6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Какие существуют виды горения

Виды процессов горения

Пожары и взрывы на предприятиях торговли и общественного питания представляют большую опасность и остаются важной причиной несчастных случаев на производстве, причиняют огромный материальный ущерб, а иногда приводит и к потере людей.

Горение — быстро протекающая химическая окислительная реакция соединения горючей части вещества с кислородом воздуха, сопровождающаяся выделением большого количества тепла, излучением света (пламенем), дыма и химическими превращениями.

Возникает горение при наличии следующие составляющих: горючего вещества, окислителя, источника зажигания — в условиях нагрева тела до температуры воспламенения. К горючим, как правило, относятся углеводородосодержащие вещества — бензин, керосин, спирт и др., к окислителям — кислород воздуха, хлор, фтор, бром, йод, окислы азота и др., к источникам зажигания — нагретые поверхности, открытый огонь, искры и т. д. Если отсутствует хотя бы одно из этих условий, процесс горения прекращается. Воздействие источника зажигания на горючее вещество (восстановитель) в присутствии кислорода воздуха (окислителя), приводящее к возникновению горения, называется зажиганием.

В зоне реакции появляется пламя — светящееся пространство, в котором сгорают реагирующие вещества. Цвет пламени зависит от химического состава вещества реагирующей системы. Внешнее проявление горения, сопровождающегося свечением в пламени, называется огнем.

В процессе реакции горения сгорание веществ может быть полным и неполным. В любом случае образуются продукты горения: при полном сгорании — продукты, не способные к дальнейшему горению (С02, Н20, НС1 и др.), при неполном — продукты, способные к дальнейшему горению (С (сажа), СО, Н28, НСЬ!, NН3, альдегиды и др.).

Процесс горения подразделяется на следующие виды: воспламенение, самовоспламенение, самовозгарание, вспышку, взрыв и детонацию. Существуют и особые виды горения: тление и холодно-пламенное горение.

Воспламенение — устойчивый процесс горения при поднесении к телу источника зажигания и при нагреве тела до температуры воспламенения. При этом нагреве горючие вещества, находящиеся в теле под действием тепла выделяются наружу из него в виде горючих газов и способствуют продолжению процесса горения даже после удаления источника зажигания. Область воспламенения вещества имеет два предела концентраций: нижний — минимальный и верхний — максимальный, за их пределами воспламенение не происходит.

Самовоспламенение — устойчивый процесс горения тел без поднесения к телу источника возгорания, а под действием внешнего источника тепла высокой температуры и при нагревании тела до температуры воспламенения. Например, могут самовоспламеняться древесные опилки, промасленная ветошь, бензин, керосин и другие предметы.

Самовозгорание — устойчивый процесс горения без поднесения к телу источника возгорания, без внешнего источника тепла, а под действием внутренних физико-химическиих процессов, протекающих с выделением тепла (торф, зерно, уголь, фосфор и др.) и нагревом тела до температуры воспламенения. Самовозгорание может быть тепловым, микробиологическим и химическим.

Вспышка представляет собой быстрое сгорание паров горючей смеси при поджигании, не сопровождающееся образованием сжатых газов. При этом для продолжения процесса оказывается недостаточным того количества тепла, которое образуется при кратковременном процессе вспышки. Вспыхивают пары легковоспламеняющихся веществ.

Взрыв — чрезвычайно быстрое химическое превращение вещества (взрывное горение) одновременно по всему объему, сопровождающееся выделением большого количества тепла и образованием сжатых газов или паров, которые, расширяясь, создают высокое давление в окружающей среде (взрывную волну). При взрыве автоматически возникает пожар и рушатся строительные конструкции.

При детонации передача энергии от слоя к слою смеси осуществляется не за счет теплопроводности, а распространением ударной волны. Давление в детонационной волне значительно выше давления при взрыве, что приводит к сильным разрушениям.

Тление — беспламенное горение твердого вещества, поверхность которого раскалена и излучает свет и тепло. Тление сопровождается термическим разложением горючего вещества и обильным выделением горючих газов и парообразных продуктов, которые при этом не реагируют, а свободно рассеиваются в атмосфере. Тление твердого вещества возможно при недостатке кислорода в зоне возникшей реакции горения; при недостатке выделяющейся в зоне теплоты; при очень быстром отводе выделяющейся теплоты из зоны возникшей реакции горения.

