L’énergie minimale d’allumage (MIE) est une mesure de la plus faible quantité d’énergie transportée par une étincelle électrique qui enflammera un carburant dispersé ou un autre composé combustible dans l’air. Les conditions doivent être idéales pour que l’explosion se produise avec des valeurs MIE, mais seules des valeurs d’inflammation légèrement plus élevées peuvent être nécessaires pour enflammer le mélange autrement. L’étincelle qui provoque une explosion dans de tels cas peut provenir d’une décharge électrostatique (ESD) où une différence latente de potentiel électrique existe entre deux objets à proximité immédiate, ou elle peut être causée par un circuit électrique sous tension qui subit un arc ou un court-circuit. événement de décharge de circuit. La compréhension des processus chimiques de combustion qui conduisent à des événements d’énergie d’inflammation minimale est importante dans le domaine de la lutte contre les incendies ainsi que dans les industries qui impliquent le stockage et l’utilisation de composés volatils, comme dans l’exploitation des aéronefs.
Les carburants et solvants volatils et autres produits chimiques connus pour avoir des valeurs d’énergie d’inflammation minimales très faibles comprennent l’acétylène et l’hydrogène à 0.017 millijoules, l’éthylène à 0.08 millijoules et le méthane à 0.3 millijoules. Ces produits chimiques doivent être manipulés avec un soin extrême dans des espaces confinés en raison du fait que tous ont également des points d’évaporation bas à pression atmosphérique et température normales. L’un des accidents d’avions commerciaux américains les plus coûteux et les plus meurtriers, le vol de TWA 800 12 minutes après le décollage de New York City, New York, en juillet 1996, a été attribué à une possible explosion d’énergie d’allumage minimale dans le réservoir de carburant de l’aile centrale. . Environ 50 gallons (189 litres) de carburant aviation connu sous le nom de Jet A qui était stocké dans le réservoir à l’époque ont été chauffés par inadvertance par des unités de climatisation directement sous la zone du réservoir, ce qui a vaporisé une partie du carburant. Au fur et à mesure que l’avion montait en altitude, la pression atmosphérique réduite a augmenté l’évaporation au point qu’une surpression et une éventuelle condition d’étincelle inconnue ont créé une explosion qui a brisé le réservoir de carburant lui-même et détruit l’avion.
Plusieurs autres types de composés dispersés dans l’air sous forme de particules fines, des métaux en poudre à la farine de céréales et aux combustibles solides comme le charbon et le soufre, ont également tendance à avoir de faibles valeurs d’énergie minimale d’inflammation. Le MIE pour l’aluminium est de 15 millijoules et le magnésium est de 40 millijoules. Le charbon va d’une valeur de 30 à 60 millijoules et la farine à base de céréales s’enflammera à 240 millijoules. Une explosion de poussière peut même se produire avec un mélange aléatoire de résidus de sol balayés dans l’air s’il est bien dispersé dans un environnement chauffé, avec le potentiel de s’enflammer dans une plage de 0.2 millijoules à 10 joules si l’humidité est inférieure à 80 %. et la température ambiante est de 59° à 77° Fahrenheit (15° à 25° Celsius).
D’autres composés connus pour avoir de faibles valeurs d’énergie minimale d’inflammation bien inférieures à 1 millijoule comprennent les carburants de type propane, la poussière de fer et le sulfure de carbone. Ces faibles valeurs sont significatives par rapport au niveau d’énergie généré par les sources communes d’étincelles. Une étincelle électrique statique décharge généralement environ 22 millijoules d’énergie, et une bougie d’allumage dans une automobile décharge environ 25 millijoules d’énergie à chaque cycle de combustion.