2.5. Вынужденное воспламенение (зажигание) как вид возникновения горения

Зажигание – появление очага горения под действием источника зажигания. Наиболее часто встречающийся вид возникновения горения.

Принципиально зажигание не отличается от самовоспламенения, т.к. самоускорение реакции и в том и другом случае наступает после повышения температуры выше определенного значения (T_св).

Существует показатель пожаровзрывоопасности, характеризующий склонность вещества к воспламенению – температура воспламенения.

Температурой воспламенения Т_воспл называют наименьшую температуру вещества, при которой в условиях специальных испытаний вещество выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что при воздействии на них источника зажигания наблюдается воспламенение.

Зажигание называют предельным случаем самовоспламенения.

Можно выделить следующие отличия самовоспламенения от зажигания:

1. разные температуры. Так, древесная пыль имеет Т_воспл = 430 С, Т_св = 250 С;

2. при самовоспламенении смесь нагревается во всем объеме и равномерно доводится до Тсв. При зажигании – греется часть объема, остальная часть остается сравнительно холодной. Поэтому при зажигании удельная поверхность теплоотвода больше, чем при самовоспламенении, и ускорение реакции начинается при более высокой температуре, чем в случае самовоспламенения, т.е. Твоспл > Тсв;

3. при самовоспламенении процесс самоускорения происходит сравнительно медленно;

4. при зажигании период индукции намного меньше, чем при самовоспламенении.

Источником зажигания называют средство энергетического воздействия, инициирующее горение.

Различают следующие виды источника зажигания:

• открытый огонь, искры и раскаленные продукты горения;

• тепловые проявления механической энергии;

• тепловые проявления химической энергии;

• тепловые проявления электроэнергии;

• адиабатическое сжатие, ударная волна и т.д.

Для возникновения горения недостаточно просто наличие источника зажигания, необходимо соблюдение условий зажигания:

1. температура источника зажигания должна быть больше температуры самовоспламенения tи.з. >tсв;

2. время действия источника зажигания должно быть больше периода индукции _и.з > _инд.

Ранее указывалось, что горение представляет собой совокупность физико-химических процессов. Физические процессы, протекающие с веществами при горении, имеют большое значение для понимания сущности горения. Так, для начала горения жидкости необходимо, чтобы выделились пары, смешались с воздухом, только затем начнется процесс окисления и т.д. С твердыми веществами происходят более сложные превращения. Поведение горючих веществ различного агрегатного состояния при горении приведено на рис. 2.1.

Как видим, большинство горючих веществ горит в гомогенном режиме. При нагревании с горючими веществами происходят сложные процессы, наиболее сложные – с твердыми веществами. Большинство горючих веществ газифицируется.

В общем случае чем более сложные процессы протекают с горючим веществом перед началом горения, тем менее оно пожаровзрывоопасно.

Рис. 2.1. Поведение горючих веществ при горении

Вопросы для самоконтроля

1. Что называют зажиганием?

2. Какой показатель пожаровзрывоопасности характеризует склонность к вынужденному воспламенению? Приведите его определение.

3. В чем состоит отличие зажигания от самовоспламенения?

4. Что понимают под источником зажигания? Приведите примеры.

5. Перечислите условия зажигания источником зажигания?