Põlemise tekkeks ja levimiseks vajalikud tingimused. Põlemise alustamise ja lõpetamise tingimused

LOENG 1

OSA 1. Põlemise põhimõisted

Küünla põlemisel täheldatavad nähtused on sellised, et pole ainsatki loodusseadust, mida ühel või teisel viisil ei mõjutaks.

M. Faraday

TEEMA 1. PÕLEMISPROTSESSIDE ALUSED

Küsimused:

1. Põlemisprotsessi, põlemiseks vajalike ja piisavate tingimuste kindlaksmääramine. Põlemise tüübid.

2. Leegi peamised omadused. Leegi temperatuur.

3. Põlevate ainete, oksüdeerijate ja süüteallikate klassifikatsioon. Keemilised reaktsioonid põlemisel.

18. sajandi keskel pakkus M. V. Lomonosov esimest korda, et põlemisprotsess on interaktsiooniprotsess. tuleohtlik aineõhuhapnikuga, s.o. oksüdatsioon. Prantsuse teadlane A. Lavoisier aastatel 1772-76 kinnitas seda eksperimentaalselt. 1883. aastal mõõtsid Prantsuse keemikud Malyard ja Le Chatelier leegi normaalset levimiskiirust. Põlemisteooria loomisse ja arendamisse andsid silmapaistva panuse vene ja nõukogude koolide esindajad. Meie kaasmaalane, füüsik ja meteoroloog V.A. 1900. aastate alguses tegi Mikhelson kindlaks leegifrondi levimiskiiruse sõltuvuse põleva segu koostisest, pani aluse plahvatusohtliku põlemise termilisele teooriale ja arendas välja gaasipõlemise teooria Bunseni põletis.

Nõukogude põlemiskooli asutaja, Nobeli preemia laureaat, akadeemik N.N. Semenov töötas välja hargnenud ahelreaktsioonide ja termilise isesüttimise (plahvatuse) teooria. Akadeemik Y.B. Zel'dovitš ja professor D.A. Frank-Kamenetsky lõi leegi leviku teooria. Meie teadlaste alusuuringud on pälvinud ülemaailmse tunnustuse.

Põlemine on kiire (sekundites või sekundite murdosades), redoks-, eksotermiline,

isemajandav protsess, millega sageli kaasneb kuma ja leegi teke.

Nende märkide puudumine näitab, et vaadeldav protsess ei kehti põlemisel, näiteks metallide korrosioon, lambipirnide hõõgumine, fosforestsents jne.

Põlemine ei hõlma aeglaseid reaktsioone (madaltemperatuuriline oksüdatsioon, biokeemiline oksüdatsioon) ja väga kiireid (plahvatusohtlikud muundumised). Põlemine toimub mitte ainult oksiidide, vaid ka fluoriidide, kloriidide ja nitriidide moodustumise tõttu. On kindlaks tehtud, et hapnikku sisaldavad anhüdriidid, muutuva valentsusega elementide soolad ja happed (väävel, lämmastik, kroom, mangaan, kloor jne) võivad põlemisreaktsioonides toimida oksüdeeriva ainena.

Oksüdatsioonireaktsioonid on eksotermilised, mistõttu põlemisel suur hulk soojust. Selle põhjuseks on põlemisprotsesside kõrge temperatuur, näiteks puit - 700-800 ° C, naftatooted - 1300-1500 ° C. Vastavalt Van't Hoffi reeglile suureneb temperatuuri tõustes iga 10 ° C kohta reaktsiooni kiirus 2–4 korda, see tähendab, et oksüdatsioonireaktsiooni kiirus peab olema kõrge. Sellest järeldub, et põlemisprotsessid põhinevad kiiretel ja kõrgel temperatuuril toimuvatel oksüdatsioonireaktsioonidel. Põlemisel tekivad kõrge temperatuurini kuumutatud lenduvad produktid: C0 2, H 2 0, CO jne Hõõglampide põlemissaaduste tihedus on 3-5 korda väiksem kui ümbritseva õhu tihedus. Seetõttu on nad ümberasustatud värske õhküles, st. põlemisallika kohal on pidevalt tõusev T c kuummääramise konvektiivvoog. Alates teatud piirväärtustest ei ole segud, nii lahjad kui ka rikkad, tuleohtlikud. Seda kinnitatakse eksperimentaalselt. Näiteks oksiidi sõltuvuskõver Т с = f (C).

