Процес горіння і вибуху

Горіння - екзотермічна реакція окислення речовини, яка супроводжується полум’ям, свіченням, виділенням диму.

Горіння виникає при наявності горючої речовини і окислювача, а також джерела запалювання.

Розрізняють два види горіння: повне, при достатній кількості окислювача, і неповне - при нестачі окислювача. При неповному горінні утворюються горючі і токсичні продукти (окис вуглецю, альдегіди).

Горіння поділяється на кілька видів: спалахування, займання, запалення, самозаймання, самозапалення.

Спалахування – швидке згоряння горючої речовини, яке не супроводжується утворенням стисненого газу.

Займання – початкова стадія горіння під дією джерел запалювання.

Запалення – це займання, яке супроводжується появою полум’я.

Самозаймання – це явище прискорення швидкості екзотермічних реакцій, яке приводить до різкого підвищення температури і до виникнення горіння речовин при відсутності джерела запалювання.

Самозапалення - самозаймання, яке супроводжується появою полум’я.

Горіння може супроводжуватися пожежею та вибухом.

Вибух - це швидке перетворення речовини (вибухове горіння) яке супроводжується виділенням енергії і утворенням ударної хвилі. Ударна хвиля поширюється перед фронтом полум’я, із швидкістю 330 м/с. Небезпека вибуху, залежить від тиску вибуху, швидкості наростання тиску при вибуху, подрібнюючих і фугасних властивостях вибухонебезпечного середовища. У деяких випадках, особливо в трубах, вибух може перейти в детонацію, коли швидкість поширення ударної хвилі перевищує швидкість звуку. При детонації газових сумішей швидкість поширення ударної хвилі становить (1-3)*10³ м/с, а тиск у фронті ударної хвилі 1-5 МПа.

Показники пожежовибухонебезпеки речовин.

Показники вибухопожежонебезпеки речовин і матеріалів визначаються з метою отримання вихідних даних для розробки та створення системи забезпечення пожежовибухобезпеки. Вони використовуються для аналізу пожежної небезпеки; для класифікації небезпечних вантажів; для вибору категорії приміщень та будівель згідно з вимогами норм технологічного проектування, а також з метою здійснення технічного нагляду за виготовленням матеріалів і виробів та їх наступного використання.

До показників пожежо - вибухонебезпечності речовин і матеріалів належать: група горючості, температура спалаху, температура займання, нижня і верхня концентраційні межі поширення полум’я, умови теплового займання.

Група горючості – класифікаційна характеристика речовин (матеріалів) за горючістю, що визначається встановленими умовами випробувань.

За горючістю речовини та матеріали поділяються на три групи:

негорючі (неспалимі) – під впливом вогню або високої температури не спалахують, не тліють і не обвуглюються. Деякі негорючі речовини можуть бути пожежовибухонебезпечними, наприклад, окисники або речовини, що виділяють горючі продукти при взаємодії з водою, киснем повітря або один з одним;

важкогорючі (важкоспалимі) – під впливом вогню або високої температури спалахують, чи тліють, чи обвуглюються та продовжують горіти, чи тліти, чи обвуглюватися при наявності джерела запалювання, а після його видалення горіння чи тління припиняється;

горючі (спалимі) – під впливом вогню або високої температури спалахують, чи тліють, чи обвуглюються та продовжують горіти, чи тліти, чи обвуглюватись після видалення джерела запалювання.

Температура спалаху - найнижча температура горючої речовини, при якій над поверхнею речовини утворюються пара або гази, здатні спалахнути від джерела запалювання, але швидкість їх утворення ще недостатня для стійкого горіння.

За температурою спалаху розрізняють:

легкозаймлені рідини (ЛЗР) -рідини, для яких температура спалаху, не перевищує 61⁰С (у закритому тиглі), та здатні горіти самостійно після віддалення джерела запалювання;

спалені рідини (СР) - т-ра спалаху їх більша 61⁰С, та здатні самостійно горіти після віддалення джерела запалювання.

Займання - початок горіння під дією джерела запалювання.

Температура займання - найменша т-ра речовини, при якій вони виділяють горючі пари і гази з такою швидкістю, що після їх запалення виникає стійке полум’яне горіння.

Температура самозаймання - найнижча т-ра речовини, при якій різко збільшується швидкість екзотермічних реакцій, що закінчується полум’янистим горінням.

Ступінь пожежо - вибухонебезпечності горючих газів визначається концентраційними межами поширення полум’я.

Нижня концентраційна межа поширення полум’я - це мінімальний вміст горючого в середовищі, при якому можливе поширення полум’я по суміші на будь-яку відстань від джерела запалювання.

Верхня концентраційна межа - максимальний вміст горючої речовини в середовищі, вище якого суміш стає нездатною до поширення полум’я

Температура тління - температура речовини, при якій проходить різке збільшення швидкості екзотермічної реакції окислення, яка закінчується тлінням.

Температура самонагрівання - найнижча температура речовини, при якій самовільний процес його нагрівання не приводить до тління або полум’яного горіння.

Здатність до вибуху та горіння при взаємодії з водою, киснем повітря і іншими речовинами - якісний показник, якій за ГОСТом 12.1.044-84 характеризує особливу пожежну небезпеку деяких речовин. Ці властивості враховуються при встановленні категорії виробництва за пожежною небезпекою у відповідність ОНТП 24-86.

ГОСТ 12.1.004-91 «Пожежна безпека» встановлює порядок сумісного зберігання речовин і матеріалів, що здатні до вибуху та горіння. Вони поділяються на 6 груп:

1. Речовини, що здатні до утворення вибухонебезпечних сумішей: калій азотнокислий, бертолетова сіль та ін.

2. Стиснені і зріджені гази:

а) спалені і вибухонебезпечні- ацетилен, водень, пропан;

б) інертні та неспалені- аргон, азот, гелій;

в) гази, які підтримують горіння - кисень, стиснуте та зріджене повітря.

3. Самозаймаючі від води і повітря речовини: калій, натрій, алюмінієвий пил, цинковий пил та ін.

4. Легкозаймисті спалені речовини:

а) рідини - бензин, ацетон, спирт;

б) тверді речовини - целулоїд, нафталін.

5. Речовини, що здатні викликати займання: бром, сірчана кислота, калій марганцевокислий.

6. Легкоспалені речовини: бавовна, сіно, торф, сірка, сажа рослинна і тваринна.

Сумісне зберігання речовин і матеріалів, які знаходяться у різних групах, не дозволяється. Виняток становлять речовини, що знаходяться в групах 2б і 2в.