Процесс горения и его виды

метки: Горение, Металл, Вещество, Горючее, Возникновение, Кислород, Сопровождаться, Провод

Огонь угрожал людям с момента его появления на Земле, и столь же долго пытаются найти защиту от него. Он продолжает уничтожать огромные материальные ценности, как в ранние времена, так и в настоящее время. За беспечность, непочтительное отношение к огню, человечество расплачивается тысячами жизней. Сегодня никто не может сказать: «Мы потушили последний пожар, других не будет!». Умение пользоваться огнем дало человеку ощущение независимости от циклической смены тепла и холода, света и тьмы. В то же время всем известен дуализм природы огня на человека и его среду обитания. Вышедший из под контроля огонь способен вызвать огромные разрушительные, а также смертоносные последствия. К таким проявлениям огненной стихии относятся пожары.

Пожары приносят большие убытки, а часто ставят под угрозу и человеческую жизнь. Пожар — это огонь, вышедший из-под контроля человека. Для того, чтобы пожар начался, должны совпасть три условия: наличие горючего материала, необходимого количества кислорода для поддержания горения и зажигание от источника тепла.

1. Процесс горения и его виды

Горение – одно из интереснейших и жизненно необходимых для людей явлений природы. Горение является полезным для человека до тех пор, пока оно не выходит из подчинения его разумной воле. В противном случае оно может привести к пожару. Пожар — это неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства. Для предотвращения пожара и его ликвидации необходимы знания о процессе горения.

Горение – это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением тепла. Для возникновения горения необходимо наличие горючего вещества, окислителя и источника зажигания.

Горючее вещество – это всякое твёрдое, жидкое или газообразное вещество, способное окисляться с выделением тепла.

Окислителями могут быть хлор, фтор, бром, йод, окислы азота и другие вещества. В большинстве случаев при пожаре окисление горючих веществ происходит кислородом воздуха.

обеспечивает энергетическое воздействие на горючее вещество и окислитель, приводящее к возникновению горения. Источники зажигания принято делить на открытые (светящиеся) – молния, пламя, искры, накалённые предметы, световое излучение; и скрытые (несветящиеся) – тепло химических реакций, микробиологические процессы, адиабатическое сжатие, трение, удары и т. п. Они имеют различную температуру пламени и нагрева. Всякий источник зажигания должен иметь достаточный запас теплоты или энергии, передаваемой реагирующим веществам. Поэтому на процесс возникновения горения влияет и продолжительность воздействия источника зажигания. После начала процесса горения оно поддерживается тепловым излучением из его зоны.

Обеспечение мер безопасности во время пожаров

... пожар - одновременное интенсивное горение преобладающего количества зданий и сооружений на данном участке застройки. Продвижение людей и техники через участок сплошного пожара ... зажигание возникает устойчивое горение. ... незначительных источников тепла (например, ... на 100 0С величины нижних пределов воспламенения уменьшаются на 8-10 %, верхних - увеличиваются на 12-15 %. Пожарная опасность вещества тем ...

Горючее вещество и окислитель образуют горючую систему, которая может быть химически неоднородной или однородной. В химически неоднородной системе горючее вещество и окислитель не перемешаны и имеют поверхность раздела (твёрдые и жидкие горючие вещества, струи горючих газов и паров, поступающих в воздух).

При горении таких систем кислород воздуха непрерывно диффундирует сквозь продукты горения к горючему веществу и затем вступает в химическую реакцию. Такое горение называется диффузионным. Скорость диффузионного горения невелика, так как она замедляется процессом диффузии. Если горючее вещество в газообразном, парообразном или пылеобразном состоянии уже перемешано с воздухом (до поджигания его), то такая горючая система является однородной и процесс её горения зависит только от скорости химической реакции. В этом случае горение протекает быстро и называется кинетическим.

Горение может быть полным и неполным. Полное горение происходит в том случае, когда кислород поступает в зону горения в достаточном количестве. Если кислорода недостаточно для окисления всех продуктов, участвующих в реакции, происходит неполное горение. К продуктам полного горения относятся углекислый и сернистый газы, пары воды, азот, которые не способны к дальнейшему окислению и горению. Продукты неполного горения – окись углерода, сажа и продукты разложения вещества под действием тепла. В большинстве случаев горение сопровождается возникновением интенсивного светового излучения – пламенем.