Холоднопламенное горение — основная форма нетеплового само-ускоряющегося режима реакции, которая при этом остается незавершенней, так как не вся химическая энергия реагирующей смеси расходуется на разогрев продуктов реакции.

Пожарную опасность представляет ряд твердых горючих веществ, находящихся в пылевидном состоянии (мука, уголь, сахар, соль, крахмал, нафталин и др.). Горючая пыль, осевшая на различных поверхности, способна к воспламенению и самовоспламенению.

Условия и виды горения. Пожарные свойства веществ.

Условия и виды горения

Горение – это интенсивные химические окислительные реакции, которые сопровождаются выделением тепла и свечением. Горение возникает при наличии горючего вещества, окислителя и источника воспламенения. В качестве окислителей в процессе горения могут выступать кислород, азотная кислота, пероксид натрия, бертолетова соль, перхлораты, нитросоединения и др. В качестве горючего – многие органические соединения, сера, сероводород, колчедан, большинство металлов в свободном виде, оксид углерода, водород и т.д.
В условиях реального пожара окислителем в процессе горения обычно является кислород воздуха. Внешнее проявление горения – пламя, которое характеризуется свечением и выделением тепла. При горении конденсированных систем, т.е. систем, не содержащих газообразных частей и состоящих только из твердых или жидких фаз или их смесей, пламя может и не возникать, т.е. происходит беспламенное горение или тление.
В процессе горения образуются различные промежуточные продукты, а при достаточном содержании окислителя – продукты полного сгорания. Количество окислителя, рассчитанное на основании стехиометрического соотношения, называется теоретически необходимым. Температура, которая достигается в стехиометрической смеси при полном сгорании без теплопотерь и отсутствии диссоциации продуктов горения, называется теоретической температурой горения.
В зависимости от агрегатного состояния исходного вещества и продуктов горения различают гомогенное горение, горение взрывчатых веществ, гетерогенное горение.
Гомогенное горение. При гомогенном горении исходные вещества и продукты горения находятся в одинаковом агрегатном состоянии. К этому типу относится горение газовых смесей (природного газа, водорода и т.п. с окислителем – обычно, кислородом воздуха), горение негазифицирующихся конденсированных веществ (например, термитов – смесей алюминия с оксидами различных ме-таллов), а также изотермическое горение – распространение цепной разветвленной реакции в газовой смеси без значительного разогрева.
При горении негазифицирующихся конденсированных веществ диффузии обычно не происходит, и процесс распространения горения идет только в результате теплопроводности. При экзотермическом горении, напротив, основным процессом переноса является диффузия.
Горение взрывчатых веществ связано с переходом вещества из конденсированного состояния в газ. При этом на поверхности раздела фаз происходит сложный физико-химический процесс, при котором в результате химической реакции выделяются теплота и горючие газы, догорающие в зоне горения на некотором расстоянии от поверхности. Процесс горения усложняется явлением диспергирования, переходом части конденсированного взрывчатого вещества в газовую фазу в виде небольших частичек или капель.
Гетерогенное горение. При гетерогенном горении исходные вещества (например, твердое или жидкое горючее и газообразный окислитель) находятся в разных агрегатных состояниях. Важнейшие технологические процессы гетерогенного горения – горение угля, металлов, сжигание жидких топлив в нефтяных топках, двигателях внутреннего сгорания, камерах сгорания ракетных двигателей. Процесс гетерогенного горения обычно очень сложен. Химическое превращение сопровождается дроблением горючего вещества и переходом его в газовую фазу в виде капель и частиц, образованием оксидных пленок на частицах металла, турбулизацией смеси и т.д.

Пожарные свойства веществ

Существует пять видов пожаров:

1. Горение твёрдых веществ – к этой категории относится дерево, текстиль, резина и так далее. Когда подобное вещество достигает своей точки возгорания, оно разлагается на химические элементы, часть из которых соединяется с кислородом и воспламеняется.

