Combustia este o reacție exotermă de oxidare a unei substanțe, însoțită, la
cel puțin unul dintre cei trei factori: o flacără, o strălucire sau o emisie de fum [1].
Arderea în flacără - arderea substanțelor și a materialelor, însoțită de o flacără.
Lăcomia este arderea fără flacără a materialului.
Foc - începutul arderii sub influența unei surse de aprindere.
Inflamabilitate - capacitatea substanțelor și a materialelor de a se aprinde.
Aprinderea - începutul unei flacari arzătoare sub acțiunea unei surse de aprindere [1].
Spre deosebire de aprindere, aprinderea este însoțită doar de o durere de foc.
Inflamabilitatea - capacitatea substanțelor și a materialelor de a se aprinde.
Auto-aprindere - aprindere ca urmare a proceselor exotermice inițiate de sine. Spalarea spontană este însoțită de o flacără, strălucire sau fum.
Auto-aprinderea este arderea spontană însoțită de flacără. Auto-aprinderea este însoțită doar de o flacără, spre deosebire de auto-aprindere.
Focul - arsuri necontrolate, provocând daune materiale, dăunează vieții și sănătății cetățenilor, intereselor societății și statului [2].
Un factor de incendiu periculos este un factor de incendiu, al cărui efect conduce la rănire, otrăvire sau deces al unei persoane, precum și la daune materiale [4].
Protecția împotriva incendiilor - starea de protecție a individului, a proprietății, a societății și a statului de incendii [2].
Protecția împotriva incendiilor (protecția împotriva incendiilor) - starea obiectului, în care o probabilitate set exclude posibilitatea apariției și dezvoltării de incendiu și de expunere pericole pentru oameni, și oferă, de asemenea valori materiale protecție [4].
Regimul de incendiu - regulile comportamentului oamenilor, ordinea organizării muncii, întreținerea spațiilor (teritoriilor), asigurarea respectării cerințelor de siguranță la incendiu și stingerea incendiilor.
Măsuri de siguranță la incendiu - acțiuni de asigurare a siguranței la incendiu (care să îndeplinească cerințele privind siguranța împotriva incendiilor)
3. Creșterea și dezvoltarea focului. Setări de foc
3. Condițiile de incendiu.
Focul poate să apară și să se răspândească numai când este combinat într-un anumit raport cantitativ dintre cele trei componente (triunghi de foc).
1. Mediul combustibil (HS)
2. sursa de aprindere (IZ)
3. Agent de oxidare (OK)
Combustia se numește o reacție chimică de oxidare, însoțită de eliberarea unei cantități mari de căldură și lumină. Arderea substanțelor solide, lichide și gazoase este relativ aceeași și constă, în principal, în trei etape: oxidarea, autoinfecția și arderea. Procesul de schimbare a stării substanțelor combustibile în timpul arderii este prezentat în figura 4.1
Arderea în majoritatea cazurilor este un proces chimic complex. Se compune din reacții chimice elementare de tip oxidare-reducere, conducând la o redistribuire a electronilor de valență între atomii moleculelor care interacționează. Oxidanții pot fi o varietate de substanțe: clor, brom, oxigen, substanțe care conțin oxigen, etc. Cu toate acestea, cel mai adesea trebuie să ne confruntăm cu arderea într-o atmosferă de aer, în timp ce oxidantul este oxigen. Se știe că aerul este un amestec de gaze, principala componentă a căruia este azotul (78%), oxigenul (aproximativ 21%) și argonul (0,9%). Argonul este un gaz inert și nu participă la procesul de combustie. De asemenea, azotul, în procesul de ardere a substanțelor organice, practic nu participă.
Substanța combustibilă și oxidantul trebuie să fie în anumite proporții unele cu altele.
Arderea, ca regulă, apare în faza gazelor. Prin urmare, substanțele combustibile prezente în stare condensată (materiale solide lichide) pentru producerea și întreținerea arderii trebuie supuse gazeificare (evaporare, descompunere), care sunt formate ca urmare a gazelor inflamabile și vapori într-o cantitate suficientă pentru ardere.
În funcție de starea agregată de substanțe combustibile, arderea poate fi omogenă și eterogenă.
Arderea omogenă. componentele amestecului combustibil sunt în stare gazoasă. Și dacă componentele sunt amestecate, arderea se numește cinetică. Dacă - combustia difuză nu este amestecată.
Combustie arheologică. caracterizată prin prezența separării fazelor în amestecul combustibil (arderea substanțelor combustibile lichide și solide într-un mediu oxidant gazos).
De asemenea, arderea diferă în ceea ce privește viteza de propagare a flăcării și, în funcție de acest factor, poate fi:
- Deflagrație (viteza flacării în câțiva metri cu o secundă);
- exploziv (viteza flacării de până la sute de metri pe secundă);
- detonarea (viteza flacării de ordinul a mii de metri pe secundă).
În plus, există: ardere laminară, caracterizată prin propagarea stratului cu strat a frontului flacării de-a lungul unui amestec combustibil, turbulent. caracterizat prin amestecarea straturilor de curgere și o rată de ardere crescută.