Различают ряд видов возникновения горения: вспышка, возгорание, воспламенение, самовозгорание, самовоспламенение, взрыв.

Вспышка – это быстрое сгорание горючей смеси без образования повышенного давления газов. Количества тепла, которое образуется при вспышке, недостаточно для продолжения горения.

Возгорание – это возникновение горения под воздействием источника зажигания.

Воспламенение – возгорание, сопровождающееся появлением пламени. При этом вся остальная масса горючего вещества остаётся относительно холодной.

Самовозгорание – явление резкого увеличения скорости экзотермических реакций окисления в веществе, приводящее к возникновению его горения при отсутствии внешнего источника зажигания. В зависимости от внутренних причин процессы самовозгорания делятся на химические, микробиологические и тепловые. Химическое самовозгорание происходит от воздействия на вещества кислорода воздуха, воды или от взаимодействия веществ. Самовозгораются промасленные тряпки, спецодежда, вата и даже металлическая стружка. Причиной самовозгорания промасленных волокнистых материалов является распределение жировых веществ тонким слоем на их поверхности и поглощение кислорода из воздуха. Окисление масла сопровождается выделением тепла. Если образуется тепла больше, чем теплопотери в окружающую среду, то возможно возникновение горения без всякого подвода тепла. Некоторые вещества самовозгораются при взаимодействии с водой. К ним относятся калий, натрий, карбид кальция и карбиды щелочных металлов. Кальций загорается при взаимодействии с горячей водой. Окись кальция (негашеная известь) при взаимодействии с небольшим количеством воды сильно разогревается и может воспламенить соприкасающиеся с ней горючие материалы (например, дерево).

По курсу «История развития нефтегазового дела» «Горение и топливо»

... Первобытный человек добивался повышения температуры трением двух кусков сухого дерева друг о друга. Температура, при которой начинается горение, различна у разных веществ. Керосин загорается при 400 ... при которой происходит преобразование химической энергии топлива в тепло. Горение бывает полным и неполным. Полное горение происходит при достаточном количестве кислорода. Нехватка его вызывает ...

Некоторые вещества самовозгораются при смешивании с другими. К ним относятся в первую очередь сильные окислители (хлор, бром, фтор, йод), которые, контактируя с некоторыми органическими веществами, вызывают их самовозгорание. Ацетилен, водород, метан, этилен, скипидар под действием хлора самовозгораются на свету. Азотная кислота, также являясь сильным окислителем, может вызывать самовозгорание древесной стружки, соломы, хлопка. Микробиологическое самовозгорание заключается в том, что при соответствующей влажности и температуре в растительных продуктах, торфе интенсифицируется жизнедеятельность микроорганизмов. При этом повышается температура и может возникнуть процесс горения. Тепловое самовозгорание происходит в результате продолжительного действия незначительного источника тепла. При этом вещества разлагаются и в результате усиления окислительных процессов самонагреваются. Полувысыхающие растительные масла (подсолнечное, хлопковое и др.), касторовая олифа, скипидарные лаки, краски и грунтовки, древесина и ДВП, кровельный картон, нитролинолеум и некоторые другие материалы и вещества могут самовозгораться при температуре окружающей среды 80 – 100° С.

Самовоспламенение — это самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени. Самовоспламеняться могут твёрдые и жидкие вещества, пары, газы и пыли в смеси с воздухом.

Взрыв (взрывное горение) — это чрезвычайно быстрое горение, которое сопровождается выделением большого количества энергии и образованием сжатых газов, способных производить механические разрушения.

Виды горения характеризуются температурными параметрами, основными из них являются следующие. Температура вспышки – это наименьшая температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары или газы, способные кратковременно вспыхнуть в воздухе от источника зажигания. Однако скорость образования паров или газов ещё недостаточна для продолжения горения. Температура воспламенения – это наименьшая температура горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары или газы с такой скоростью, что после воспламенения их от источника зажигания возникает устойчивое горение. Температура самовоспламенения – это самая низкая температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающееся воспламенением. Температура самовоспламенения у исследованных твёрдых горючих материалов и веществ 30 – 670 °С. Самую низкую температуру самовоспламенения имеет белый фосфор, самую высокую — магний. У большинства пород древесины эта температура равна 330 – 470 °С.