2. Горение жидких веществ – к этой категории относятся такие горючие жидкости как бензин, соляр, алкоголь, смола и так далее.

Горючие вещества проходят три стадии процесса горения:

– вспышка — уровень температуры, при котором жидкость выделяет количество паров, достаточное для возникновения горючей смеси. Для того, чтобы такая смесь загорелась, необходимо присутствие источника зажигания, удалив который горение прекратится.

– точка воспламенения — уровень температуры, при котором жидкость непрерывно выделяет пары в объёме, достаточном для образования горючей смеси. В случае присутствия источника зажигания возникнет пламя, даже если удалить источник зажигания.

– точка возгорания — уровень температуры, при котором горючая смесь из паров жидкости и воздуха загорается даже в том случае, когда поблизости нет огня. В соответствии с температурой «вспышки» определяется чувствительность вещества к возгоранию. Чем ниже температура «вспышки», тем чувствительней данное вещество к возгоранию.

3. Горение, связанное с электротоком – любой пожар, в котором электричество играет активную или пассивную роль.

4. Горение газов — к этой категории относятся все горючие газы: водород, ацетилен и т.д. Горючие газы в определённых смесях способны привести к взрыву.

5. Горение лёгких металлов — к этой категории относятся такие металлы как магний, литий и алюминий, а также их сплавов.

Классификация пожаров и горючих веществ

– индустриальные (пожары на заводах, фабриках и хранилищах.)

– бытовые пожары (пожары в жилых домах и на объектах культурно-бытового назначения).

–природные пожары (лесные, степные, торфяные и ландшафтные пожары).

Классификация пожаров по плотности застройки

Отдельный пожар — это пожар, возникший в отдельном здании или сооружении. Продвижение людей и техники по застроенной территории между отдельными пожарами возможно без средств защиты от теплового излучения.

Сплошной пожар — одновременное интенсивное горение преобладающего количества зданий и сооружений на данном участке застройки. Продвижение людей и техники через участок сплошного пожара невозможно без средств защиты от теплового излучения.

Огневой шторм — это особая форма распространяющегося сплошного пожара, характерными признаками которого являются наличие восходящего потока продуктов сгорания и нагретого воздуха, а также приток свежего воздуха со всех сторон со скоростью не менее 50 км/ч по направлению к границам огневого шторма.

Массовый пожар представляет собой совокупность отдельных и сплошных пожаров.

Классификация в зависимости от вида горящих веществ и материалов

Пожар класса «А» — горение твёрдых веществ.

А1 — горение твёрдых веществ, сопровождаемое тлением (уголь, текстиль).

А2 — горение твёрдых веществ, не сопровождаемых тлением (пластмасса).

Пожар класса «B» — Горение жидких веществ.

B1 — горение жидких веществ нерастворимых в воде (бензин, эфир, нефтепродукты). Также, горение сжижаемых твёрдых веществ. (парафин, стеарин).

B2 — Горение жидких веществ растворимых в воде (спирт, глицерин).

Пожар класса «C» — горение газообразных веществ.

Горение бытового газа, пропана и др.

Пожар класса «D» — горение металлов.

D1 — (горение лёгких металлов, за исключением щелочных). Алюминий, магний и их сплавы.

D2 — Горение редкоземельных металлов (натрий, калий).

D3 — горение металлов, содержащих соединения.

Пожар класса «E» — горение электроустановок.

Классификация материалов по их возгораемости

Негорючие материалы — материалы которые не горят под воздействием источника зажигания (естественные и искусственные неорганические материалы — камень, бетон, железобетон).

Трудно горючие материалы — материалы, которые горят под воздействием источников зажигания но неспособны к самостоятельному горению (асфальтобетон, гипсокартон, пропитанная антипиритеческими средствами древесина, стекловолокно или стеклопластик).

Горючие материалы — вещества, которые способны гореть после удаления источника зажигания.

1.2. Виды горения

Горение— быстро протекающая химическая реакция (чаще всего окисление), сопровождающаяся выделением большого количества теплоты и обычно ярким свечением (пламенем).

