Студопедия


Авиадвигателестроения Административное право Административное право Беларусии Алгебра Архитектура Безопасность жизнедеятельности Введение в профессию «психолог» Введение в экономику культуры Высшая математика Геология Геоморфология Гидрология и гидрометрии Гидросистемы и гидромашины История Украины Культурология Культурология Логика Маркетинг Машиностроение Медицинская психология Менеджмент Металлы и сварка Методы и средства измерений электрических величин Мировая экономика Начертательная геометрия Основы экономической теории Охрана труда Пожарная тактика Процессы и структуры мышления Профессиональная психология Психология Психология менеджмента Современные фундаментальные и прикладные исследования в приборостроении Социальная психология Социально-философская проблематика Социология Статистика Теоретические основы информатики Теория автоматического регулирования Теория вероятности Транспортное право Туроператор Уголовное право Уголовный процесс Управление современным производством Физика Физические явления Философия Холодильные установки Экология Экономика История экономики Основы экономики Экономика предприятия Экономическая история Экономическая теория Экономический анализ Развитие экономики ЕС Чрезвычайные ситуации ВКонтакте Одноклассники Мой Мир Фейсбук LiveJournal Instagram

Особенности горения материалов и веществ




Различные по химическому составу твёрдые материалы и вещества горят не­одинаково. Простые (сажа, древесный уголь, кокс, антрацит), представляющие собой химически чистый углерод, накаляются или тлеют без образования искр, пламени и дыма. Это объясняется тем, что они не нуждаются в разложении перед тем, как всту­пить в соединение с кислородом воздуха. Такое (беспламенное) горение обычно про­текает медленно и называется гетерогенным (или поверхностным) горением. Горение сложных по химическому составу твёрдых горючих материалов (древесина, хлопок, каучук, резина, пластмасса и др.) протекает в две стадии: 1) разложение, процессы ко­торого не сопровождаются пламенем и излучением света; 2) собственно горение, ха­рактеризующееся наличием пламени или тления. Таким образом, сложные вещества сами не горят, а горят продукты их разложения. Если они сгорают в газообразной фазе, то такое горение называют гомогенным.

Характерной особенностью горения химически сложных материалов и веществ является образование пламени и дыма. Пламя образуют светящиеся газы, пары и твёрдые вещества, в которых протекают обе стадии горения.

Дым представляет собой сложную смесь продуктов горения, содержащих в себе твёрдые частицы. В зависимости от состава горючих веществ, их полного или непол­ного сгорания дым имеет определённый цвет и запах.

Большинство пластмасс и искусственных волокон сгораемы. Они горят с обра­зованием разжиженных смол, в значительном количестве выделяют окись углерода, хлористый водород, аммиак, синильную кислоту и другие токсичные веще­ства.

Сгораемые жидкости более пожароопасны, чем твёрдые горючие вещества, так как они легче воспламеняются, интенсивнее горят, образуют взрывча­тые паровоздушные смеси. Сгораемые жидкости сами по себе не горят. Горят их пары, находящиеся над поверхностью жидкости. Количество паров и скорость их об­разования зависят от состава и температуры жидкости. Горение же паров в воздухе возможно только при определённых их концентрациях, зависящих от температуры жидкости.

Для характеристики степени пожарной опасности сгораемых жидкостей при­нято использовать температуру вспышки. Чем ниже температура вспышки, тем опас­нее жидкость в пожарном отношении. Температура вспышки определяется по специ­альной методике и используется для классификации сгораемых жидкостей по степени их пожарной опасности.

Горючая жидкость (ГЖ) - это жидкость, способная самостоятельно гореть по­сле удаления источника зажигания и имеющая температуру вспышки более 61 °С. Легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ) - это жидкость, имеющая температуру вспышки до 61 °С. Самую низкую температуру вспышки (-50 ºС) имеет сероуглерод, самую высокую – льняное масло (300 ºС). Ацетон имеет температуру вспышки минус 18, этиловый спирт – плюс 13 ºС.