segu koostise kohta

4. Põlemisreaktsiooni kiirus sõltub rõhust ja katalüsaatoritest, mistõttu nendest teguritest sõltub ka isesüttimistemperatuur (tabel 1). Tabel 1 Isesüttimistemperatuuri muutused sõltuvalt rõhust

Nagu teate, jagatakse katalüsaatorid positiivseteks (kiirendamiseks) ja negatiivseteks (aeglustavad reaktsiooni). Positiivsed katalüsaatorid vähendavad isesüttimistemperatuuri, negatiivsed katalüsaatorid aga tõstavad seda.

Põlevsegu sisaldava anuma seintel võivad olla katalüütilised omadused. Veresoonte seina materjali katalüütilise aktiivsuse suurenemisega Tc väheneb.

Põlevate ainete segu isesüttimistemperatuur ei allu tavaliselt liitereeglile. Näiteks metanooli ja dietüüleetri segu isesüttimistemperatuur erineva koostisega alati madalam kui liitereegli järgi arvutatud.

Seega näitavad antud andmed, et temperatuur

isesüttimine ei ole tegelikult konstantne, vaid sõltub sellest

palju tegureid. Selle tegelikku väärtust punktis C joonisel 2 saab katseliselt määrata ainult temperatuuri otsese mõõtmise teel. aga kaasaegsed rajatised mõõtmised ei võimalda seda veel piisava täpsusega teha, kuna pole teada, millises põleva segu mahu punktis tekib algpõlemiskeskus. Termiteooria isesüttimine soovitab väljapääsu sellest olukorrast. Kokkupuutepunktis C on ühelt poolt soojuse eraldumise ja soojuse eemaldamise võrdsus. Teisest küljest on punktis C iga funktsioon teise puutuja, st. q + ja q_ tuletised temperatuuri suhtes peavad samuti olema üksteisega võrdsed. Matemaatilisel kujul on sellel järgmine kuju:

Qrop - V-k 0 -C r0 p-C 0 K-exp (-E / RT c) = a (T-To) -S (27)

ja tuletisinstrumentide puhul:

Q r0p -V-k o -C r0p -C 0K -exp (-E / RTc) -E / RT c 2 = a-S (28)

Jagades (27) (28) saame:

RT c 2 / E = T c - T 0. (29)

Selle ruutvõrrandi lihtsate matemaatiliste teisenduste abil saate leida Tc avaldise, mis on kujul: T c = To + RT c 2 / E. (kolmkümmend)

Jooniselt 2 on näha, et isesüttimise ajal kuumutatakse anumas olev segu temperatuurilt T 0 kuni T c. Arvutused näitavad, et erinevus nende vahel on väike. Näiteks süsivesinike puhul on see ainult 30 ° C.

Seda asjaolu kasutatakse praktikas: isesüttimistemperatuuriks võetakse anuma seina madalaim temperatuur, mille juures toimub isesüttimine.

Kuna isesüttimistemperatuur sõltub selle määramise tingimustest (anuma materjalist, selle kujust, suurusest jne), siis selle hetke välistamiseks on meie riigis ja välismaal kõigi laborite jaoks ühesugused katsetingimused, fikseeritud GOST -is, on seaduslikult asutatud. 12.1.044. Tuleb märkida, et see meetod on universaalne ja seda kasutatakse gaaside, vedelike ja tahkete põlevate ainete isesüttimistemperatuuri määramiseks. Isesüttimistemperatuur on praegu määratletud paljude ainete jaoks ja seda võib leida teatmekirjandusest. Alkaanide, aromaatsete süsivesinike ja alifaatsete alkoholide puhul saab selle ligikaudselt arvutada ühendi molekuli tingimusliku keskmise pikkuse järgi.

Ø süttiva aine olemasolu,

Ø oksüdeerija olemasolu

Ø süüteallika olemasolu.

Põlev aine ja oksüdeerija tuleb süüteallikas kuumutada teatud temperatuurini. Ühtlase põlemisprotsessi korral on põlemistsoon pidev süüteallikas, st. piirkond, kus reaktsioon toimub, eraldab soojust ja valgust.

