Особенности горения материалов и веществ

Особенности горения материалов и веществ


Разные по хим составу твёрдые материалы и вещества пылают не­одинаково. Обыкновенные (сажа, древесный уголь, кокс, антрацит), представляющие из себя химически незапятнанный углерод, накаляются либо тлеют без образования искр, пламени и дыма. Это разъясняется тем, что они не нуждаются в разложении перед тем, как всту­пить в соединение с кислородом воздуха. Такое (беспламенное) горение обычно про­текает медлительно и именуется гетерогенным (либо поверхностным) горением. Горение сложных по хим составу твёрдых горючих материалов (древесная порода, хлопок, каучук, резина, пластмасса и др.) протекает в две стадии: 1) разложение, процессы ко­торого не сопровождаются пламенем и излучением света; 2) фактически горение, ха­рактеризующееся наличием пламени либо тления. Таким макаром, сложные вещества сами не пылают, а пылают продукты их разложения. Если они сгорают в газообразной фазе, то такое горение именуют гомогенным.

Соответствующей особенностью горения химически сложных материалов и веществ является образование пламени и дыма. Пламя образуют светящиеся газы, пары и твёрдые вещества, в каких протекают обе стадии горения.



Дым представляет собой сложную смесь товаров горения, содержащих внутри себя твёрдые частички. Зависимо от состава горючих веществ, их полного либо непол­ного сгорания дым имеет определённый цвет и запах.

Большая часть пластмасс и искусственных волокон сгораемы. Они пылают с обра­зованием разжиженных смол, в значимом количестве выделяют окись углерода, хлористый водород, аммиак, синильную кислоту и другие ядовитые веще­ства.

Сгораемые воды более пожароопасны, чем твёрдые горючие вещества, потому что они легче воспламеняются, лучше пылают, образуют взрывча­тые паровоздушные консистенции. Сгораемые воды сами по для себя не пылают. Пылают их пары, находящиеся над поверхностью воды. Количество паров и скорость их об­разования зависят от состава и температуры воды. Горение же паров в воздухе может быть только при определённых их концентрациях, зависящих от температуры воды.

Для свойства степени пожарной угрозы сгораемых жидкостей при­нято использовать температуру вспышки. Чем ниже температура вспышки, тем опас­нее жидкость в пожарном отношении. Температура вспышки определяется по специ­альной методике и употребляется для систематизации сгораемых жидкостей по степени их пожарной угрозы.

Горючая жидкость (ГЖ) - это жидкость, способная без помощи других пылать по­сле удаления источника зажигания и имеющая температуру вспышки более 61 °С. Легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ) - это жидкость, имеющая температуру вспышки до 61 °С. Самую низкую температуру вспышки (-50 ºС) имеет сероуглерод, самую высшую – льняное масло (300 ºС). Ацетон имеет температуру вспышки минус 18, этиловый спирт – плюс 13 ºС.

Для ЛВЖ температура воспламенения больше температуры вспышки обычно на несколько градусов, а для ГЖ на - 30…35 ºС.

Температура самовоспламенения существенно выше температуры воспламене­ния. К примеру, ацетон может самовоспламеняться при температуре более 500 ºС, бензин – около 300 ºС.

К другим принципиальным свойствам (в пожарном отношении) сгораемых жидкостей следует отнести высшую плотность паров (тяжелее воздуха); малую плотность жид­костей (легче воды) и нерастворимость большинства из их в воде, что не позволяет использовать для тушения воду; способность при движении копить статическое напряжение; огромную теплоту и скорость сгорания.

Горючие газы (ГГ) представляют огромную опасность не только лишь поэтому, что го­рят, да и поэтому, что способны создавать взрывчатые консистенции с воздухом либо другими газами. Таким макаром, все горючие газы являются взрывоопасными. Но горючий газ способен создавать взрывчатые консистенции с воздухом только при определённой кон­центрации. Меньшая концентрация горючего газа в воздухе, при которой уже воз­можно воспламенение (взрыв), именуется нижним концентрационным пределом вос­пламенения (НКПВ). Большая концентрация горючего газа в воздухе, при которой еще может быть воспламенение, именуется верхним концентрационным пределом вос­пламенения (ВКПВ). Область концентраций, лежащая снутри этих границ, именуется областью воспламенения. НКПВ и ВКПВ измеряются в % к объёму горючей консистенции. При концентрации горючего газа меньше, чем НКПВ и больше, чем ВКПВ смесь го­рючего газа с воздухом не воспламеняется. Горючий газ тем опаснее во взрывопожар­ном отношении, чем больше область воспламенения и ниже НКПВ. К примеру, об­ласть воспламенения аммиака 16…27 %, водорода 4…76 %, метана 5…16 %, ацети­лена 2,8…9З %, окиси углерода 12,8…75 %. Таким макаром, большей взрывоопас­ностью обладает ацетилен, имеющий наибольшую область воспламенения и са­мый маленький НКПВ. К другим небезопасным свойствам горючих газов относятся большая разрушительная сила взрыва и способность к образованию статического электриче­ства при движении по трубам.