Для ЛВЖ температура воспламенения больше температуры вспышки обычно на несколько градусов, а для ГЖ на - 30…35 ºС.

Температура самовоспламенения значительно выше температуры воспламене­ния. Например, ацетон может самовоспламеняться при температуре более 500 ºС, бензин – около 300 ºС.

К другим важным свойствам (в пожарном отношении) сгораемых жидкостей следует отнести высокую плотность паров (тяжелее воздуха); малую плотность жид­костей (легче воды) и нерастворимость большинства из них в воде, что не позволяет применять для тушения воду; способность при движении накапливать статическое электричество; большую теплоту и скорость сгорания.

Горючие газы (ГГ) представляют большую опасность не только потому, что го­рят, но и потому, что способны образовывать взрывчатые смеси с воздухом или другими газами. Таким образом, все горючие газы являются взрывоопасными. Однако горючий газ способен образовывать взрывчатые смеси с воздухом только при определённой кон­центрации. Наименьшая концентрация горючего газа в воздухе, при которой уже воз­можно воспламенение (взрыв), называется нижним концентрационным пределом вос­пламенения (НКПВ). Наибольшая концентрация горючего газа в воздухе, при которой еще возможно воспламенение, называется верхним концентрационным пределом вос­пламенения (ВКПВ). Область концентраций, лежащая внутри этих границ, называется областью воспламенения. НКПВ и ВКПВ измеряются в % к объёму горючей смеси. При концентрации горючего газа меньше, чем НКПВ и больше, чем ВКПВ смесь го­рючего газа с воздухом не воспламеняется. Горючий газ тем опаснее во взрывопожар­ном отношении, чем больше область воспламенения и ниже НКПВ. Например, об­ласть воспламенения аммиака 16…27 %, водорода 4…76 %, метана 5…16 %, ацети­лена 2,8…9З %, окиси углерода 12,8…75 %. Таким образом, наибольшей взрывоопас­ностью обладает ацетилен, имеющий самую большую область воспламенения и са­мый низкий НКПВ. К другим опасным свойствам горючих газов относятся большая разрушительная сила взрыва и способность к образованию статического электриче­ства при движении по трубам.



Горючие пыли образуются в процессе производства при обработке некоторых твёрдых и волокнистых материалов и представляют значительную пожарную опас­ность. Твёрдые вещества в сильно раздробленном и взвешенном состоянии в газооб­разной среде создают дисперсную систему. Когда дисперсной средой является воздух, такая система называется аэрозолью. Осевшую из воздуха пыль называют аэрогелем. Аэрозоли способны образовывать взрывчатые смеси, а аэрогели могут тлеть и гореть.

Пыли по пожарной опасности во много раз превосходят продукт, из которого они получены, так как пыль имеет большую удельную поверхность. Чем мельче час­тицы пыли, тем больше развита у неё поверхность и тем пыль опаснее в отношении воспламенения и взрыва, так как химическая реакция между газом и твёрдым вещест­вом, как правило, протекает на поверхности последнего и скорость реакции увеличи­вается по мере увеличения поверхности. Например, 1 кг каменноугольной пыли мо­жет сгореть за доли секунды. Алюминий, магний, цинк в монолитном состоянии обычно не способны гореть, но в виде пыли они способны взрываться в воздухе. Алюминиевая пудра может самовозгораться в состоянии аэрогеля.

Наличие большой поверхности у пыли обусловливает её высокие адсорбцион­ные способности. Кроме того, пыль обладает способностью приобретать заряды ста­тического электричества в процессе её движения, из-за трения и ударов частиц одна о другую. При транспортировке пыли по трубопроводам накопленный ею заряд может возрастать и зависит от вещества, концентрации, размеров частиц, скорости движе­ния, влажности среды и других факторов. Наличие электростатических зарядов может привести к образованию искр, воспламенению пылевоздушных смесей.

Однако пожаро- и взрывоопасные свойства пыли определяются главным обра­зом по температуре её самовоспламенения и нижнему концентрационному пределу взрываемости.