Süüteallikad:

Ø lahtine tuli,

Ø soojus kütteelemendid ja seadmed,

Ø elektrienergia,

Ø mehaaniliste sädemete energia,

Ø staatilise elektri ja välgulahendused,

Ø ainete ja materjalide isekuumenemise protsesside energia (isesüttimine) jne.

Ainete põlemine võib olla täielik või mittetäielik. Täieliku põlemise korral tekivad tooted, mis ei ole võimelised edasiseks põlemiseks (CO 2, H 2 O, HCl); mittetäieliku põlemise korral on tekkivad saadused võimelised edasi põlema (C, CO, CH, H 2 S, HCN, NH 3), reeglina on mittetäieliku põlemise saadused mürgised. Mittetäieliku põlemise tunnuseks on põlemata süsinikuosakesi (tahma) sisaldava suitsu olemasolu. Põlemissaadused on gaasilised, vedelad ja tahked ained, mis on tekkinud põleva aine kombineerimisel hapnikuga põlemisel. Nende koostis sõltub põleva aine koostisest ja selle põlemistingimustest. Tulekahju tingimustes põlevad kõige sagedamini orgaanilised ained (puit, kangad, bensiin, plast, kumm jne), mis koosnevad peamiselt süsinikust, vesinikust, hapnikust ja lämmastikust. Tulekahju ajal põlevad harvemini anorgaanilised ained, nagu väävel, fosfor, naatrium, kaalium, alumiinium, titaan, magneesium jne.

Õhu hapniku kontsentratsiooni muutumisega muutub ka põlemise intensiivsus. Enamiku ainete põlemine lakkab, kui hapnikusisaldus õhus on alla 16%.

Kuumutamisel muutuvad kõik vedelad põlevad ained ja enamik tahkeid aineid, aurustuvad või lagunevad, gaasilisteks, mis moodustavad hapniku või muu oksüdeeriva ainega põleva segu. Gaasi-õhu segu põlemise alguseks ei ole välise süüteallika olemasolu vajalik, piisab temperatuuri tõusust teatud piirini.

Tuli hõlmab lisaks põletamisele ka ajas ja ruumis arenevaid massi- ja soojusülekande nähtusi. Need nähtused on omavahel seotud ja neid iseloomustavad tulekahju parameetrid: läbipõlemiskiirus, temperatuur jne. ja need on määratud mitmete tingimustega, millest paljud on juhuslikud.

Massi- ja soojusülekande nähtusi nimetatakse tavalised nähtused , st. iseloomulik igale tulele, olenemata selle suurusest ja asukohast. Ainult põlemise kõrvaldamine võib viia nende seiskumiseni. Tulekahju korral ei kontrolli inimene põlemisprotsessi piisavalt pikka aega. Selle protsessi tagajärjeks on suured materiaalsed kaod.

Tavalised nähtused võivad põhjustada konkreetsed nähtused , st. need, mis võivad tulekahjude korral tekkida või mitte. Nende hulka kuuluvad: plahvatused, tehnoloogiliste seadmete ja paigaldiste deformatsioon ja kokkuvarisemine, ehituskonstruktsioonid, kihisemine või naftasaaduste eraldumine mahutitest ja muud nähtused. Konkreetsete nähtuste tekkimine ja kulg on võimalik ainult siis, kui tulekahjudele luuakse teatud soodsad tingimused.

Tulekahjuga kaasneb ka sotsiaalsed nähtused tekitades ühiskonnale mitte ainult materiaalset kahju. Inimeste surm, termilised vigastused ja mürgistused mürgiste põlemisproduktidega, paanika tekkimine rajatistes, kus massiline viibimine inimesed jne. - ka tulekahjudel esinevad nähtused. Ja need on ka privaatsed, kuna on tulekahjuga kaasnevatest üldistest nähtustest teisejärgulised. See on eriline nähtuste rühm, mis põhjustab inimestes märkimisväärset psühholoogilist ülekoormust ja isegi stressirohkeid seisundeid.

Põlemine on keemiline oksüdatsioonireaktsioon, millega kaasneb soojuse eraldumine ja valguse kiirgus. Lein tekib ja kulgeb teatud tingimustel. See nõuab põlevat ainet, hapnikku ja süüteallikat.

