Лекции

ЧТО ТАКОЕ САМОВОЗГОРАНИЕ?

•Самовозгорание является результатом самонагревания веществ, т. е. самопроизвольного процесса, заканчивающегося тлением или пламенным горением.

Т.е. это явление резкого увеличения скорости экзотермических реакций, приводящее к возникновению горения веществ (материала, смеси) при отсутствии источника зажигания. Оно может проявляться в виде тления и пламенного горения.

•Тепловое самовозгорание – физико-химический процесс, скорость которого зависит от скорости химической реакции, поступления кислорода к реагирующей поверхности и от интенсивности теплообмена материала с окружающей средой.

Отличие самовозгорания от самовоспламенения заключается в следующем:

•1. Самовозгорание происходит в твердых и конденсированных веществах, в то время как самовоспламенение в – газо- паро-воздушных системах.

•2. Процессы самонагревания при самовозгорании начинаются при «низких» температурах (до 70°С), а самовоспламенение происходит при относительно высоких (более 150°С)

•3. Самовозгорание проходит через стадию тления.

•4. При самовозгорании период индукции может проходить очень длительное время, при самовоспламенении же – секунды

•Так, например, у сосновой древесины температура тления, которая инициирует самовозгорание древесных опилок, составляет по справочным данным 295 °С (а у пирофорной древесины может спускаться до 80 °С), в то время, как температура самовоспламенения составляет около 400 °С. Соответственно, первый процесс идет достаточно медленно (чтобы «добрать тепло» за счет гетерогенного окисления кислородом воздуха, нужно время), в то время, как до самовоспламенения процесс может дойти достаточно быстро, был бы источник тепла достаточно мощным.

К самовозгоранию склонно большое количество веществ и материалов. Их делят на три группы:

•1. вещества, самовозгорающиеся на воздухе. К этой группе относятся вещества: масла, жиры, белый фосфор, порошки металлов, сульфиды железа, ископаемое топливо, растительные продукты.

•2. вещества, самовозгорающиеся при действии на них воды. К этой группе относятся вещества:

щелочные металлы, гидриды щелочных металлов, карбиды щелочных металлов, карбид кальция, окись кальция, перекиси, силициды и гидросульфит натрия.

•3. самовозгорающиеся смеси. В составе таких смесей обязательными компонентами являются окислитель и горючее вещество. Окислители: кислород сжатый, хлор, бром, фтор, азотная кислота, перекись натрия и бария, марганцево-кислый калий, хромовый ангидрид, селитры, хлораты, перхлораты и хлорная известь. Горючие вещества: сахар, сера, глицерин, спирты и др.

Взависимости от механизма, который запускает процесс самовозгорания, выделяют три его вида:

•тепловое;

•химическое;

•микробиологическое

Тепловое самовозгорание:

Тепловое самовозгорание присуще дисперсным веществам, обладающим сильно развитой поверхностью, способным адсорбировать кислород и вступать с ним в реакцию, а теплообмен веществ с внешней средой не является интенсивным.

Так, к самовозгоранию склонны ископаемые угли ( бурый и каменный), хранящиеся в кучах или штабелях.

Причины самовозгорания способность углей окисляться и адсорбировать пары и газы при низких температурах.

Самонагревание угля, возникающее в штабелях, происходит вначале по всему объему штабеля, исключая слой 30 - 50 см от его поверхности. Но с увеличением температуры процесс самонагревания приобретает гнездовой характер. При этом до 60 С температура растет очень медленно, и интенсивное проветривание препятствует ее повышению. Однако, начиная с 60 С резко увеличивается скорость самонагревания. Поэтому 60 С считают критической температурой для угля.

Микробиологическое самовозгорание

Микробиологические процессы окисления -

основная причина самовозгорания веществ растительного происхождения, например, недосушенных сена, хлопка, листьев, древесных опилок, фрезерного торфа.

Жизнедеятельность бактерий и грибков может начаться уже при 10 – 18 С и заканчивается при 70 С.

Питательной средой для бактерий служат водорастворимые вещества, образующиеся в результате распада растений, которые обладают плохой теплопроводностью. В результате в системе аккумулируется тепло, которое затем приводит в самовозгоранию.

При температуре, превышающей 75 С, микроорганизмы, как правило, погибают, но повышение температуры не прекращается, так как при 70 С некоторые органические вещества способны обугливаться. Образующийся при этом пористый уголь адсорбирует газы и пары и процесс самонагревания продолжается. При 200 C начинает разлагаться клетчатка, входящая в состав растительных масел, что ведет к дальнейшей интенсификации окисления и возникновению самовозгорания.

Классификация пожаров. Влияние опасных и вредных факторов пожара на организм человека.

Лекция 8