Лекція 14. Основні поняття та значення пожежної безпеки
Суть процесу горіння. Теоретичні основи механізму горіння та вибуху. Класифікація видів горіння. Повне і неповне згорання. Ламінарне і дефлаграційне горіння, вибух і детонація. Гомогенне та гетерогенне горіння.
ТЕМА 4
Пожароопасные свойства материалов и веществ. Суть процесса горения. Теоретические основы механизма горения и взрыва
Суть процесу горіння. Теоретичні основи механізму горіння та вибуху. Класифікація видів горіння. Повне і неповне згорання. Ламінарне і дефлаграційне горіння, вибух і детонація. Гомогенне та гетерогенне горіння.
Горение – химическая реакция окисления вещества,которая сопровождается выделением большого количества тепла и света с прогрессирующим самоускорением.
Условия горения:
1) наличие горючего вещества;
2) наличие окислителя; (O2,Сl2,F2,Br2,I2,NO,NO2);
3) наличие источника загорания (импульса).
Условия образования пламени – наличие образования смеси, в которой может протекать химическая реакция. При этом, количество тепла, выделяющегося при горении единицы веса горючего должно быть достаточным для существенного повышения температуры реагентов по сравнению с продуктами сгорания. Скорость химической реакции, т.е. количество вещества, реагирующего в единице объема в единицу времени, сильно возрастает с температурой, поэтому, при этих условиях наблюдается самоускорение реакции.
Горючее вещество – твердое, жидкое, газообразное вещество, способное гореть под действием огня. С уменьшением концентрации кислорода в воздухе уменьшается интенсивность горения. Однако, сжатый ацетилен, хлористый азот, озон горят и без доступа воздуха.
Горение происходит в движущей среде. Это движение может быть следствием самого процесса горения (свеча) или по принудительным причинам (газовая турбина).
Ламинарное горение – соседние слои жидкости равномерно скользят друг по другу.
Скорость движения пламени относительно исходной смеси зависит от природы от природы химической реакции и теплопроводимости газа. Процесс горения, при котором начальное и конечное состояние характеризуется точками A и B называется нормальным или дефлаграционным. Скорость распространения пламени при этом – несколько метров в секунду.
Взрывное горение – скорость распространения пламени достигает порядка десяти метров в секунду.
Взрыв – это горение вещества, сопровождающееся крайне быстрым выделением большого количества энергии, вызывающего нагрев продуктов сгорания до высоких температур и резкое повышение давления.
Детонационное горение – скорость горение до 1000 м/c – импульс воспламенения передается от слоя к слою смеси не за счет теплопроводимости, а вследствие импульса давления.
В зависимости от свойств горючей смеси горение может быть гомогенным и гетерогенным. Если исходные вещества имеют одно агрегатное состояние (горение газов), то горение называют гомогенным.
Пожарная опасность различных веществ и материалов оценивается их способностью вызвать пожар и взрыв. Пожароопасными называют вещества, которые имеют повышенную пожарную опасность. Опасность возникновения взрыва и пожара в помещениях, где выделяются пары и газы горючих веществ и пыли, зависит от их концентрации в воздухе.
Если в воздухе возникает такая концентрация пыли, паров или газов, которая будет выше нижней границы воспламенения, то при наявности открытого источника огня произойдет взрыв, а за пределами верхней границы возгорания – будет горение.
Нижней и верхней границей взрыва называют соответственно наименьшую и наибольшую концентрацию паров, газов или пыли в воздухе, при которых существует вероятность взрыва смеси. Согласно ГОСТ 12.1.004 - 85 пожарная опасность веществ характеризуется их горючестью, возгоранием и взрывоопасностью.
Пожароопастносные вещества имеют такие обозначения:
НГ – негорючие вещества. Это такие вещества, которые не способны гореть в атмосфере воздуха обычного состава.
ТГ – тяжелогорючее вещество. Может гореть лишь под действием постороннего источника возгорания, но не способное самостоятельно гореть после его удаления.
ГВ – горючая жидкость. Это жидкость, которая горит самостоятельно после удаления источника возгорания. Температура вспышки выше 61 0С в закрытом тигле или 66 0С в открытом.
ЛВЖ – легковоспламеняющиеся жидкости. Самостоятельно горит после удаления источника возгорания с температурой вспышки не выше 61 0С в закрытом тигле или 66 0С – в открытом.
ГГ – горючий газ, который способен образовывать с воздухом воспламеняющиеся и взрывоопасные смеси при температуре не выше 55 0С.
ВВ – взрывоопасное вещество, способное взрываться или детонировать без присутствия кислорода (О3, СНºСН, хлористый азот). Это могут быть также металлы, способные гореть в атмосфере хлора, парах серы или двуокиси углерода.
Пределы воспламенения паров ЛВЖ и ГЖ выражают температурными пределами. При этом нижнему и верхнему температурным пределам соответствуют нижний (НПВ) и верхний (ВПВ) концентрационный предел, выражаемый в объемных процентах.
Наиболее опасны жидкости с температурой вспышки не менее 150С и широкими пределами воспламенение (сероуглерод имеет: Твсп = -430С; НВП = 1 %; ВПВ = 50 %).
Одной из назначенных форм загорания, по причине, которой возникает процесс горения, является вспышка. Вспышка – быстротекущий процесс сгорания паров горючей жидкости, который происходит при их контакте с открытым источником огня. Воспламенение длительный процесс горения, возникающий от источника огня и длиться до тех пор, пока существует выделения паров из горючего вещества. Воспламенения происходит при температурах, которые больше температуры вспышки для ЛВЖ на 2…5 0С, а для горючих на 5…30 0С.
Система попередження пожеж. Система пожежного захисту. Система організаційно-технічних заходів.