Põlemiseks tuleb põlev aine kuumutada teatud temperatuurini süüteallika (leek, säde, hõõgkeha) või mõne muu energialiigi termilise avaldumise abil: keemilise (eksotermiline reaktsioon), mehaanilise (löök, kokkusurumine) , hõõrdumine) jne jne jne.

Põlevaine kuumutamisel eralduvad aurud ja gaasid segunevad õhuga ja oksüdeeruvad, moodustades põleva segu. Kui gaaside ja aurude oksüdeerumise tagajärjel koguneb soojust, siis keemilise reaktsiooni kiirus suureneb, mille tulemusena toimub põleva segu isesüttimine ja tekib leek.

Leegi ilmumisega algab põlemine, mis soodsatel tingimustel jätkub kuni aine täieliku ärapõlemiseni.

Püsiseisundis põlemisprotsessis on pidevaks süttimisallikaks põlemistsoon, see tähendab piirkond, kus toimub keemiline reaktsioon, eraldub soojus ja eraldub valgust.

Põlemise toimumiseks ja kulgemiseks peavad põlev aine ja hapnik olema teatud kvantitatiivses vahekorras. Enamiku põlevate ainete hapnikusisaldus õhus peab olema vähemalt 14-18%.

Paljud on teada erinevad tüübid põlemiskeskused (küünla, võimsa tööstusliku ahju põletamine, hoone või rajatise tulekahju jne). Kõik need erinevad üksteisest oluliselt ja erinevad põleva aine olemuse poolest, kuid peamised nähtused, mis esinevad põlemisel ja selle käigus, on samad.

Mõelge lihtsa lambi põlemisprotsessile (vahaküünlad, steariinküünlad jne). Süütatud küünal põleb normaalses õhukeskkonnas ühtlaselt seni, kuni selleks jätkub kütust (vaha, steariin, parafiin). Küünal kustub ühe põhitingimuse rikkumise tõttu

Põlemismehhanism

Põlemine on raske füüsikalis-keemiline protsess... Mootori jõudlust ei mõjuta aga enamus mitte põlemisprotsessi füüsikalis-keemilised iseärasused, vaid soojuse eraldumise mustrid ning sellest põhjustatud rõhu ja temperatuuri muutused silindris. Need määravad energia ja majandusnäitajad tsükkel, osade staatilised ja dünaamilised koormused, mis on hinnatud tsükli maksimaalse rõhu p z ja rõhu tõusu kiiruse järgi põlemisel (dp / d (j) max(MPa / ° p.c.h.) või (dp / dt) max(MPa / s), osade termiline pinge, mis on hinnatud temperatuuride ja soojusvoogude jaotuse, müraemissiooni intensiivsuse, teatud määral mehaaniliste kadude mootoris ja heitgaaside toksilisuse järgi. Mootori soodne jõudlus tagatakse soojuse genereerimisega 5-15 ° enne V. m. t., põhjustades ühtlase rõhu tõusu väntvõlli pöördenurkade vahemikus 15-30 ° ja tavaliselt 45-50 °. Soojuse kasutamine reaalses tsüklis, millel on selline soojuseralduse iseloom, erineb vähe sellest, mis toimub tsüklis soojusvarustusega V = konst, kuna kolb V juures. m.t. liigub madalal kiirusel ja läbib seetõttu soojuse vabanemise ajal lühikese vahemaa. Niisiis, kui soojuse vabanemine lõpeb 35 ° pärast V. m.t., siis gaaside järgneva paisumise aste erineb kokkusurumisastmest vaid 11-12%. Tegelikult on järkjärguline soojuse vabastamine soodsam kui hetkeline soojuse eraldumine, mis on tingitud soojuskadude vähenemisest jahutuskeskkonnale ja mootori mehaanilistest kadudest. Füüsikalis-keemilised omadused põlemisprotsessil on oluline mõju leegi kiirgusele, osadele ladestumisele ja heitgaaside toksilisusele.