2. Причины возникновения пожаров и мероприятия по их устранению

Возникновение пожара как на производстве, так и в быту может произойти вследствие причин неэлектрического и электрического характера.

Очистка отходящих газов от паров органических растворителей

... ч. 1. Аналитический обзор. Методы очистки отходящих газов от паров органических растворителей Для обезвреживания отходящих газов от газообразных и парообразных токсичных веществ применяют методы: абсорбции (физической ... соединений и оксида углерода в составе отходящих газов с применением активных катализаторов, не требующих высокой температуры зажигания, например металлов группы платины, нанесенных ...

К причинам неэлектрического характера относятся:

• неправильное устройство, неисправность и оставление без присмотра отопительных приборов, нарушение режима топки печей, отсутствие искрогасителей и т.п.;
• неисправность производственного оборудования и нарушение технологического процесса (нарушение герметизации оборудования, выделяющего пыль и газы);
• халатное и неосторожное обращение с огнём (курение, определение утечки газа с помощью открытого огня, разогрев деталей открытым огнём);
• неправильное устройство и неисправность вентиляционной системы;
• самовоспламенение или самовозгорание веществ.

Устранить эти причины возможно с помощью следующих мероприятий.

Организационные — обучение противопожарным правилам, проведение бесед, лекций, инструктажей и т.п.

Эксплуатационные — предусматривают правильную эксплуатацию машин, оборудования, правильное содержание зданий, территории.

Технические — соблюдение противопожарных норм и правил.

Режимные — запрещение курения в неустановленных местах, производства сварочных работ в пожароопасных помещениях и т.д.

К причинам электрического характера относятся короткие замыкания, перегрузки, большие переходные сопротивления, искрение и электрические дуги, статическое электричество; применение электрооборудования, не соответствующего категориям помещений по пожарной безопасности; отсутствие в РЭУ устройств защиты от перегрузок по току и напряжению, а также тепловой защиты элементов.

Короткое замыкание — это соединение разноимённых проводов, находящихся под напряжением, через очень малое сопротивление. В современных системах токи короткого замыкания могут достигать больших величин и образовывать электрическую дугу, температура которой достигает 4000 °С, плавить провода, перегревать токоведущие части и вызывать искрение, что приводит к воспламенению изоляции проводов и находящихся вблизи сгораемых материалов и веществ. Короткое замыкание сопровождается резким падением напряжения в электросетях, полным расстройством электроснабжения и остановкой машин, что часто приводит к порче продукции, пожарам и взрывам. Оно возникает при неправильном подборе и монтаже электросетей, при износе, старении и повреждении изоляции и при перегрузках.

Перегрузки проводников токами, превышающими допустимые по нормам значения, возникают в результате неправильного расчёта сети, включения дополнительных потребителей и т.д. Для защиты проводов от перегрузки применяют плавкие предохранители или автоматические аппараты защиты.

Большие переходные сопротивления в местах соединений, ответвлений и контактов приводят к местному перегреву. Для устранения переходных сопротивлений необходимы надёжные соединения проводов: сварка, пайка, применение упругих контактов или резьбовых соединений и др.

Искрение и электрические дуги возможны при нормальной работе и в аварийных режимах электроустановок.

Статическое электричество может быть причиной пожара или взрыва при искровом разряде между заряженными предметами. Защитная мера — заземление всех металлических частей оборудования, увеличение влажности, ионизация воздуха, увеличение электропроводности применяемых синтетических материалов и покрытий с целью стекания с них зарядов.

Дипломные работы релейная защита

... работой релейной защиты. Основной задачей построения релейной защиты энергоблоков является обеспечение ее эффективного функционирования по возможности при любых видах повреждений, предотвращение развития повреждений и значительных разрушений защищаемого оборудования, ... а также предотвращение нарушений устойчивости в энергосистеме. Для этого устройства релейной защиты ... в проводах соседней ...