Для горения необходимо наличие 3-х факторов:

окислителя (обычно О2, также Сl,F,Br,I,NOX)

источника загорания (т.е. начало импульса).

В зависимости от свойств и состава горючего вещества различают:

А. Гомогенное горение (одинаковый агрегатный состав, например, газы)

Б. Гетерогенное горение(например, твердое вещество и жидкость).

В зависимости от скорости распространения пламениразличают:

А. Дефлаграционное(свойственно пожарам)

В. Детонационное1000 м/с5000 м/с

В зависимости от условий образования горючей смеси:

Диффузионное горение— характеризуется тем, что образование горючей смеси происходит в процессе горения в результате диффузии кислорода в зону горения. Например, горение жидкости с открытой поверхности или газов, выходящих через неплотности оборудования

Дефлаграционное горение — это диффузионное горение.

Кинетическое горениесоответствует взрывному горению. В этом случае горючее вещество и кислород поступают в зону горения предварительно смешанными. Определяющим фактором является скорость химической реакции окисления между окислителем и горючем веществе, происходящей во фронте пламени. Если процесс кинетического горения происходит в замкнутом объеме, то давление в этом объеме повышается, температура продуктов горения увеличивается.

По соотношению горючего и окислителя выделяют:

А. Горение бедных горючих смесей(в субъекте — окислитель, горение лимитируется соединением горючего компонента).

Б. Горение богатых горючих смесей— соответственно наоборот — горючее лимитирует содержание окислителя (содержит горбчего выше стеклометрического соотношения компонентов).

Возникновение горения связано с обязательным самоускорением реакции. Существует 3 вида самоускорения:

тепловой: при условии аккумуляции теплоты в системе повышается температура, что приводит к ускорению химических реакций;

цепной: связан с катализом химических превращений промежуточными продуктами реакций, обладает особой химической активностью (активные центры). (т.е. химический процесс происходит не путем непосредственного взаимодействия исходных молекул, а с помощью осколков, образующихся при распаде этих молекул).

Реальные процессы горения обычно осуществляются по комбинированному цепочно-тепловому механизму.

1.3 Виды процесса возникновения горения

Вспышка— быстрое (практически мгновенное) сгорание горючих смесей, не сопровождающиеся образованием сжатых газов.

Возгорание-возникновение горения под воздействием источника зажигания (сttвоспламенения или самовозгорания)

Воспламенение— возгорание, сопровождающееся появлением пламени.

Самовозгорание— резкое увеличение скорости экзотермических реакций, приводящих к горению вещества (смеси) при отсутствии источника зажигания. Это может происходить и при температуре окружающей средытемпературы воспламенения. Такая возможность обусловлена склонностью веществ к окислению и условиями аккумуляции в них теплоты, выделяющейся при окислении. Таким образом, при самовозгорании имеется как бы внутренний импульс.

В зависимости от импульса процессы самовозгорания делятся на:

Тепловоесамовозгорание/самовоспламенение происходит в результате продолжительного действия незначительного источника тепла. При этом вещества разлагаются, адсорбируются и в результате действия окислительных процессов самовозгораются. Так приt100С к самовозгоранию склонны древесные опилки, ДВП, паркет.

Химическоесамовозгорание/самовоспламенение происходит от воздействия на вещества кислорода воздуха, воды или от взаимодействия веществ. (Пожары от самовозгорания промасленной ветоши, спецодежды, ваты, а иногда даже металлических стружек).

О склонности масла или жира к самовозгоранию можно судить по его йодному числу (количество I2, поглощенное 100 г испытываемого масла или жира).

Чем выше йодное число, тем ниже температура самовозгорания, тем опаснее вещество.

Микробиологическоесамовозгорание — при соответственной влажности и температуре в растительных продуктах при интенсификации жизнедеятельности организмов (образуется грибок — так называемый паутинный глет), которое вызывает повышение температуры.

(Для предотвращения — регулярный контроль температуры и влажности, ограничение влажности и температуры

Самовоспламенение— самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени.

Взрыв— чрезвычайно быстрое химическое превращение, сопровождающееся выделением энергии и сжатых газов, способных производить работу.

