Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Состав и свойства твёрдых горючих веществ.



Твердые горючие вещества, в зависимости от состава и строения, ведут себя при нагревании различно. Некоторые из них, например, каучук, сера, стеарин плавятся и испаряются. Другие же, например, древесина, бумага, каменный уголь, торф при нагревании разлагаются с образованием газообразных продуктов и твердого остатка – угля. Третьи вещества при нагревании не плавятся и не разлагаются. К ним относится антрацит, древесный уголь и кокс. Жидкие горючие вещества при нагревании испаряются, а некоторые могут и окисляться.

Пожароопасные свойства твердых материалов и веществ характеризуются склонностью к горению (возгоранию), особенностями горения, свойством поддаваться тушению теми или другими способами.

Разные по химическим составам твердые материалы и вещества горят неодинаково. Горение твердых веществ имеет многостадийный характер. Простые твердые вещества (антрацит, кокс, сажа и т.п.), которые представляют собой химически чистый углерод, разогреваются или тлеют без образования искр, пламени и дыма, поскольку нет необходимости разлагаться перед тем, как вступить в реакцию с кислородом воздуха.

Горение сложных по химическому составу твердых горючих веществ (дерево, каучук, пластмассы и т.п.) происходит в две стадии: разложение, которое не сопровождается пламенем и излучением света; горение, которое характеризуется наличием пламени или тления.

Температура вспышки твердых веществ составляет 50-580 °С, а для большинства пород древесины температура вспышки составляет 270-300 °С.


Взрывчатые вещества и порох имеют наибольшую скорость горения среди твердых горючих веществ, поскольку они содержат достаточное количество кислорода для полного их сгорания. Они горят под водою, под землею и в герметично закрытых емкостях.

При пожарах практически всегда содержатся продукты неполного сгорания, среди которых встречаются отравляющие и взрывоопасные вещества. При горении наиболее распространенных твердых материалов температура пожара, как правило, не превышает 1300 °С.

Пожар. Пожарная опасность. Показатели пожарной опасности веществ.

Пожар – не контролированное горение вне специального очага, которое распространяется во времени и пространстве и наносящее материальный ущерб. В зависимости от размеров материального ущерба пожары делятся на особенно большие (когда ущерб составляет от 10000 и больше размеров минимальной заработной платы) и большие (убытки достигают от 1000 до 10000 размеров минимальной заработной платы) и другие. Вместе с тем пожары не ограничиваются только материальным ущербом, связанным с уничтожением или повреждением основных производственных и непроизводственных фондов, товарно-материальных ценностей, личного имущества населения, затратами на ликвидацию пожара и его последствий, на компенсацию пострадавшим и т.д.

Пожарная опасность - состояние, при котором возможно возникновение и развитие пожара.

Оценку пожарной опасности горючих материалов проводят на основании исследования их свойств. При этом определяют следующие основные показатели:
- группу горючести;
- температуру воспламенения;
- температуру самовоспламенения;
- температуру вспышки;
- область воспламенения;
- температурные пределы воспламенения паров.

 

Пожарную опасность веществ и материалов характеризуют и такие свойства как склонность некоторых веществ и материалов к электризации и самовозгоранию при соприкосновении с воздухом (фосфор, сернистые металлы и др.), водой (натрий, калий, карбит кальция и др.) и друг с другом (метан + хлор, азотная кислота + древесные опилки и т.д.).

Пожарная опасность негорючих веществ и материалов определяется температурой, при которой они обрабатываются, возможностью выделения искр, пламени, лучистого тепла, а также потерей несущей способности и разрушением.

Горение древесины.

Древесина является самым распространенным горючим материалом в условиях пожара. По структуре она представляет собой пористый материал с множеством ячеек, заполненных воздухом. Стенки ячеек состоят из целлюлозы и лигнина. Объем пустот в древесине превышает объем твердого вещества (пористость: дуба – 56,6%, березы –62,6%, сосны – 69,3%, ели – 72,0%).

Характер строения древесины определяет ее низкую теплопроводность, быструю воспламеняемость и медленный прогрев внутренних слоев. При контакте древесины с пламенем быстро нагревается тонкий поверхностный слой – испаряется влага и начинается разложение: до температуры ~ 250 С в продукта разложения содержатся, в основном, водяной пар, диоксид углерода и очень мало горючих газов практически неспособных гореть (ниже НКПВ). При температурах 250…600 С – в летучих продуктах содержится в основном диоксид углерода и метан, они воспламеняются от источника зажигания и древесина начинает самостоятельно гореть. Температура воспламенения древесины зависит также от степени ее измельчения (соответственно, ее поверхности):

ТНКПВсосны = 255 С; ТНКПВопилок = 230 С.

Процесс горения древесины – это изотермический процесс, который сопровождается выделением тепла. Чтобы дерево загорелось, сначала его нужно нагреть до температуры воспламенения.


Разогрев - это нагрев участка древесины от наружного источника тепла до температуры воспламенения. Источником тепла может послужить поднесенная спичка, соседний горящий участок полена или щепки, либо что-что еще, способное греть и нагревать до требуемой температуры. Когда температура прогреваемого участка достигнет 120-150°С - начинается очень медленное и постепенное обугливание дерева, с образованием самовоспламеняющегося угля. При достижении температуры 250-350°С, начинается активноетермическое разложение древесины на составляющие. На поверхности дерева появляется видимыйобугливающийся слой, который начинает тлеть ( гореть без пламени). При этом из обуглившегося слоя начинает выделяться белый (бурый) дым. Самого процесса горения еще нет. Если прекратить нагрев, то возгорания не наступит. Наличие дыма говорит лишь том, что поверхность древесины уже достаточно прогрелась и началось ее термическое разложение на газообразные составляющие. Белый дым - это не что иное, как продукты термического разложения древесины, сдобреные приличной порцией водяного пара.


Вспышка пиролизных газов.
При дальнейшем разогреве и повышении температуры, термическое разложение древесины на газообразные составляющие будет усиливаться. Процесс термического разложения (пиролиз) пойдет вглубь древесной массы. Концентрация пиролизных газов в зоне разогрева достигнет критической отметки и произойдет их возгорание (вспышка). Вспышка состоится на границе с кромкой белого дыма и распространится на весь его объем. Возникнет светло-жёлтое пламя. Температура зоны разогрева может резко увеличиться за счет теплоты от сгорания пиролизных газов.
Температура вспышки горючих пиролизных газов находится в пределах 250-300°С. Это температура, при которой становится теоретически возможным процесс воспламенения и горения самой древесины.


Воспламенение.
Если и дальше продолжать разогревать древесину, то наступит ее воспламенение. Это начальная стадия горения, в течение которой энергия, подводимая к системе от внешнего источника, приводит к резкому ускорению термохимической реакции. Практика показывает, что в естественных условиях воспламенение древесины наблюдается при температуре от 450 до 620°С.

Процесс горения древесины в естественных условиях состоит из двух фаз - пламенной фазы, которая характеризуется движением горячих газов наружу, и тления, при котором происходит движение воздуха в толщу древесины.

Обе фазы неразрывно связаны между собой общей природой, однако отличаются составом протеканием термохимических процессов и их кинетикой:

В режиме тления главным (ведущим) процессом является горение твёрдых продуктов пиролиза (углей). При этом, газообразные продукты выделяются медленно и не могут воспламениться из-за малой концентрации паров и при охлаждении конденсируются, давая обильный белый дым.

В режиме пламенного горения ведущим является горение газообразных продуктов пиролиза.


Горение древесины обычно начинается с тления - воспламенения углей обугленного слоя (а не воспламенения горючих газов).

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.