Тепловое самовозгорание ископаемых углей и торфа

Ископаемые угли, хранящиеся в больших кучах (штабелях), способны к тепловому самовозгоранию. Торф наиболее склонен к СВЗГ, но быстро теряет эту склонность при нахождении открытом воздухе.

Причины склонности углей и торфа к тепловому самовозгоранию:

• окисление;

• адсорбция паров (воды) при низких температурах, что также способствует самонагреву.

Окисление протекает медленно, но в больших кучах теплоотдача затруднена, вследствие этого может произойти самовозгорание.

Вначале происходит общее нагревание, которое с повышением температуры приобретает гнездовой характер. Критической температурой считается 60С. До этой температуры самовозгорание можно остановить проветриванием.

Условия теплового самовозгорания углей и торфа:

• приток воздуха;

• плохой теплоотвод.

Склонность к самовозгоранию углей различна. Ископаемые угли делят на 2 категории:

А – опасные в плане самовозгорания (нельзя долго хранить), марки ОС кузнецкие, Ж (ткварчельские), Г (ткибульские), Д, Б. Наиболее опасный – бурый.

Б – устойчивые (антрацит, марки Т и Ж (печерские).

Предотвращение теплового самовозгорания углей:

• ограничение высоты штабеля (улучшает теплоотвод);

• уплотнение угля (предотвратить доступ окислителя – кислорода воздуха);

• укладка на мягкий грунт (затрудняет подвод окислителя – кислорода воздуха).

Тепловое самовозгорание сульфидов железа

Сульфиды железа FeS, Fe₂S₃ образуются в местах хранения ископаемых, при взаимодействии серы, находящейся в нефтепродуктах и железа резервуаров или трубопроводов. Серный колчедан FeS₂ образуется на складах сернокислых заводов, рудниках.

Причина – способность реагировать с кислородом c выделением большого количества тепла. Самовозгоранию пирита способствует влага (растрескивается поверхность и увеличивается поверхность окисления).

Предотвращение рассмотрим на примере нефтяного резервуара. Основано на недопущении условий самовозгорания:

• очистка нефтепродукта от сероводорода;

• антикоррозийное покрытие;

• флегматизация объема резервуара;

• заполнение водой и медленный слив.

Тепловое самовозгорание растительных веществ

Наиболее склонны к самовозгоранию следующие вещества:

• отруби зерновых и зернобобовых;

• пророщенное и недозревшее зерно;

• зеленые корма.

Разберем процесс самовозгорания растительных материалов на примере зерносушилок:

• при достижении температуры в сушильной камере 40 – 60 °С – зерно теряет влагу;

• через 1,5 – 2 часа начинается образование застойных зон, происходит аккумуляция тепла и самонагревание зерна;

• при непринятии мер – температура повышается до 100 °С, выделяются летучие органические соединения (метан, оксид углерода и т.д.), самонагревание продолжается;

• при достижении 200 °С начинается тление зерна;

• при достижении 350 °С – образуется уголь, начинается его горение, температура повышается;

• при достижении 600 – 700 °С может произойти взрыв зерновой пыли или летучих соединений.

Вопросы для самоконтроля

1. Дайте определение теплового самовозгорания и приведите примеры.

2. В чем состоит принцип предупреждение теплового самовозгорания?

3. Какой показатель ПВО характеризует склонность вещества к самовозгоранию?

4. Какие факторы влияют на склонность вещества к самовозгоранию?

5. Перечислите основные группы веществ, склонных к тепловому самовозгоранию.

6. Опишите особенности теплового самовозгорания основных групп веществ.