Детонация— передача теплоты от слоя к слою происходит за счет распространения ударной волны.

При оценке пожарной опасности веществ необходимо учитывать их агрегатное состояние.

Поскольку горение идет обычно в газовой среде, в качестве показателей пожарной безопасности (ПБ) необходимо учитывать условия, при которых образуется достаточное для горения количество газообразных продуктов.

Основы теории горения. Виды горения, их характеристика

Горение – быстро протекающее химическое взаимодействие горючих веществ с окислителем, сопровождающееся выделением большого количества тепла и ярким свечением (пламенем). Горение возможно лишь при наличии трех факторов: горючего вещества, окислителя, источника тепла.

Источником тепла (возгорания) может быть открытое пламя, искра, тепло, выделяющееся в результате трения (ремни в ременной передаче), удара, давления. Источником тепла может быть также электрическая (нагрев проводников, электродуга), химическая и лучистая энергия.

Окислителями являются хлор, фтор, бром. Наиболее распространенный окислитель – кислород воздуха, от его содержания в воздухе будет зависеть процесс горения. В атмосферном воздухе содержится около 21% кислорода. Если в воздухе кислорода более 14-16%, то наблюдается устойчивое горение. При содержании кислорода менее 14% наблюдается тление, а при содержании его менее 8-10% прекращается и тление.

Горючее вещество. Ими могут быть газы (пропан, ацетилен, водород), жидкости (бензин, ацетон, спирт), твердые вещества (уголь, дерево). Для того чтобы произошло возгорание твердого вещества или жидкости, необходимо с помощью источника тепла нагреть их до такой температуры, чтобы из их поверхностей происходило интенсивное выделение горючих паров. При достижении определённой концентрации эти пары загораются. Газы в процессе горения не меняют своего агрегатного состояния.

12) Различают следующие виды горения: 1) вспышка; 2) воспламенение; 3) самовоспламенение; 4) самовозгорание; 5) тление; 6) взрыв.

1. Вспышкой называется мгновенное сгорание смеси кислорода воздуха с парами, газами, пылью, не сопровождающееся образованием сжатых газов. Температура вспышки – минимальная температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхивать от источника зажигания, но для последующего устойчивого горения скорость их образования недостаточна.

В зависимости от величины этой температуры пожароопасные жидкости делятся на:

а) легковоспламеняющиеся (ЛВЖ – бензин, ацетон, спирт) – tвсп≤ + 45° С;

б) горючие жидкости (ГЖ – масла, дизельное топливо, мазут) – tвсп>+45° С.

2. Воспламенением называется устойчивое продолжительное горение вещества от источника тепла. Минимальная температура горючего вещества, при которой оно загорается от источника воспламенения и продолжает гореть после его удаления, называется температурой воспламенения. Она выше, чем температура вспышки.

Концентрации горючих веществ в воздухе, при которой возможно воспламенение или взрыв, находятся в определённых пределах: нижнем – НПВ и верхнем – ВПВ. Воспламенение горючих смесей невозможно при концентрациях ниже НПВ (недостаточно молекул горючего вещества в смеси) и выше ВПВ (недостаточно молекул кислорода в смеси). Чем больше разница между ВПВ и НПВ, тем опаснее вещество. Значения этих параметров могут снижаться при повышении влажности пылевоздушной смеси (ПЛВС), например, смеси воздуха с пылью (сахарной, мучной, угольной).

Приведем примеры значений НПВ и ВПВ для ряда газов и паров жидкостей:

— ацетилен 3,5 – 82 %;

— природный газ 3,8 – 19,2%;

— окись углерода 12,8 – 75%.

3. Самовоспламенение – процесс воспламенения веществ от внешнего источника (пламя, нагретое или раскаленное тело) без непосредственного соприкосновения с ним при температуре воспламенения. Эта температура будет уменьшаться с ростом давления и для большинства горючих газов находится в пределах 400-700°С, для дерева – 340-400 ° С; каменного угля – 400-500° С. Пример самовоспламенения: нагрев и последующее возгорание древесины, бумаги, находящихся вблизи открытого пламени (без контакта с ним) или раскаленных предметов (угли, открытая спираль нагревателя).

