, że spalanie prochów bezdymnych podlega tzw. geometrycznemu prawu spalania, według którego ziarna materiału wybuchowego miotającego spalają się równoległymi warstwami w głąb ziaren z jednakową szybkością przemieszczania płomienia zwaną liniową prędkością spalania^[7]. Wybuch przebiegający według mechanizmu deflagracji bywa nazywany wybuchem właściwym^[8].

Deflagracja w odpowiednich warunkach, głównie poprzez wzrost ciśnienia przez nią wywołanego, może przechodzić w detonację (tzw. DDT, z ang. deflagration-to-detonation transition^[3][4]). Dlatego w instalacjach zagrożonych wybuchem stosuje się elementy umożliwiające obniżenie ciśnienia wywołanego deflagracją. Wysokie ciśnienie jest zwykle efektem prowadzenia deflagracji w układzie zamkniętym^[9].

Zwykłe spalanie jest procesem przebiegającym z prędkością propagacji rzędu mm/s, dla deflagracji są to m/s, a dla detonacji – km/s^[6]. Po osiągnięciu prędkości propagacji >1000 m/s deflagracja przechodzi w tzw. detonację niskiego rzędu, a przy prędkości >5000 m/s detonacja określana jest jako wysokiego rzędu^[9]. Przejściu deflagracji w detonację towarzyszy zmiana mechanizmu: z procesu napędzanego przez ciepło na napędzany przez falę uderzeniową^[4].

Niektóre materiały mogą rozkładać się zarówno przez deflagrację, jak i detonację, co uzależnione jest w znacznej mierze od sposobu inicjacji procesu^[1]. Istotny jest również skład mieszanin i warunki reakcji, np. w wypadku mieszanin wodoru z utleniaczami (tlen, chlor, fluor i in.) reakcja może zachodzić jako spalanie, deflagracja lub detonacja^[10].

Miotające materiały wybuchowe ulegają spalaniu przez deflagrację^[2]. Ze względu na małą szybkość, deflagracja (w przeciwieństwie do detonacji) może inicjować zapłon mieszanin powietrza z pyłami i gazami palnymi. Z tej przyczyny materiały wybuchowe używane w kopalniach są zaprojektowane tak, aby nie dopuścić do ich rozkładu poprzez deflagrację^[1].

Zobacz hasło deflagracja w Wikisłowniku