Răspândirea uniformă a arderii este stabilă numai dacă nu este însoțită de o creștere a presiunii. Când se produce arderea într-un spațiu închis, sau randamentul produselor gazoase este dificil, o creștere a temperaturii conduce la o expansiune intensă a volumului de gaze și la explozie.
Explozia este înțeleasă ca transformarea rapidă a substanțelor, însoțită de eliberarea energiei și formarea de gaze comprimate, capabile să producă muncă.
În funcție de starea agregată de substanțe combustibile, arderea poate fi omogenă, eterogenă. Un exemplu de combustie omogenă este arderea vaporilor care se ridică de pe suprafața liberă a unui lichid (figura 1.1), sau arderea gazului care iese din tub. Deoarece presiunea parțială a oxigenului din aer este zero, oxigenul din aer difuzează prin stratul de produse de ardere în zona de combustie. În consecință, în arderea omogenă, viteza reacției de ardere depinde de viteza de difuzie a oxigenului. Un exemplu de combustie eterogenă pe suprafața unui solid este arderea antracitului, a cocsului și a cărbunelui. În acest caz, difuzia oxigenului în zona de combustie este împiedicată și de produsele de ardere, așa cum se poate vedea din schema prezentată în Fig. 1.2. Concentrația de oxigen în volumul de aer (C1) este mult mai mare decât concentrația sa în apropierea zonei de combustie (C0). În absența unei cantități suficiente de oxigen în zona de combustie, reacția chimică a arderii este inhibată.
Fig. 1.1 Schema zonei de ardere a vaporilor (ardere omogena)
Fig. 1.2 Diagrama difuziei oxigenului în zona de combustie a unui solid (combustie heterogenă)
Astfel, timpul total de ardere combustibil sistem chimic eterogen alcătuit din timpul necesar pentru apariția contactului fizic între aer și combustibil τf oxigen, iar timpul petrecut pe parcursul reacției chimice τh
În cazul arderii omogene, cantitatea θφ se numește timpul de formare a amestecului, iar în cazul arderii eterogene, timpul de transport al oxigenului din aer către suprafața solidă de combustie.
În funcție de raportul și τf τh ikineticheskim nazyvayutdiffuzionnym de ardere. La arderea sistemelor chimic heterogene combustibile la timp difuzia oxigenului cobustibililor timp disproporționat necesar pentru reacția chimică, adică. E. Τf> τh. și practic τφ ≈ τx. Aceasta înseamnă că viteza de ardere este determinată de viteza de difuzie a oxigenului pentru materiale combustibile. În acest caz, se spune că procesul se desfășoară în regiunea de difuzie. O astfel de ardere se numește difuzie. Toate incendiile sunt ardere prin difuzie.
Dacă timpul stadiului fizic al procesului este incomensurabil mai mic decât timpul necesar reacției chimice, adică, τφ> τx, atunci putem lua τg ≈ τx. Rata procesului este practic determinată numai de viteza reacției chimice. Această ardere se numește cinetică. Deci, arderea unor sisteme combustibile omogene chimice în care moleculele de oxigen sunt bine amestecate cu molecule de substanță combustibilă și nu se cheltuie timp pentru formarea amestecului.
Sursa de aprindere este un mijloc de acțiune energetică care inițiază apariția arderii (incendiu deschis, scântei mecanice, căldură a suprafețelor încălzite etc.) [3].
Sursa de aprindere poate apărea un corp încălzit (aprindere atunci când sunt stimulate) sau un proces exoterm (dacă este autoaprinderea) care sunt capabile să încălzească un anumit volum al amestecului combustibil la o anumită temperatură, când viteza de eliberare a căldurii (datorită reacției într-un amestec de gaz), este egală cu sau pre Witzlaus rată de îndepărtare a căldurii din zona de reacție. Mai mult decât atât, sursa de alimentare și durata acțiunii de căldură trebuie să asigure menținerea condițiilor critice pentru timpul necesar pentru reacția de dezvoltare cu formarea frontului flăcării, metoda mai-TION proliferare spontană.
Principalele surse de aprindere sunt:
evacuarea electricității atmosferice (lovitura directă de trăsnet, impactul secundar cu fulgere, deviația potențialului ridicat);
scânteie electrică (arc). Principalul semn al manifestării sale este acțiunea termică a curenților de scurtcircuit, a scântei electrice (picături metalice), a lămpilor electrice incandescente de uz general și a scânteilor de electricitate statică;
scântei mecanice (scânteiere) (scântei de impact și frecare);
flăcări deschise și motoare cu scânteiere (cuptoare);
încălzirea substanțelor, a unităților separate și a suprafețelor echipamentelor de procesare (încălzirea cu comprimarea gazelor în compresor și lipsa răcirii);
încălzirea substanțelor în timpul auto-aprinderii.
Mediul inflamabil este un mediu care se poate arde după îndepărtarea sursei de aprindere.
