Виды горения
Основные определения
Лекция 12
ПОЖАРОБЕЗОПАСНОСТЬ
1. Общие сведения о процессе горения
1.1. Основные определения
1.2. Виды горения
1.3. Процесс возникновения горения
1.4. Основные показатели пожароопасности веществ
1.5. Классификация веществ по пожароопасности
2. Основные источники возникновения пожаров на предприятии, при транспортировке и хранении сжиженных газов и ГЭИ. Оценка пожарной опасности промышленных предприятий.
3. Классификация производств и зон по пожаро- и взрывоопасности
4. Мероприятия по пожарной профилактике. П.п. производственных зданий.
1. Общие сведения о процессе горения
Пожар - неконтролируемое горение вне специального очага, наносящих материальный ущерб (стандартное определение).
· Для людей при пожаре опасными факторами являются:
· открытый огонь, искры, повышенная температура воздуха и предметов;
· лучистые потоки энергии, повышение температуры среды, вдыхание горячего воздуха, поражение и некроз верхних дыхательных путей
· токсичные продукты горения, дым, обеднение воздуха кислородом
· потеря видимости из-за задымления
· обрушение зданий и их элементов, установок, оборудования
· взрывы.
Токсичные вещества, образующиеся при пожаре обусловлены химическим составом сгорающего вещества: волос, кожа, ткани, шерсть - неприятно пахнущие продукты, цианистые соединения, содержащие соду, альдегиды, кетоны, Каучук, резина - изопрен, углеводороды, лаки, продукты, содержащие нейроцеллюлоид - СО, N2O, HCN, Пластмассы, целлулоид - СО, N2O, цианиды, формальдегиды, фенол, фторфосин, аммиак, ацетон, стирол и др. являются высокотоксичными соединениями.
Загорание - горение, не причинившее материального ущерба.
У человека, получившего ожоги II степени более 30% площади тела мало шансов выжить (без оказания специализированной медицинской помощи). Время получения ожогов II степени:
1) 26 с при t° = 71°C
2) 15c при t° = 100°С
3) 7с при t = 176°С.
Исследования, проведенные в Канаде, показали, что во влажной среде, типичной для пожара, II степени ожога вызывает t = 55°С при воздействии в течение 28с и 70°С - в течение 1 с.
Так, при пожаре в универмаге «Инвацион» в г. Брюсселе за 10 мин пожара погибло 350 и было ранено 150 человек. За это время большой универмаг, по площади занимающий целый гектар, превратился в костер.
Горение - быстро протекающая химическая реакция (чаще всего окисление), сопровождающаяся выделением большого количества теплоты и обычно ярким свечением (пламенем).
Для горения необходимо наличие 3-х факторов:
1) окислителя (обычно О2, также Сl, F, Br, I, NOX)
2) горючего вещества
3) источника загорания (т.е. начало импульса).
В зависимости от свойств и состава горючего вещества различают:
А. Гомогенное горение (одинаковый агрегатный состав, например, газы)
Б. Гетерогенное горение (например, твердое вещество и жидкость).
В зависимости от скорости распространения пламениразличают:
А. Дефлаграционное (свойственно пожарам)
~h 10 м/с
Б. Взрывное ~h×100 м/с
В. Детонационное ~ 1000 м/с ¸ 5000 м/с
В зависимости от условий образования горючей смеси:
Диффузионное горение - характеризуется тем, что образование горючей смеси происходит в процессе горения в результате диффузии кислорода в зону горения. Например, горение жидкости с открытой поверхности или газов, выходящих через неплотности оборудования
Дефлаграционное горение - это диффузионное горение.
Кинетическое горение соответствует взрывному горению. В этом случае горючее вещество и кислород поступают в зону горения предварительно смешанными. Определяющим фактором является скорость химической реакции окисления между окислителем и горючем веществе, происходящей во фронте пламени. Если процесс кинетического горения происходит в замкнутом объеме, то давление в этом объеме повышается, температура продуктов горения увеличивается.
По соотношению горючего и окислителя выделяют:
А. Горение бедных горючих смесей (в субъекте - окислитель, горение лимитируется соединением горючего компонента).
Б. Горение богатых горючих смесей - соответственно наоборот - горючее лимитирует содержание окислителя (содержит горбчего выше стеклометрического соотношения компонентов).
Возникновение горения связано с обязательным самоускорением реакции. Существует 3 вида самоускорения:
1) тепловой: при условии аккумуляции теплоты в системе повышается температура, что приводит к ускорению химических реакций;
2) цепной: связан с катализом химических превращений промежуточными продуктами реакций, обладает особой химической активностью (активные центры). (т.е. химический процесс происходит не путем непосредственного взаимодействия исходных молекул, а с помощью осколков, образующихся при распаде этих молекул).
Реальные процессы горения обычно осуществляются по комбинированному цепочно-тепловому механизму.