Лекция № 17 горение и пожароопасные свойства веществ

Пожары и взрывы причиняют значительный ущерб и в ряде случаев вызывают тяжелые травмы и гибель людей.

Большинство современных промышленных предприятий ха­рактеризуется повышенной пожарной опасностью, так как на них используется значительное количество легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, сжиженных горючих газов, твердых горю­чих материалов, большое количество емкостей и аппаратов в которых находятся пожароопасные продукты под давлением, разветвленная сеть трубопроводов, большая оснащенность произ­водства электроустановками и др.

Учащению пожаров в общественных зданиях и сооружени­ях, а также в жилых помещениях способствует широкое исполь­зование в быту электроэнергии, радиоэлектроники и телевидения.

1 Процесс горения, виды горения

Горением называется сложный физико-химический процесс взаимодействия горючего вещества и окислителя, сопровождаю­щийся выделением тепла и излучения света. Горение может возникнуть только при одновременном наличии трех условий: присутствии горю­чего вещества, окислителя и источника (импульса) вос­пламенения.

Окислителем в процессах горения обычно является газооб­разный кислород, находящийся в воздухе, но горение может быть и в среде хлора, брома, озона и других окислителей.

Для возникновения процесса горения необходимо наличие горючего вещества, окислителя и источника воспламенения. Го­рючее вещество и окислитель составляют горючую систему, а ис­точник воспламенения вызывает в ней реакцию окисления (горения). При этом источник воспламенения должен обладать определенным запасом тепла и иметь температуру, достаточную для начала реакции.

Во всех случаях для горения характерны три типичные ста­дии: возникновение, распространение и погасание пламени.

В зависимости от агрегатного состояния горючего и окисли­теля различают три вида горения:

— гомогенное горение газов и парообразных горючих ве­ществ в среде газообразного окислителя; скорость его определяет­ся скоростью химической реакции; такое горение может пред­ставлять собой взрыв или детонацию;

— гетерогенное горение жидких и твердых горючих веществ в среде газообразного окислителя;

— горение взрывчатых веществ и порохов.

При гомогенном горении исходные вещества и продук­ты горения находятся в одинаковом агрегатном состоя­нии. Это:

• горение газовых смесей (природного газа, водорода, оксида углерода и других веществ с окислителем – обычно кислородом воздуха);

• горение негазифицирующихся конденсированных веществ (например, термитов — смеси алюминия с оксида­ми различных металлов);

• изотермическое горение - распространение цепной разветвленной реакции в газовой смеси без значительного разогрева.

При гетерогенном горении исходные вещества, напри­мер твердое или жидкое горючее и газообразный окисли­тель, находятся в разных агрегатных состояниях. К ос­новным технологическим процессам гетерогенного горе­ния относятся горение угля, металлов, сжигание жидких топлив в топках, двигателях внутреннего сгорания и т.д.

Горение взрывчатых веществ сопровождается перехо­дом вещества из конденсированного в газовое состояние. При этом на поверхности раздела фаз происходит слож­ный физико-химический процесс, при котором в резуль­тате химической реакции выделяются теплота и горючие газы, догорающие в зоне горения на некотором расстоя­нии от поверхности.

Горючие вещества м. б. твердые (бумага, уголь, дерево); жидкие (бензин, нефть. керосин); газообразные (метан, пропан, водород)

Температура, при которой вещество воспламеняется и начинает гореть, называется температурой воспламенения. Эта температура неодинакова у различных веществ и зависит от природы вещества, атмосферного давления, концентрации кислорода и других факторов.

Источники воспламенения: пламя, электрические искры.