4. Самовозгорание веществ происходит в результате протекающих в самом веществе (материале) физических, химических и биологических реакций с выделением тепла, приводящих к горению при отсутствии источника зажигания.

При хранении в больших количествах влажного зерна, сена, соломы и недостаточной их вентиляции внутри этих материалов происходят биохимические процессы (гниение) с выделением тепла. Температура этих материалов возрастает, большая их масса (скирда, стог) препятствуют рассеиванию образующегося тепла в окружающую среду, что и вызывает возгорание. Такие материалы перед хранением следует хорошо просушивать. Хлопчатобумажные ткани (спецодежда, обтирочный материал), содержащие пятна масла, и сложенные в кучу без вентиляции, также самовозгораются. Поэтому спецодежду следует развешивать так, чтобы обеспечить свободный доступ воздуха, а промасленную ветошь своевременно удалять из рабочих помещений. Самовозгорание с возможностью взрыва происходит также при контакте промасленной ветоши или спецодежды с чистым кислородом, поступающим из негерметичного кислородного баллона.

В зависимости от скорости реакции процесс горения протекает в виде тления (скорость несколько см/с), собственно горения (несколько м/с) и взрыва (несколько сотен и тысяч м/c).

5. Взрыв – внезапное изменение физического и химического состояния вещества под влиянием высокой температуры, давления, химических реагентов. При взрыве резко увеличивается объем образующихся газов и паров, выделяется огромное количество энергии, которая в виде ударной волны способна выполнять механическую работу (разрушать здания, сооружения, травмировать людей).

Сгорание материалов может быть полным или неполным. При полном сгорании (избыток кислорода) образуются негорючие продукты (СО2 и Н2О) При неполном сгорании (недостаток О2) образуются продукты неполного окисления (СО, спирты, кислоты). Они токсичны и взрывоопасны. Поэтому при организации процесса сжигания топлива (в котлах, печах) следует обеспечить достаточное количество кислорода в топке.

РАЗНОВИДНОСТИ ГОРЕНИЯ;

В соответствии с ДСТУ 2272-93 можно выделить следующие разновидности горения: взрыв, детонация, вспышка, возгорание, воспламенение, самовозгорание, самовоспламенение и тление.

Взрыв — чрезвычайно быстрое химическое превращение, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить механическую работу. В основном, эта работа сводится к разрушениям, возникающим при взрыве и обусловлена образованием ударной волны — внезапного скачкообразного возростания давления. При удалении от места взрыва механическое воздействие ударной волны снижается.

Детонация — это горение, которое распространяется со скоростью нескольких тысяч метров в секунду. Возникновение Детонации объясняется сжатием, нагреванием и перемещением несгоревшей смеси перед фронтом пламени, что Приводит к ускорению распространения пламени и образованию в смеси ударной волны. Таким образом, наличие достаточно мощной ударной волны является необходимым условием для возникновения детонации, поскольку в этом случае передача тепла в смеси осуществляется не путем медленного процесса теплопроводности, а путем распространения ударной волны.

Вспышка — быстрое сгорание горючей смеси без образования сжатых газов, не переходящее в стойкое горение.

Возгорание — начало горения под действием источника зажигания.

Воспламенение — возгорание, сопровождающееся появлением пламени.

8.2.3 ПОКАЗАТЕЛИ ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНОСТИ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ

В соответствии с ГОСТ 12.1.044-84 оценка пожаровзрывоопасности всех веществ и материалов проводится в зависимости от их агрегатного состояния: газ, жидкость, твердое вещество (пыль выделена в отдельную группу). Поэтому и показатели их пожаровзрывобезопасности будут несколько различны.

