- •1.Процессы воспламененния и горения
- •Беспламенное горение
- •Твердофазное горение
- •Автогенное горение
- •4.Огнестойкость.Требования к степени огнестойкости здания и сооружения
- •7.Условие обеспечения пожарной безопасности
- •8. Основные понятия физики горения и взрыва
- •9. Классификация горючих веществ
- •10.Классификация промышленных помещений по взрыво-пожарной опасности
- •11.Здания взрыво-пожарной опасности категории а
Беспламенное горение
В отличие от обычного горения, когда наблюдаются зоны окислительного пламени и восстановительного пламени, возможно создание условий для беспламенного горения. Примером может служить каталитическое окисление органических веществ на поверхности подходящего катализатора, например, окисление этанола на платиновой черни.
Твердофазное горение
Это автоволновые экзотермические процессы в смесях неорганических и органических порошков, не сопровождающиеся заметным газовыделением, и приводящие к получению исключительно конденсированных продуктов. В качестве промежуточных веществ, обеспечивающих массо-перенос, образуются газовые и жидкие фазы, не покидающие, однако, горящую систему. Известны примеры реагирующих порошков, в которых образование таких фаз не доказано (тантал-углерод).
Как синонимы используются тривиальные термины «безгазовое горение» и «твердопламенное горение».
Примером таких процессов служит СВС (самораспространяющийся высокотемпературный синтез) в неорганических и органических смесях.
Тление
Вид горения, при котором пламя не образуется, а зона горения медленно распространяется по материалу. Тление обычно наблюдается у пористых или волокнистых материалов с высоким содержанием воздуха или пропитанных окислителями.
Автогенное горение
Самоподдерживающиеся горение. Термин используется в технологиях сжигания отходов. Возможность автогенного (самоподдерживающегося) горения отходов определяется предельным содержанием балластирующих компонентов: влаги и золы. На основе многолетних исследований шведский учёный Таннер предложил для определения границ автогенного горения использовать треугольник-схему с предельными значениями: горючих более 25 %, влаги менее 50 %, золы менее 60 %.
Процесс воспламенения, независимо от механизма ( цепного или теплового), можно рассматривать состоящим из двух стадий испарения и собственно воспламенения. Развитие первой стадии определяется свойствами горючего и состоянием внешней среды, включая теплообмен горючего с внешней средой. Развитие второй стадии определяется условиями смешения горючего в паровой фазе с окислителем, реакционной способностью образовавшейся смеси и условиями теплообмена. Физическая составляющая характеризует процесс испарения топлива до момента образования условий воспламенения, химическая - развитие химической реакции окисления топлива до момента появления пламени.
|
ВОСПЛАМЕНЕНИЕ ВОСПЛАМЕНЕНИЕ, начальная стадия горения, в течение к-рой энергия, подводимая к системе от внеш. источника, приводит к резкому ускорению хим. р-ции из-за прогрессивного накопления тепла (тепловое воспламенение) или активных промежут. в-в (цепное воспламенение). Возможны два предельных режима теплового воспламенения: 1) самовоспламенение, при к-ром подводимое тепло успевает равномерно распределиться по всему реакц. объему; ускорение р-ции начинается в центре этого объема, где условия теплоотвода наихудшие; 2) зажигание, к-рое происходит при столь интенсивном прогреве системы от внеш. источника, что подводимое тепло не успевает равномерно распределиться по всему объему и ускорение р-ции начинается в поверхностных слоях в-ва. Самовоспламенение обычно приводит к объемному горению, зажигание - к волне горения. Аналогичные предельные режимы можно выделить и при цепном воспламенении. Самовоспламенение. Тепловое самовоспламенение характерно для р-ций с сильной зависимостью скорости от т-ры и значит. тепловым эффектом. Выделяемое в ходе р-ции тепло частично рассеивается в окружающую среду путем теплоотвода, частично остается в системе. Если тепловыделение больше теплоотвода, т-ра системы прогрессивно повышается, что приводит к очень быстрому хим. превращению всего исходного в-ва. Поэтому часто вместо термина "самовоспламенение" употребляют термин "тепловой взрыв". Для теплового самовоспламенения существуют т. наз. критич. параметры системы (св-ва исходного в-ва, размеры реакц. сосуда, характеристики теплообмена с окружающей средой и др.), при незначит. изменении к-рых обычные скорости р-ции резко, скачком увеличиваются до взрывных. Чаще всего тепловое самовоспламенение определяется критич. т-рой или критич. размером сосуда при фиксиров. значениях остальных параметров. Важная характеристика теплового самовоспламенения - время индукции (tинд), в течение к-рого т-ра достигает очень больших значений, а скорость р-ции становится максимальной. В случаях, когда скорость тепловыделения намного превосходит скорость теплоотвода (адиабатич. условия теплового самовоспламенения), tинд минимально. |
2.Состав продуктов горения
При сжигании любого топлива с теоретическим количеством воздуха (n =1, =0) продукты сгорания будут состоять из СО2 и Н2О, образовавшихся в результате реакции полного горения, и азота, перешедшего из воздуха и топлива. Содержание азота в продуктах сгорания различных топлив колеблется в довольно узких пределах (6575%) и для большинства топлив составляет в среднем 70%. На долю СО2 и Н2О приходится в сумме примерно 30%. Если суммарное количество СО2 и Н2О составляет примерно одну и ту же величину, то содержание их в отдельности колеблется в более широких пределах. Так, например, в продукты сгорания антрацита, содержащего 86,3% С, входит 21% СО2 и 3% Н2О; в продуктах сгорания доменного газа содержится 23% СО2 и 3% Н2О; в продуктах сгорания коксового газа, в состав которого входит 50% Н2 и 25% СН4 содержится 8% СО2 и 22% Н2О; в продуктах сгорания природного газа, состоящего, в основном, из углеводородов содержание водяного пара составляет 20%, а на долю углекислого газа приходится 10%. В продуктах сгорания может также присутствовать небольшое количество сернистого газа. Плотность продуктов сгорания (дымовых газов) при сжигании различных топлив колеблется в пределах 1,21,4 кг/м3 и составляет в среднем 1,3 кг/м3, т.е. примерно равна плотности воздуха. Т.к. водяные пары легче углекислого газа, то наименьшей плотностью из технических топлив обладают продукты сгорания коксового газа (1,21 кг/м3), а наибольшей продукты сгорания доменного газа (1,4 кг/м3). При взятии пробы для анализа вода конденсируется и практически определяется состав сухих продуктов сгорания. Состав сухих продуктов горения при сжигании доменного и коксового газов значительно отличается, что вполне естественно, т.к. при сжигании водорода сухие продукты сгорания будут состоять из 100% N2, а при сжигании окиси углерода из 65,3% N2 и 34,7% CO2. При неполном горении в продуктах сгорания будут присутствовать горючие газы СО, Н2 и
др.
3.Сопротивление воспламенению
