Горение и пожароопасные свойства веществ
Горение представляет собой процесс окисления с выделением тепла, сопровождающийся свечением. Для горения необходимы горючее вещество, окислитель (кислород, бром, хлор, азотная кислота и пр.) и тепловой источник. Некоторые вещества, например, сжатый ацетилен, хлорид азота, взрывчатые вещества, могут гореть без кислорода с образованием тепла и пламени. Горение возникает от возгорания, самовоспламенения и самовозгорания, взрыва.
Воспламенение – процесс горения, который происходит в результате нагрева горючего вещества пламенным источником. Температура воспламенения большинства твердых веществ составляет 250-450 градусов (дерево, торф, уголь) или 450-800 градусов (магний, кокс и др.).
Самоускорение реакции окисления с переходом с пламенное горение называется самовоспламенением, а минимальная температура, при которой начинается этот процесс, температурой воспламенения. Для процесса самовоспламенения не нужен источник в виде огня (пламени), но всегда необходим первичный тепловой импульс, который ускоряет процесс окисления во всем объеме горючего вещества. При измельчении твердого вещества, а также увеличения содержания в нем кислорода и уменьшением содержание углевода температура самовоспламенения снижается. Температура воспламенения обычно выше температуры самовоспламенения.
Самовозгорание – это процесс горения, который возник при отсутствии внешнего пламенного источника или источника теплового импульса. Самовозгораемы угли, опилки, торф, промасленная ветошь, хлопок и другие горючие вещества. Они адсорбируют поверхностью слой воздуха, обогащенного кислородом и способного вызвать окислительную реакцию. К самовозгораемым относят вещества с температурой воспламенения 50 градусов по Цельсию.
Твердые, жидкие и газообразные горючие вещества могут образовывать пыль и газовоздушные смеси, которые характеризуются вспышкой – мгновенным сгоранием паров жидкости, пыли и газа. Минимальная температура, при которой происходит вспышка, называется температурой вспышки.
Самовоспламенение, воспламенение, самовозгорание, а также высокие температуры тел и вспышка могут привести к мгновенному сгоранию, т.е. взрыву. Взрыв сопровождается высвобождением энергии и образованием газов, способных производить разрушение. Взрыв может стать причиной детонационного горения. Оно возникает во взрывоопасной среде при прохождении в ней достаточно сильной ударной волны, в которой происходит внезапное скачкообразное повышение таких параметров состояния газа, как давление, температура, плотность.
В зависимости от способности гореть твердые вещества по степени пожарной опасности делят на:
негорючие (НГВ), которые не способны гореть в воздухе обычного атмосферного состава.
трудногорючие (ТГВ), которые способны гореть под воздействием источника зажигания, но не способны к самостоятельному горению после его удаления.
горючие (ГВ), которые способны самостоятельно гореть после удаления источника зажигания.
взрывчатые (ВВ), которые способны взрываться при детонации без участия кислорода.
Жидкости в зависимости от температуры вспышки делят на горючие (ГЖ) и легковоспламеняющиеся (ЛВЖ). У горючих жидкостейтемпература вспышки в открытом тигле выше 66 градусов (анилин, этиленгликоль). У легковоспламеняющихся жидкостей температура вспышки ниже 66 градусов (ацетон, бензол, спирты, эфиры, толуол). В свою очередь ГЖ по температуре самовоспламенения смеси их паров с воздухом подразделяют на шесть групп – Т1, Т2, Т3, Т4, Т5, Т6. Наиболее опасны ГЖ группы Т6 - с температурой самовоспламенения от 85 до 100 градусов, менее опасны – группы Т1 – с температурой воспламенения выше 450 градусов.
Газы, которые образуют воспламеняемые и взрывоопасные смеси при температуре до 55 градусов, называют горючими. К горючим газам относятся аммиак, водород, оксид углерода, пропан, метан и др.
Пожароопасные средства горючих веществ определяют с помощью специальных приборов и установок: предел воспламенения ГЖ и ГГ – прибором «Предел–2», пожароопасные свойства твердых веществ – установкой «КТ-1».