Põlemise põhialused... Vastavalt kineetika mõistetele keemilised reaktsioonid, reaktsioon toimub siis, kui põrkuvad molekulid, mille energia ületab iga reaktsiooni jaoks teatud väärtuse, mis on piisav olemasolevate molekulisiseste sidemete hävitamiseks ja nende asendamiseks uutega. Seda kriitilist energiaväärtust nimetatakse aktiveerimisenergiaks ja reaktsioonis osalevaid molekule nimetatakse termiliselt aktiivseteks. Termoaktiivsete molekulide kokkupõrgete arv ajaühikus suureneb oluliselt temperatuuri tõustes. See sõltub ka reagentide olemusest, nende suhtest segus ja rõhust. Suureneva rõhu korral suureneb kokkupõrke sagedus, kuna iga reaktiivi molekulide arv suureneb ruumalaühiku kohta ja suuremal määral kui rohkem molekulid n m osaleb elementaarses reaktsiooniaktis. Keemiliste reaktsioonide kiirus, mida mõõdetakse reageerinud aine kogusega ruumalaühiku kohta ajaühikus [kg / (s m 3) või kmol / (s m 3)],

Siin KOOS- reaktiivi kontsentratsioon; t- aeg; NS- kokkupõrke konstant, sõltuvalt segus sisalduvate reaktiivide laadist ja suhtarvust; R- surve ; n m- keemilise reaktsiooni järjekord; K a- aktiveerimisenergia, olenevalt reaktiivide olemusest, reaktsioonimehhanismist ja olekuparameetritest; T- segu temperatuur, härra on universaalne gaasikonstant.

Antud sõltuvus kehtib juhul, kui reaktiivide kontsentratsioon jääb muutumatuks. Tegelikkuses see muutub. Seetõttu saavutab selle kiirus reaktsiooni käigus maksimumi ja väheneb seejärel nullini.

Eelnevalt väljatoodud mõisted lähteainete termiliselt aktiivsete molekulide kokkupõrke tagajärjel tekkivatest keemilistest reaktsioonidest osutusid mitmete tähelepanekute selgitamiseks ebapiisavaks, kuna: 1) eksperimentaalselt saadud reaktsioonikiiruse sõltuvused rõhust on sageli olemas. murdosa positiivne eksponent, kuigi on ilmne, et reaktsioon ei saa osaleda murdosade arvul; 2) teatud ainete, nn lisandite lisamine kütustele mõjutab põlemisprotsessi oluliselt, vaatamata väga madalale kontsentratsioonile; 3) leegieelsete reaktsioonide kiiruste sõltuvus olekuparameetritest erineb märgatavalt (2.17) määratust kuni selleni, et teatud vahemikus kaasneb temperatuuri tõusuga reaktsioonikiiruse langus (negatiivne temperatuur). sõltuvus); 4) mitmed reaktsioonid toimuvad suurel kiirusel ilma segu temperatuuri tõstmata.

Neid ja paljusid teisi nähtusi selgitati ahelreaktsioonide teooria põhjal, mille väljatöötamisel on silmapaistev roll nõukogude teadlaste koolkonnal eesotsas akad. N.N.Semenov. Selle teooria kontseptsioonide kohaselt kulgeb valdav enamus keemilisi reaktsioone ahelmehhanismi järgi, see tähendab, et algained liiguvad lõppainetesse läbi enam-vähem pika eraldiseisvate reaktsioonide ahela, mille käigus moodustuvad mitmed reaktsioonid. vahepealsed, sageli äärmiselt ebastabiilsed ühendid. Juhtrolli ahelreaktsiooni väljatöötamisel mängivad vaba valentsiga keemiliselt aktiivsed osakesed, mis ilma termilise aktivatsioonita kergesti moodustavad alg- või vaheproduktidega ühendi. Nende reaktsioonide tulemusena saadakse lõppsaadused ja samal ajal moodustub taas teatud kogus sama või teisi aktiivseid osakesi, mis lähevad uuesti reaktsioonidesse, uuendades transformatsioonide ahelat.