Загрузка...

Горючие пыли образуются в процессе производства при обработке неких твёрдых и волокнистых материалов и представляют значительную пожарную опас­ность. Твёрдые вещества в очень раздробленном и взвешенном состоянии в газооб­разной среде делают дисперсную систему. Когда дисперсной средой является воздух, такая система именуется аэрозолью. Осевшую из воздуха пыль именуют аэрогелем. Аэрозоли способны создавать взрывчатые консистенции, а аэрогели могут тлеть и пылать.

Пыли по пожарной угрозы во много раз превосходят продукт, из которого они получены, потому что пыль имеет огромную удельную поверхность. Чем мельче час­тицы пыли, тем больше развита у неё поверхность и тем пыль опаснее в отношении воспламенения и взрыва, потому что хим реакция меж газом и твёрдым вещест­вом, обычно, протекает на поверхности последнего и быстроту реакции увеличи­вается по мере роста поверхности. К примеру, 1 кг каменноугольной пыли мо­жет сгореть за толики секунды. Алюминий, магний, цинк в цельном состоянии обычно не способны пылать, но в виде пыли они способны взрываться в воздухе. Дюралевая пудра может самовозгораться в состоянии аэрогеля.

Наличие большой поверхности у пыли обусловливает её высочайшие адсорбцион­ные возможности. Не считая того, пыль обладает способностью получать заряды ста­тического электричества в процессе её движения, из-за трения и ударов частиц одна о другую. При транспортировке пыли по трубопроводам скопленный ею заряд может возрастать и находится в зависимости от вещества, концентрации, размеров частиц, скорости движе­ния, влажности среды и других причин. Наличие электростатических зарядов может привести к образованию искр, воспламенению пылевоздушных консистенций.

Но пожаро- и взрывоопасные характеристики пыли определяются основным обра­зом по температуре её самовоспламенения и нижнему концентрационному лимиту взрываемости.

Зависимо от состояния неважно какая пыль имеет две температуры самовоспламе­нения: для аэрогеля и для аэрозоля. Температура самовоспламенения аэрогеля значи­тельно ниже, чем аэрозоля, т.к. высочайшая концентрация горючего вещества у аэрогеля способствует аккумуляции тепла, а наличие расстояния меж пылинками у аэро­золя наращивает утраты тепла в процессе окисления при самовоспламенении. Тем­пература самовоспламенения также зависит от степени измельчённости вещества.

Нижний концентрационный предел взрываемости (НКПВ) - это меньшее количество пыли (г/м3) в воздухе, при котором происходит взрыв при наличии источ­ника зажигания. Все пыли делят на две группы. К группе А относятся взрывоопасные пыли с НКПВ до 65 г/м3. В группу Б входят пожароопасные пыли, имеющие НКПВ выше 65 г/м3.

В производственных помещениях концентрация пыли обычно существенно ниже нижних пределов взрываемости. Верхние пределы взрываемости пыли так ве­лики, что фактически недосягаемы. Так, концентрация верхнего предела взрыва са­харной пыли 13500, а торфяной - 2200 г/м3.

Воспламенившаяся мелкодисперсная пыль в состоянии аэрозоля может сгорать со скоростью горения газовоздушной консистенции. При всем этом может повышаться давление в связи с образованием газообразных товаров горения, объём которых почти всегда превосходит объем консистенции, и вследствие их нагревания до высочайшей температуры, что тоже вызывает повышение их объёма. Способ­ность пыли взрываться и величина давления при взрыве почти во всем зависят от темпе­ратуры источника воспламенения, влажности пыли и воздуха, зольности, дисперсно­сти пыли, состава воздуха и температуры пылевоздушной консистенции. Чем выше темпера­тура источника воспламенения, тем при более низкой концентрации пыль может взо­рваться. Повышение влагосодержания воздуха и пыли уменьшает интенсивность взрыва.

О пожароопасных свойствах газов, жидкостей и твёрдых веществ можно судить по коэффициенту горючести К, который определяют по формуле (если вещество имеет хим формулу либо её можно вывести из простого состава)

K = 4C + 1H + 4S - 2O - 2CI - 3F - 5 Br,

где С, Н, S, O, Cl, F, Br – количество атомов соответственно углерода, водорода, серы, кислорода, хлора, фтора и брома в хим формуле вещества.

При К f 0 вещество негорючее, при К > 0 – горючее. К примеру, коэффициент горючести вещества, имеющего формулу С5НО4, будет равен: К = 4·5+1·1-2·4=13.

Используя коэффициент горючести, можно довольно точно определять ниж­ние концентрационные пределы воспламенения горючих газов ряда углеводородов по формуле НКПВ = 44 / К.




Возможно Вам будут интересны работы похожие на: Особенности горения материалов и веществ:


Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Cпециально для Вас подготовлен образовательный документ: Особенности горения материалов и веществ