Теоретичні основи процесу горіння

Горіння – це екзотермічна реакція окислення, яка супроводжується виділенням великої кількості тепла, світла і диму (це є не тільки з’єднання, а й розклад речовин)

Для виникнення горіння необхідна наявність трьох чинників:

- горючої речовини (вуглеводневмісні речовини: бензин, гас, спирт тощо);

- окислювача (кисень, хлор, бром, йод, окисли азоту);

- джерела запалювання (імпульсу), (нагріті поверхні; відкритий вогонь; іскра).

Залежно від властивостей спалюваних сумішей горіння може бути гомогенним і гетерогенним.

Гетерогенне горіння – речовини знаходяться в різних агрегатних станах (тверда речовина - рідина, рідина - газ).

Розрізняють два види горіння повне і неповне.

Повне горіння відбувається при достатній або надлишковій кількості окислювача.

При цьому утворюються речовини в вищому ступені окиснення - вуглекислий газ, соляна кислота, вода, азот, сірчаний ангідрид тощо, які нездатні горіти.

Неповне горіння відбувається при недостатній кількості окислювача. При цьому утворюються токсичні речовини, які надалі придатні до горіння (сажа, оксид вуглецю, альдегіди, спирти, смоли, сірководень, аміак).

За швидкістю поширення полум’я горіння поділяється на:

- дефлаграційне (нормальне) – швидкість поширення полум’я 0,01-1 (2-7 м/с) м/с;

- вибух– надзвичайно швидке хімічне перетворення, що супроводжується виділенням енергії і утворенням стиснутих газів, здатних виконувати механічну роботу, швидкість поширення якого 1 - 1000 м/с;

- детонація – це хімічна реакція при якій утворюється ударна хвиля (умова виникнення детонації), швидкість поширення хвилі -1000-7000 м/с.

Горіння поділяються на такі види: спалах, займання, самозаймання, спалахування, само- спалахування, тління.

Спалах – це швидке згоряння горючої суміші (<5 с), без утворення стиснутих газів, яке не переходить у стійке горіння під дією джерела горіння. Температура спалаху – найнижча температура горючої речовини, при якій над її поверх­нею утворюються пари або гази, здатні спалахнути від джерела запалювання, але швидкість їх утворювання ще недостатня для стійкого горіння.

Займання (загоряння) – виникнення горіння під впливом джерела запалювання. Температура займання – найнижча температура горючої речовини, при якій вона виді­ляє горючі випари і гази з такою швидкістю, що після їх запалення виникає стійке горіння (>5 с).

Спалахування – займання, що супроводжується появою полум’я.

Самозаймання – початок горіння без впливу джерела запалювання.

Самоспалахування – самозаймання, що супроводжується появою полум’я. Температура самоспалахування – та найнижча температура речовини, при якій відбувається різке збільшення швидкості екзотермічної реакції, що призводить до виникнення полум’янистого горіння.

Тління – горіння без випромінювання світла, що, як правило, розпізнається з появою диму.

Залежно від внутрішнього імпульсу процес самозаймання (самоспалахування) поділяєть­ся на: теплове, мікробіологічне та хімічне.

Теплове самозаймання – виникає внаслідок дії зовнішнього нагрівання речовини на певній відстані (сонячні промені, відкрите полум’я тощо).

Мікробіологічне самозаймання відбувається внаслідок самонагрівання, що спричинене життєдіяльністю мікроорганізмів у масі речовини. До такого самозаймання схильні речовини рослинного походження – сіно, зерно, тирса, торф (переважно не висушені).

Хімічне самозаймання – виникає внаслідок дії на речовину повітря, води, а також при взаємодії речовин. Наприклад, до речовин, що здатні самозайматися при взаємодії з водою, відноситься калій, натрій, цезій, карбіди кальцію та лужних металів тощо. Ці речовини виділяють горючі гази, які нагріваються за рахунок теплоти реакції і здатні самозайматися. Стиснутий кисень викликає самозаймання мінеральних мастил, які не самозаймаються на повітрі.

1. Показники пожежо-, вибухонебезпечності речовин та матеріалів.

Відповідно вимог ДБН В.1.1.-7-2002 оцінку пожежовибухонебезпечності усіх речовин та матеріалів проводять залежно від агрегатного стану: газ; рідина; тверда речовина (пил виділено в окрему групу).

Насамперед визначають групу горючості цієї речовини. За цим показником всі речовини та матеріали поділяються на негорючі, важкогорючі та горючі.

Негорючі – речовини та матеріали, не здатні до горіння на повітрі нормального складу та в зоні джерела горіння. Це ^__ неорганічні матеріали, метали, гіпсові конструкції.

Важкогорючі – це речовини та матеріали, які здатні до займання у повітрі від джерела запалювання. Однак після його вилучення не здатні до самостійного горіння. Вони містять горючі та негорючі складові частини (асфальтобетон, фіброліт).

Горючі – речовини та матеріали, які здатні до самозаймання, а також займання від джерела запалювання і самостійного горіння після його вилучення (всі органічні матеріали).

Горючі матеріали і речовини поділяються на: легкозаймисті, які займаються від джерела запалювання незначної енергії (сірник, іскра тощо), та важкозаймисті, які займаються від більш потужніших джерел запалювання.