Kui keemiliselt aktiivse osakese elementaarse toime tulemusena suvalise molekuliga luuakse uuesti ainult üks aktiivne osa, siis toimub reaktsiooni lihtne jätkumine ja see on hargnemata. Hargnemata ahelreaktsiooni kiirus määratakse ajaühikus tekkivate aktiivsete osakeste arvu järgi ja keskmise pikkusega ketid. Keemiliselt aktiivsed osakesed tekivad termiliselt aktiivsete molekulide kokkupõrgete või spontaanse lagunemise tulemusena. Seetõttu sõltuvus w = f (p, T) hargnemata ahelreaktsiooni jaoks on sarnane (2.17). Sel juhul arvestatakse mõnda efektiivset aktiveerimisenergiat, mis iseloomustab protsessi kiiruse lõplikku sõltuvust temperatuurist. Kui ühe aktiivse osakese osalusel toimuva elementaarse reaktsiooni tulemusena ilmub kaks või enam uut aktiivset osakest, siis toimub see, mida nimetatakse ahela hargnemiseks. Selle reaktsiooni kiirus suureneb aja jooksul väga kiiresti, isegi kui temperatuur ei tõuse. Ahela lõpetamine toimub siis, kui keemiliselt aktiivsed osakesed põrkuvad üksteisega kokku ja adsorbeeruvad nende reageerivat segu ümbritsevate seinte poolt. Seetõttu kaasneb keemiliselt aktiivsete osakeste kontsentratsiooni suurenemisega ahelkatkestuste arvu suurenemine ja selle tagajärjel stabiliseerub hargnenud ahelaga reaktsioonikiirus ning see väheneb esialgsete ainete läbipõlemise tagajärjel. .

Vastavalt ahelreaktsioonide teooriale on reaktsiooni osaline järjestus reaktsiooni kulgemise keerulise mehhanismi tulemus, mis hõlmab mitmeid elementaarseid etappe, millest igaühel on oma järjekord. Sõltuvalt iga vaheastme olulisusest saadakse eksponent üks või teine ​​väärtus juures R aastal (2.17). Asjaolu, et iga reaktiivne osake on terve rea teisenduste allikas, võimaldab selgitada väikese koguse kütuselisandite kiirendavat või aeglustavat toimet. Negatiivne sõltuvus temperatuurist w on seletatav asjaoluga, et temperatuuri tõus toob kaasa reaktsiooni vaheprodukti kontsentratsiooni tõusu, mis pärsib lõppsaaduste moodustumist.

Keemiliste reaktsioonide kulgu kolbmootorites mõjutab nii osakeste termiline kui ka keemiline aktiveerimine. Sest erinevad tingimusedüks aktiveerimismeetoditest võib olla ülekaalus. Enamasti avaldab otsustavat mõju aga reaktsioonide termiline isekiirenemine. Erandiks on isesüttimisprotsess.

Põletamise teel - nad kutsuvad füüsikalis-keemilist protsessi, mida iseloomustavad kolm tunnust: keemiline muundamine, soojuse eraldumine, valguse emissioon

Põlemise aluseks on põleva aine redoksreaktsioon oksüdeeriva ainega. Kloor, broom, väävel, hapnik, hapnikuühendid ja muud ained võivad olla oksüdeerivad ained.

Kõige sagedamini on aga vaja tegeleda põlemisega õhu atmosfääris, samal ajal kui oksüdeerivaks aineks on õhus olev hapnik.

Põlemiseks on vaja:

tuleohtlik aine;

oksüdeeriv aine;

süüteallikas.

Kuid isegi sel juhul on põlemine võimalik, kui põlev aine ja hapnik või muu oksüdeerija on teatud kvantitatiivses vahekorras ja soojusimpulssil on piisavalt soojust, et soojendada aineid selle süttimistemperatuurini.

Kui õhuga või vähese hapnikuga segatud põlevat ainet on vähe (vähem 14-16% ), põlemisprotsess ei alga.

Põlemist võib põhjustada otsene toime põlevale ainele lahtise leegi või hõõguv soojus, põleva aine nõrk, kuid pidev ja pikaajaline kuumutamine, isesüttimine, keemiline energia, mehaaniline energia (hõõrdumine, löök, rõhk), kuumutatud kiirgussoojusenergia juurde kõrged temperatuuridõhk jne.

Seetõttu tuleb eristada põlemise tekkimiseks vajalikke tingimusi ja põlemisprotsessi jätkamiseks vajalikke tingimusi.

Põlemistingimused:

1. Põlemispiirkonda siseneva õhu hapniku kogus on vähemalt 14–16% , st. aine ja oksüdeerija on teatud kvantitatiivses vahekorras.

Põlemistsooni, mis on pidev süttimisallikas ja põleva aine ülemise kihi kuumenemise allikas, temperatuur on kõrgem selle süttimistemperatuurist.