В зависимости от состояния любая пыль имеет две температуры самовоспламе­нения: для аэрогеля и для аэрозоля. Температура самовоспламенения аэрогеля значи­тельно ниже, чем аэрозоля, т.к. высокая концентрация горючего вещества у аэрогеля благоприятствует аккумуляции тепла, а наличие расстояния между пылинками у аэро­золя увеличивает потери тепла в процессе окисления при самовоспламенении. Тем­пература самовоспламенения зависит также от степени измельчённости вещества.

Нижний концентрационный предел взрываемости (НКПВ) - это наименьшее количество пыли (г/м3) в воздухе, при котором происходит взрыв при наличии источ­ника зажигания. Все пыли делят на две группы. К группе А относятся взрывоопасные пыли с НКПВ до 65 г/м3. В группу Б входят пожароопасные пыли, имеющие НКПВ выше 65 г/м3.

В производственных помещениях концентрация пыли обычно значительно ниже нижних пределов взрываемости. Верхние пределы взрываемости пыли настолько ве­лики, что практически недостижимы. Так, концентрация верхнего предела взрыва са­харной пыли 13500, а торфяной - 2200 г/м3.

Воспламенившаяся мелкодисперсная пыль в состоянии аэрозоля может сгорать со скоростью горения газовоздушной смеси. При этом может повышаться давление в связи с образованием газообразных продуктов горения, объём которых в большинстве случаев превышает объем смеси, и вследствие их нагревания до высокой температуры, что тоже вызывает увеличение их объёма. Способ­ность пыли взрываться и величина давления при взрыве во многом зависят от темпе­ратуры источника воспламенения, влажности пыли и воздуха, зольности, дисперсно­сти пыли, состава воздуха и температуры пылевоздушной смеси. Чем выше темпера­тура источника воспламенения, тем при более низкой концентрации пыль может взо­рваться. Увеличение влагосодержания воздуха и пыли уменьшает интенсивность взрыва.

О пожароопасных свойствах газов, жидкостей и твёрдых веществ можно судить по коэффициенту горючести К, который определяют по формуле (если вещество имеет химическую формулу или её можно вывести из элементарного состава)

K = 4C + 1H + 4S - 2O - 2CI - 3F - 5 Br,

где С, Н, S, O, Cl, F, Br – количество атомов соответственно углерода, водорода, серы, кислорода, хлора, фтора и брома в химической формуле вещества.

При К £ 0 вещество негорючее, при К > 0 – горючее. Например, коэффициент горючести вещества, имеющего формулу С5НО4, будет равен: К = 4·5+1·1-2·4=13.

Используя коэффициент горючести, можно достаточно точно определять ниж­ние концентрационные пределы воспламенения горючих газов ряда углеводородов по формуле НКПВ = 44 / К.





Дата добавления: 2014-01-25; просмотров: 2082; Опубликованный материал нарушает авторские права? | Защита персональных данных | ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: На стипендию можно купить что-нибудь, но не больше... 8926 - | 7218 - или читать все...

Читайте также:

  1. I. Особенности экономического развития
  2. I.1. Особенности и роль наглядного обучения в решении образовательно-воспитательных задач
  3. I.3.1. Особенности диагностической работы школьного психолога в отличие от психолога-исследователя
  4. II. Особенности политического развития страны
  5. II.1. Описание курса новейшей истории и особенности его преподавания
  6. II.2. Особенности шоу-бизнеса середины 20 столетия
  7. IV. Особенности поражающего действия биологического оружия
  8. IV. Особенности советского исправительно-трудового права на основе анализа статей Исправительно-трудового кодекса РСФСР 1924 г
  9. V. Особенности развития реализма на рубеже 19-20вв
  10. X. ОСОБЕННОСТИ ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕС­КОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ МЕР ГОСУДАРСТВЕННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРИ ОРГАНИЗАЦИИ САНИТАРНО-ПРОТИВОЭПИДЕМИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ
  11. АВАРИИ С ВЫБРОСОМ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ
  12. Аварии с выбросом радиоактивных веществ в окружающую среду


 

100.24.122.228 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.


Генерация страницы за: 0.003 сек.