La majoritatea incendiilor, oxigenul este aer. Dar există situații în care începe arderea când materialul combustibil intră în contact cu alți oxidanți mai puternici (permanganat de potasiu, acid sulfuric concentrat etc.)
În multe industrii în care substanțele combustibile tratate în atmosfera oxidantului (aer), un mediu cald este prezent în mod constant și că sursa de căldură pericol de incendiu este singurul factor care poate și trebuie să fie eliminate. Prin urmare, este important pentru prevenirea incendiilor să studieze condițiile de apariție și metodele de prevenire a apariției surselor de căldură periculoase împotriva incendiilor.
Sursele de căldură sunt foarte diverse. Cunoașterea bazelor teoretice ale arderii poate contribui la elaborarea măsurilor de prevenire a apariției unui incendiu, precum și la evaluarea exactă a pericolului de incendiu al unui anumit proces tehnologic.
T el principiu de prevenire a incendiilor primar: prevenirea incendiilor care urmează să fie atinse preveni formarea mediului combustibil și (sau) prevenirea formării unui mediu de combustibil (sau face) surse de aprindere.
O sursă de căldură nu este considerată o sursă în următoarele condiții:
dacă sursa de căldură Ti nu poate încălzi substanța peste 80% din temperatura de autoaprindere a substanței Tcv sau temperatura de autoaprindere a unei substanțe cu tendință de combustie termică spontană
dacă energia transferată de sursa de căldură q și substanța combustibilă (amestec de vapori, gaz, amestec de praf și aer) este sub 40% din energia minimă de aprindere qmin
dacă în timpul răcirii sursei de căldură nu este în măsură să încălzească substanțele combustibile deasupra temperaturii de aprindere TS;
dacă timpul de acțiune al sursei de căldură este mai mic decât suma perioadei de inducție a mediului combustibil și timpul de încălzire a volumului local al acestui mediu de la temperatura inițială până la temperatura de aprindere
Parametrii sursei potențiale de aprindere pot fi determinate prin calcul sau prin mijloace experimentale, iar mediul combustibil prin literatura de referință.
În funcție de inflamabilitatea substanțelor și materialelor sunt împărțite în trei grupe:
- necombustibile (ignifuge) - substanțe și materiale care nu sunt capabile de ardere în aer;
- substanțe și materiale care pot fi aprinse în aer de la sursa de aprindere, dar care nu sunt capabile să se ardă după îndepărtare;
- substanțe combustibile (combustibile) - substanțe și materiale capabile de combustie spontană, precum și aprinderea de la sursa de aprindere și arderea după îndepărtarea lor.
Din grupul de substanțe și materiale combustibile, inflamabil - care se poate aprinde de la expunerea pe termen scurt (până la 30 s) la sursa de aprindere
cu energie scăzută (flacără de potrivire, scânteie, țigară smulsă
Conceptul de inflamabilitate nu este echivalent cu un concept mai general de pericol de incendiu. Astfel, materialul necombustibil poate bytpozharoopasnymi (de exemplu, Oxidanți și substanțele care emit produse inflamabile în contact cu apa, aer sau oxigen unul de altul).
Pericolul de incendiu al substanțelor combustibile se caracterizează prin punctul de aprindere și temperatura de aprindere.
Flash este o ardere rapidă a amestecului combustibil nu este însoțită de formarea de gazov.Temperaturoy bliț comprimat numit cel mai mic tempera un material rotund combustibil, în care sunt formate deasupra suprafeței de vapori și gaze cu cuvă vspyhi capabile aerul dintr-o sursă de aprindere, dar rata lor de formare suplimentară este insuficientă pentru a menține combustia ulterioară. Sursele de aprindere pot fi o flacără deschisă, o energie radiantă, o scânteie, o descărcare de electricitate statică, o suprafață fierbinte etc. Încetarea arderii se explică prin faptul că căldura transferată către substanța combustibilă în flare nu este suficientă pentru a încălzi această substanță la temperatura de aprindere.
De exemplu, atunci când kerosenul este încălzit la o temperatură de 40-50 ° C, o flacără instantaneu apărută deasupra suprafeței sale de contact cu flacăra meciului luminat.
Un bliț repetat din flacăra meciului apare abia după o anumită perioadă de timp, necesară pentru acumularea unui amestec combustibil de vapori de kerosen cu aer aproape de suprafața rezervelor.
Lichidele cu Tvsp nu mai mari de 61 ° C sunt clasificate ca fiind inflamabile (LVS), mai mult de 61 ° C sunt combustibile (GG). Mai ales periculoase sunt cele cu un punct de aprindere mai mic de 28 ° C.
Aprinderea este aprinderea însoțită de apariția unei flăcări.
Temperatura aprinderii este temperatura substanței combustibile, la care emite vapori și gaze inflamabile la o rată care, după aprinderea lor, are loc o ardere constantă a substanței,
Procesul de aprindere este etapa inițială de ardere
Auto-aprindere este o creștere accentuată a ratei de reacții exoterme, rezultând o ardere cu foc.
Temperatura de autoaprindere Tc este cea mai scăzută temperatură ambiantă la care se observă auto-aprinderea substanței.