В первую очередь выделяют группу горючести. По этому показателю все вещества и материалы подразделяются на негорючие, трудногорючие и горючие. Негорючие — вещества и материалы не способны к горению на воздухе обычного состава. Это неорганические материалы, металлы, гипсовые конструкции. Трудногорючие — это вещества и материалы, которые могут возгораться и гореть при наличии источника зажигания, однако после его удаления не способны к самостоятельному горению. К ним относят материалы, содержащие горючие и негорючие составные части. Например, асфальтобетон, фибролит. Горючие — вещества и материалы, способные к самовозгоранию, а также возгоранию от -источника зажигания и самостоятельному горению даже после его удаления. К ним,относятся все органические материалы. В свою очередь горючие материалы подразделяют на легковоспламеняющиеся, т. е. такие, которые возгораются от источника зажигания незначительной энергии (спичка, искра) без предварительного нагрева и трудновоспламеняющиеся, которые возгораются от сравнительно мощного источника зажигания.

Температура вспышки — самая низкая температура горючего вещества, при которой над ее поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхивать от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточна для устойчивого горения.

По температуре вспышки жидкости, способные гореть подраз­деляются на: .

— легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) — жидкости, температура вспышки, которых не превышает 61 °С в закрытом тигле (бензин, ацетон, этиловый спирт);

— горючие (ГЖ) — жидкости, имеющие температуру вспышки более 61 °С в закрытом тигле или 66 °С в открытом тигле (минеральные масла, мазуты’, формалин).

Температура воспламенения — самая низкая температура горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после их воспламенения от источника зажигания возникает устойчивое горение.

Температура самовоспламенения— самая низкая температура вещества, при которой резко увеличивается скорость экзотермических реакций, заканчивающихся горением с появлением пламени.

Важным показателем, характеризующим пожаровзрывоогёасность веществ и материалов являются концентрационные пределы распространения пламени (воспламенения). Нижний (НКП) и верхний (ВКП) концентрационные пределы распространения пламени -^ это минимальная и максимальная объемная (массовая) доля горючего вещества в смеси с окислительной средой, при которых возможно воспламенение от источника зажигания с последующим распро­странением пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания.

Смеси, содержащие горючее вещество ниже НКП или выше ВКП гореть не могут. Наличие областей негорючих концентраций веществ и материалов дает возможность выбрать такие условия их хранения, транспортировки й использования, при которых исключается возможность возникновения пожара или взрыва.

Значительную взрывную и пожарную опасность представляют разнообразные горючие пылеобразные вещества во взвешенном состоянии. В зависимости от значения нижнего концентрационного предела распространения пламени пыли подразделяют на взрыво- и пожароопасные. При значении НКП ниже 65 г/м 3 пыль является взрывоопасной (пыль серы, муки, сахара), а при других значениях НКП — пожароопасной (пыль древесины, табака).

Различают также нижний (НТП) и верхний (ВТП) температурные пределы распространения пламени газов и паров в воздухе. НТП и ВТП— это такие температуры вещества, при которых их насыщенные пары образуют в окислительной среде, концентрации, равные’соответственно НКП и ВКЛ. Температурные пределы распространения пламени используют в частности для выбора температурных условий хранения жидкостей в таре, при которых концентрация насыщенных паров будет безопасной с точки зрения пожаровзрывоопасности. Существуют и другие показатели для оценки пожарной я взрывной опасности веществ и материалов, которые определяются по стандартным методикам.

В табл. 4.1 1 приведены основные показатели, характеризующие пожаровзрывоопасность некоторых жидкостей.

Классификация видов горения

Горение – это химический процесс соединения горючего вещества с окислителем, сопровождающийся интенсивным выделением теплоты и излучением света.
Условием возникновения горения является превышение скорости выделения теплоты химической реакцией над скоростью отвода теплоты в окружающую среду. Если это условие обеспечивается, то происходит саморазогрев горючей смеси и скорость реакции увеличивается. И наоборот, превышение скорости отвода теплоты над скоростью ее выделения приводит к затуханию процесса горения.

Различают несколько видов горения:

• Вспышка – быстрое сгорание горючей смеси без образования повышенного давления газов.

• Возгорание – возникновения горения от источника зажигания.

• Воспламенение – возгорание, сопровождающееся появлением пламени.

• Самовозгорание – горение, возникающее при отсутствии внешнего источника зажигания.

• Самовоспламенение – самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени.

• Взрыв – чрезвычайно быстрое горение, при котором происходит выделение энергии и образование сжатых газов, способных производить механические разрушения.

