Загальні відомості про процес горіння. Основні причини пожеж.
Горение– это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением большого количества тепла и обычно свечением. Для возникновения процесса горения необходимо наличие 3-х факторов:
– горючего вещества в любом агрегатном состоянии;
– окислителя (кислород воздуха, хлор, фтор, бром, окислы азота и т. д.);
– источника загорания (импульса).
В зависимости от свойств горючей смеси горение может быть гомогенным и гетерогенным. При гомогенному горении исходные вещества имеют одинаковое агрегатное состояние (например, горение газов). Горение твердых и жидких горючих веществ является гетерогенным.
Горение дифференцируется также по скорости распространения пламени и в зависимости от этого параметра может быть:
– дефлаграційним (в пределах нескольких м/с);
– взрывным (порядка десятка м/с);
– детонационным (тысячи м/с).
Пожарам свойственно дефлаграционное горение.
В зависимости от соотношения горючего и окислителя различают процессы горения бедных и богатых горючих смесей.
Бедными называют смеси, содержащие в избытке окислитель, их горение лимитируется содержанием горючего компонента.
К богатым относятся смеси с содержанием горючего выше стехиометрическое соотношение компонентов. Горение таких смесей лимитируется содержанием окислителя.
Возникновение горения связано с обязательным самоприскоренням реакции в системе. Существует три основных вида самоприскорення химической реакции при горении: тепловой, цепной и комбинированный цепочная-тепловой. Тепловой механизм ускорения связан с екзотермічністю процесса окисления и возрастанием скорости химической реакции с повышением температуры при условии аккумуляции тепла в реагуючій системе.
Цепное ускорение реакции связано с катализом химических превращений, осуществляемых промежуточными продуктами превращений и обладают особой химической активностью и называются активными центрами. Согласно цепной теории химический процесс осуществляется не путем непосредственного взаимодействия исходных молекул, а с помощью осколков, образующихся при распаде этих молекул (радикалы, атомарные частицы).
Реальные процессы горения осуществляются, как правило, по комбинированному цепочно-тепловому механизму.
Процесс горения характеризуется самовоспламенением горючей смеси и самовозгорание горючих веществ.
Температура самовоспламенения – это температура, при которой происходит возгорание горючих веществ при подведении тепла без соприкосновения с источником открытого огня.
Установлено, что процесса горения всегда предшествует медленное окисление вещества. Под воздействием внешнего источника процесс окисления ускоряется и скорость теплообразования превышает скорость теплоотвода.
Различают еще процесс самовозгорания. Он аналогичен самовоспламенению с той лишь разницей, что самовозгорание происходит за счет биологических или химических реакций внутреннего характера, без поступления тепла извне.
Наибольшее значение при оценке пожарной безопасности горючих веществ имеют температуры, при которых горючее вещество подготовлена к горению. Такими температурами являются температура вспышки и температура воспламенения.
Температурой вспышки называется наименьшая температура горючего вещества (жидкого), при которой создается смесь газов или паров с воздухом, которая способна воспламениться при поднесении открытого огня. При этой температуре горючего вещества сгорает только образовавшаяся при выпаривании (разложении) смесь паров (газов) с воздухом, но горение самого вещества не происходит.
Температурой воспламенения называется наименьшая температура горючего вещества (жидкости), при которой оно загорается от открытого источника огня или тепла и продолжает устойчивое, спокойное горение после удаления этого источника.
Условия взрыва:
– определенная концентрация пыле-, паро - или газовоздушной смеси;
– импульс, способный нагреть вещество до температуры самовоспламенения (пламя, удар, адіабатичне сжатия и др.).
Взрывоопасные смеси характеризуются пределами взрыва . Наименьшая концентрация паров, газов или пыли в воздухе, при которой возможен взрыв, называется нижним пределом взрыва
Дальнейшее увеличение концентрации делает смесь взрывоопасной. Однако достигнув какого-то значения концентрации смесь становится невибухонебезпечною за недостатка окислителя. Такая концентрация называется верхним пределом взрыва.
Все концентрации между нижним и верхним пределами являются взрывчатыми и определяют диапазон взрыва. Чем больше диапазон, тем опаснее смесь.
Пожароопасность веществ характеризуется линейной (выраженной в см/с) и массовой (г/с) скоростями горения (распространения пламени и выгорания (г/(м2 • с) или см/с)), а также предельным содержанием кислорода, при котором еще возможно горение. Для обычных горючих веществ (углеводородов и их производных) это предельное содержание кислорода составляет 12-14%, для веществ с высоким значением верхнего предела воспламенения (водород, ацетилен, окись этилена и др.) предельное содержание кислорода составляет 5% и ниже.
Основными причинами пожаров являются:
-нарушение пожарных норм и правил в технологических процессах;
-неправильное устройство систем отопления, вентиляции и электрооборудования ;
-нарушение правил хранения пожароопасных материалов
-использование открытого огня факелов, паяльных ламп, курение в запрещенных местах.
-плохое знание персоналом противопожарного инструктажа;
-неосторожное поведение и детские шалости с огнем.