3. Põlevgaaside ja aurude (aine lagunemissaaduste) difusioonikiirus põlemistsooni on veidi suurem kui põlemiskiirus.

4. Põlemistsoonist aine põlemisel eralduv soojushulk on piisav, et soojendada pinnakihti selle süttimistemperatuurini.

Kui üks neist tingimustest puudub, siis põlemisprotsessi ei toimu.

Tuleoht on tulekahju tekkimise või arenemise võimalus mis tahes aine, seisundi või protsessiga ümbritsetuna.

Sellest määratlusest võime järeldada, et tuleoht esindavad aineid ja materjale, kui need oma omaduste tõttu soodustavad tulekahju puhkemist või arenemist. Sellised ained ja materjalid on klassifitseeritud tuleohtlikeks.

Tuleohtlike ainete klassifikatsioon

Tuleohtlikud ained jagunevad vastavalt nende põlemisvõimele järgmisteks osadeks:

Tuld tõkestavad;

Mittesüttiv.

Põlev nimetatakse aineid, mis võivad pärast süüteallika eemaldamist iseseisvalt põleda. Põlevad ained jagunevad omakorda tuleohtlikeks ja raskestisüttivateks.

Tuleohtlik aine on süttiv aine, mis võib süttida lühiajalisel kokkupuutel tikuleegi, sädeme ja sarnaste madala energiatarbega süüteallikatega.

Need sisaldavad:

Tuleohtlikud vedelikud(ГЖ):

Aniliin GZh;

etüleenglükool GZh;

mootori- ja trafoõlid GZh;

atsetoon tuleohtlike vedelike jaoks;

tuleohtlik bensiin;

benseen tuleohtlik;

dietüüleeter jne.

GZh on vedelik, mis suudab pärast süüteallika eemaldamist iseseisvalt põleda ja mille leekpunkt on kõrgem 66 0 KOOS.

Tuleohtlikud vedelikud - tuleohtlikud vedelikud, mille leekpunkt ei ole kõrgem kui 66 0 KOOS.

Tuleohtlikud gaasid(YY) :

propaan jne.

GG - gaas, mis on võimeline moodustama õhuga tule- ja plahvatusohtlikke segusid temperatuuril, mis ei ole kõrgem 55 0 KOOS.

Põlevad ained:

tselluloid;

polüstüreen;

naftaleen;

puidulaastud;

paber jne.

Tuleohtlik aineid nimetatakse tuleohtlikeks aineteks, mis võivad süttida ainult võimsa süttimisallika mõjul.

Need sisaldavad:

getinaks;

PVC plaadid;

puit.

Raskesti süttiv- nimetatakse aineteks, mis võivad süttimisallika mõjul põleda, kuid ei ole pärast selle eemaldamist võimelised isesüttima.

Need sisaldavad:

naatriumtrikloroatsetaat ( Na (CH 3 СОО) Сl 3 );

alkoholi vesilahused;

ammoniaagi vesi jne.

Mittesüttiv nimetatakse aineteks, mis ei ole võimelised põlema tavalise koostisega õhuatmosfääris. Nende hulka kuuluvad telliskivi, betoon, marmor ja krohv. Mittesüttivate ainete hulgas on palju väga tuleohtlikke aineid, mis veega või üksteisega suheldes eraldavad tuleohtlikke tooteid või kuumust.

Need sisaldavad:

Kaltsiumkarbiid ( CaC 2 );

kustutamata lubi ( CaCO 3 );

Metallidega lahjendatud happed (väävelhape, vesinikkloriidhape);

Oksüdandid KMpO 4 , Ca 2 O 2 , O 2 , H 2 O 2 , AGA 3 , kokkusurutud ja vedel hapnik.

Tööohutus ning töötervishoid ja -ohutus

Keemiline protsess põletamine. Põlemisfaktorid. Põlemisprotsessi kulgemiseks on vaja kolme tegurit: oksüdeerija põlev aine ja süüteallikas. Üleliigse hapnikuga ei ole põlemissaadused võimelised edasiseks oksüdeerumiseks.

74. Põlemiskeemiline protsess. Põlemistegurid. Tulekahju kustutamise põhiprintsiibid.

Põlemine- see on ainete kompleksne, kiiresti kulgev füüsikalis -keemiline muundamine, millega kaasneb soojuse ja valguse eraldumine. Põlemisprotsessi jätkamiseks on vaja kolme tegurit: põlev aine, oksüdeerija ja süüteallikas.

Oksüdeeriv aine - õhuhapnik või mõned muud ained: kloor, fluor, broom, lämmastikoksiid.

Süüteallikas- erineva päritoluga juhuslikud sädemed (elektrilised, staatilised jne)

Eristage täielikku ja mittetäielikku põlemist. Täielik - liigse hapniku korral ei ole põlemisproduktid võimelised edasiseks oksüdeerumiseks. Mittetäielik - tekib hapnikuvaeguse ning toksiliste ja tuleohtlike toodete tekkimisel.

Leegi levimiskiiruse järgi eristatakse: deflagratsioonipõlemine - levimiskiirus on kümneid m/s; plahvatusohtlik - sadu meetreid sekundis; detonatsioon (tuhanded meetrid sekundis)

Sõltuvalt põlevast segust on põlemine: homogeenne (oksüdeerija juures üks agregatsiooni olek); heterogeenne.

Põlemisprotsessid:

Flash- põleva segu kiire põlemine, millega ei kaasne kokkusurutud gaaside moodustumist.

Põlemine - põlemine süüteallika mõjul.

Süütamine - süttimine, millega kaasneb leegi ilmumine.

Isesüttimine- eksotermiliste reaktsioonide kiiruse järsu suurenemise nähtus, mis põhjustab aine põlemist süüteallika puudumisel.

- isesüttimine- isesüttimine, millega kaasneb leegi ilmumine.

Üks neist tõhusad vahendid kustutustuled on kustutid. Praegu on käsitsi tulekustuti ОХП-10, õhuvaht ОВП-10 (joonis 10), süsinikdioksiid ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8, mobiilne süsinikdioksiidkustuti УП-2М ja pulberkustutid-OP-1, OPS-6, OPS-10 (joonis 11).

Keemilise vahuga käsitsi tulekustuti OHP-10 on mõeldud tulekahjude kustutamiseks nende tekkimise algfaasis.

Tulekustuti aktiveerimiseks on vaja see kõrvale võtta ja põhja käepidemed, keerake tulekustuti kate alla ja käepidepöörata 180 °. Sel juhul avaneb happetopsi klapp, laengu happeline osa voolab klaasist välja ja seguneb aluselise osaga. Tekib vaht ja tulekustuti korpuses tekib rõhk. Survevaht läbi dušivisati välja. Tulekustuti toime kestus on umbes 1 min, joa pikkus 6-8 m, tootlikkus 90 liitrit vahtu.

Õhk-vahtkustuteid kasutatakse mitmesuguste ainete ja materjalide tulekahjude kustutamiseks, v.a leelismetallid, pinge all olevad elektripaigaldised ja õhu juurdepääsuta põlevad ained.

Tulekustuti aktiveerimiseks vajutage päästikule. Sel juhul süsihappegaas surutakse silindris läbi pesaviskab vahuaine lahuse välja. Tulekustuti töötab 20 s, joa pikkus on 4,5 m.

välja arvatud vahtkustutid kasutage süsinikdioksiidi tulekustuteid OU-2, OU-5 ja OU-8

Tulekahjude kustutamiseks, mitmesugusedkustutusained... Kõige tavalisemad on vesi. Lisaks sellele kasutatakse liiva ja muud tüüpi mulda, erinevaid vahtu ja pulbreid.

Vett ei tohi kasutada naftasaaduste, pinge all olevate elektriseadmete tulekahju, naatrium-, kaltsium- ja kaaliumkarbiidide kustutamiseks. Naftasaadused ja muud ained, mille tihedus on väiksem kui vees, hõljuvad selle kohal ja lekivad suurele alale, põhjustades tulekahju intensiivistumist. Vesi on elektrivoolu juht, seetõttu ärge suunake veejuga elektriseadmetele, kuna see võib saada elektrilöögi. Vesi reageerib leelismetallide karbiididega, moodustades tule- ja plahvatusohtlikke aineid.

Liiv ja kõik muud tüüpi pinnas - universaalne ravim väikeste tulekahjude kustutamine. See visatakse labidate, labidate või ämbritega tulle, et esmalt lõke lokaliseerida ja seejärel täita.