Горение газов является в диффузионной (когда кислород проникает в зону горения), так и в кинетической (однородная горючая смесь) области и может носить характер взрывного или детонационного (высокая скорость перемещения пламени) горения.

При горении жидкости происходит её испарение и сгорание паровоздушной смеси над поверхностью жидкости. Определяющим является процесс испарения жидкости, который зависит от ее физико-химических свойств, теплового процесса в ней и т. п. Процесс горения паров не отличается от горения газов.

Горение твердых веществ – гетерогенно-диффузионное (то есть горение в разных фазах с проникновением – плавление, разложение и испарение с выделением газообразных продуктов, которые образуют с воздухом горючую смесь).
Повышенную пожарную опасность имеет пыль. Причем с увеличением дисперсности (это по сути насыщенность, отношение площади поверхности частиц к занимаемому ими объёму) пыли возрастает ее химическая активность, снижается температура самовоспламенения, что повышает ее пожарную опасность. Скорость горения высокодисперсной пыли приближается к скорости горения газа. Взрывоопасной является не только взвешенная, но и осевшая пыль, так как при воспламенении она переходит во взвешенное состояние, что приводит ко вторичным взрывам.

В зависимости от скорости химической реакции и образования горючей смеси горение может происходить в виде:

· тления — скорость до нескольких см / с;

· собственного горении — скорость до нескольких м / с;

· взрыва — скорость несколько сотен м / с;

· детонации — скорость до нескольких тысяч м / с

К реакциям горения относятся не только реакции взаимодействия между горючими веществами и кислородом, но и другие окислительно-восстановительные реакции: взаимодействие некоторых веществ с галогенами, парами серы, реакции разложения взрывчатых веществ, некоторых эндотермических соединений, например, ацетилена.

Классы пожаров по типу материалов горения.Для успешного тушения пожара необходимо применение наиболее эффективных огнетушащих средств, вопрос о выборе которых должен быть решен практически мгновенно.

Правильный выбор огнетушащего средства позволит обеспечить быстрое прекращение горения.

Эта задача значительно упрощается в связи с введением классификации пожаров. Международной организацией стандартов вводится 5 классов пожаров (Стандарт 3941-77):

Класс A: Твердые материалы

Класс B: Горючие жидкости

Класс C: Горение газов, в т.ч. сжиженных

Класс D: Щѐлочные металлы (натрий, литий, кальций и др.)

Класс E: Электроприборы и проводка под напряжением.

Пожары класса «А» — горение твердых горючих материалов. К таким материалам относятся дерево и изделия из него, ткани, бумага, резина, некоторые пластмассы и другие.

Тушение этих материалов производится в основном водой, водными растворами, пеной.

Пожары класса «В» — горение жидких веществ, их смесей и соединений. К этому классу веществ относятся нефть и жидкие нефтепродукты, жиры, краски, растворители и другие горючие жидкости.

Тушение таких пожаров производится в основном с помощью пены путем покрытия ее слоем поверхности горючей жидкости, отделяя ее, таким образом, от зоны горения и окислителя. Кроме того, пожары класса «В» можно тушить распыленной водой, порошками, углекислотой.

Пожары класса «С» — горение газообразных веществ и материалов. К этому классу веществ относятся горючие газы, используемые на морских судах в качестве технологического снабжения, а также перевозимые морскими судами горючие газы в качестве груза (метан, водород, аммиак и др.). Тушение горючих газов производится компактными струями воды или с помощью огнетушащих порошков.

Пожары класса «D» — возгорания, связанные со щелочными и подобными металлами и их соединениями при их контакте с водой. К таким веществам относятся натрий, калий, магний, титан, алюминий и др. Для тушения таких пожаров используют теплопоглощающие огнетушащие вещества, например, некоторые порошки, не вступающие в реакцию с горящими материалами.

Пожары класса «Е» — горение, возникающее при воспламенении находящегося под напряжением электрооборудования, проводников или электроустановок. Для борьбы с такими пожарами используют огнетушащие вещества, не являющиеся проводниками электричества.

Процессы горения классифицируют по нескольких признакам:

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector