Khái niệm đốt cháy. Các chế độ đốt cháy. Thông tin chung về quá trình cháy, cháy và sự phát triển của nó

1.1. Thông tin ngắn gọn về quá trình cháy và bản chất của quá trình cháy các loại nhiên liệu phổ biến nhất.

Đốt - khó vật lý- quá trình hóa học, dựa trên phản ứng oxy hóa chảy nhanh, kèm theo sự tỏa nhiệt và bức xạ ánh sáng như một quy luật. Quá trình đốt cháy xảy ra và tiến hành khi có mặt chất cháy, chất ôxy hóa (thường là ôxy) và nguồn đánh lửa.

Có hai kiểu đốt: đồng nhất và không đồng nhất. Sự cháy đồng thể xảy ra khi chất cháy ở trạng thái khí. Nếu phản ứng xảy ra giữa chất cháy ở thể rắn và chất oxi hóa ở thể khí, thì chúng nói về sự cháy không đồng nhất.

Dấu hiệu bên ngoài của sự cháy đồng nhất là ngọn lửa, không đồng nhất - phát sáng. Ngọn lửa là khu vực diễn ra sự kết hợp hơi (khí) của chất cháy với oxy. Nhiệt độ ngọn lửa cũng là nhiệt độ cháy. Trong trường hợp hỏa hoạn trong khu dân cư và tòa nhà hành chính nó trung bình 850-900 °, trong rừng - 500-900 °.

Thời gian và cường độ của quá trình cháy phụ thuộc vào nhiều yếu tố, chủ yếu vào việc cung cấp oxy cho quá trình, vào số lượng và tình trạng của nguyên liệu. Tốc độ cháy của các chất rắn dễ cháy phần lớn phụ thuộc vào diện tích bề mặt cụ thể của chúng và mức độ ẩm. Đốt than bùn đặc biệt nguy hiểm. Than bùn có nhiệt độ tự bốc cháy thấp (225 - 280 ° C) và độ phân mảnh cao, quyết định sự cháy ổn định của nó. Khi gió lặng hoặc gió yếu, than bùn cháy rất chậm. Tại các vị trí khai thác than bùn, sự đốt cháy than bùn bắt đầu trên bề mặt của than bùn được khai thác từ các trầm tích, và dần dần lan rộng vào chiều sâu của lớp được khai thác. Than bùn có thể bị bắt lửa trong quá trình làm khô. Trong rang thời gian mùa hèở những nơi cao, than bùn khô đến mức có thể bốc cháy từ những tia lửa nhỏ nhất. Than bùn cháy đi kèm với một lượng khói trắng dày. Khi than bùn bị đốt cháy kéo dài trên diện rộng trong thời gian gió mạnh lên, khối lượng lớn than bùn khô và bụi than bùn có thể bốc lên từ các vị trí của than bùn được khai thác, đốt cháy với ngọn lửa, tạo thành cái gọi là lốc xoáy. Lốc xoáy lửa có thể dẫn đến cái chết của con người, cũng như phá hủy các khu định cư nằm trong vùng lân cận.

Quá trình đốt cháy bụi (bột, than, đường, v.v.) xảy ra với tốc độ nổ, các mảnh lớn của những chất này bốc cháy khó khăn. Tăng lượng ẩm trong vật liệu dễ cháy sẽ làm giảm tốc độ cháy.

Chất lỏng dễ cháy (chất lỏng dễ cháy) và chất lỏng dễ cháy (chất lỏng dễ cháy), bao gồm dầu và các sản phẩm dầu, đặc biệt nguy hiểm trong quá trình đốt cháy. Tốc độ cháy của chất lỏng dễ cháy và chất lỏng dễ cháy được xác định bởi khả năng bay hơi của chúng. Điều này là do thực tế không phải chất lỏng tự bốc cháy mà là hơi của nó. Dầu và các sản phẩm từ dầu thường được chứa theo phương thẳng đứng trong các bồn hình trụ, cũng như trong các thùng nhỏ (thùng, can). Theo quy luật, quá trình đốt cháy trong bể chứa chất lỏng dễ cháy và dễ cháy bắt đầu bằng một vụ nổ hỗn hợp hơi-không khí, kèm theo sự phân tách một phần hoặc hoàn toàn của nóc bể và chất lỏng bốc cháy trên toàn bộ bề mặt tự do. Quá trình đốt cháy dầu và các sản phẩm dầu trên bề mặt tự do sau khi nổ xảy ra tương đối bình tĩnh. Nhiệt độ của phần phát sáng của ngọn lửa, tùy thuộc vào loại chất lỏng dễ cháy dao động trong khoảng 1000-1300 ° C. Xăng và các sản phẩm dầu nhẹ khác cháy tương đối yên tĩnh. Tốc độ cháy của các sản phẩm dầu sẫm màu rất không đồng đều. Tốc độ cháy của các chất ở thể khí có thể thay đổi mạnh hơn nữa. Khi khí cháy thoát ra dưới áp suất, chúng sẽ cháy ở dạng ngọn đuốc, nhưng nếu khí tích tụ dần dần tạo thành hỗn hợp dễ cháy với không khí thì sẽ xảy ra nổ.

Dầu và dầu nhiên liệu tại cháy lâu trong các bồn chứa, chúng nóng lên ở sâu trong đó, quá trình đốt cháy đi kèm với sự sôi và giải phóng chất lỏng đang cháy. Xăng và các sản phẩm dầu nhẹ khác không nóng lên khi đốt trong các thùng lớn.

Khi các sản phẩm dầu mỏ được đốt cháy, khói có màu đen, từ gỗ cháy - màu đen xám, khói phốt pho và magiê có màu trắng.

Trong trường hợp quá trình đốt cháy có sự giám sát của con người thì không nguy hiểm. Tuy nhiên, sau khi thoát khỏi sự kiểm soát của anh ta, ngọn lửa đã biến thành một thảm họa khủng khiếp, tên của nó là lửa.

1.2. Khái niệm chung về lửa và sự phát triển của nó.

Cháy là sự cháy không kiểm soát được bên ngoài lò sưởi đặc biệt, kèm theo sự hủy hoại các giá trị vật chất và gây nguy hiểm đến tính mạng con người.

Các thông số chính đặc trưng cho đám cháy là: diện tích đám cháy, cường độ cháy, tốc độ lan truyền và thời gian cháy.

Chỗ đốt lửa được hiểu là nơi (khu vực) cháy dữ dội nhất trong 3 điều kiện chính:

cung cấp liên tục chất oxy hóa (không khí);

cung cấp nhiên liệu liên tục (vật liệu dễ cháy);

liên tục giải phóng nhiệt cần thiết để duy trì quá trình cháy.

Có ba vùng trong trung tâm cháy: vùng cháy, vùng ảnh hưởng nhiệt và vùng khói.

Vùng cháy là một phần không gian diễn ra quá trình chuẩn bị các chất dễ cháy cho quá trình cháy.

Vùng ảnh hưởng nhiệt là phần không gian tiếp giáp với vùng cháy, trong đó tác động nhiệt làm cho con người không thể ở trong đó nếu không có biện pháp bảo vệ nhiệt đặc biệt.

Vùng khói - một phần không gian tiếp giáp với vùng cháy và vùng khói với khói thải ở nồng độ có thể đe dọa đến tính mạng và sức khỏe của con người hoặc cản trở hoạt động của đơn vị cứu hộ.

Cường độ của đám cháy phần lớn phụ thuộc vào khả năng chịu lửa của các đồ vật và các thành phần của chúng.

Tất cả các đám cháy có thể được phân loại theo các dấu hiệu cháy bên ngoài, vị trí đám cháy và thời gian xuất hiện của các đội cứu hỏa đầu tiên.

A) Bằng các dấu hiệu bên ngoài của quá trình đốt cháyđám cháy được chia thành bên ngoài, bên trong, bên ngoài và bên trong, mở và ẩn.

Để bên ngoàiĐiều này bao gồm các đám cháy trong đó các dấu hiệu cháy (ngọn lửa, khói) có thể được phát hiện trong nháy mắt. Những đám cháy như vậy xảy ra khi các tòa nhà và cấu trúc của chúng bị cháy, các đống gỗ, than, than bùn và các giá trị vật chất khác được đặt ở vị trí mở địa điểm kho hàng; khi đốt dầu và các sản phẩm dầu trong bồn chứa, v.v. Các đám cháy ngoài trời luôn thường trực.

Nội bộđề cập đến các đám cháy xảy ra và phát triển bên trong các tòa nhà. Chúng có thể được mở và ẩn.

Dấu hiệu cháy khi khai hỏa có thể được thiết lập bằng cách kiểm tra cơ sở (ví dụ, đốt tài sản trong các tòa nhà cho các mục đích khác nhau; đốt thiết bị và vật liệu trong xưởng sản xuất Vân vân.).

Đám cháy ẩn quá trình đốt cháy diễn ra trong khoảng trống của các cấu trúc xây dựng, ống thông gió và hầm mỏ, bên trong một tầng trọng tải hoặc đống than bùn, v.v. Dấu hiệu của sự cháy được phát hiện qua khói thoát ra qua các vết nứt, sự đổi màu của thạch cao, v.v.

Các đám cháy khó nhất là cả bên ngoài và bên trong, công khai và ẩn. Khi tình hình thay đổi, loại đám cháy thay đổi. Vì vậy, với sự phát triển của đám cháy trong một tòa nhà, quá trình đốt cháy tiềm ẩn bên trong có thể biến thành ngọn lửa bên trong mở, và bên trong - thành ngọn lửa bên ngoài và ngược lại.

B) Tại nơi xuất xứ hỏa hoạn xảy ra trong các tòa nhà, công trình kiến ​​trúc, trong các khu vực mở của nhà kho và trên các khu vực cháy (rừng, thảo nguyên, than bùn và các cánh đồng ngũ cốc).

C) Vào thời điểm đội cứu hỏa đầu tiên đếnđám cháy được chia thành bắt đầu và không bắt đầu.

Cho người bị bỏ quên bao gồm các đám cháy, vào thời điểm các đơn vị chữa cháy đầu tiên xuất hiện, đã có sự phát triển đáng kể trong nhiều lý do khác nhau(ví dụ: do phát hiện hỏa hoạn muộn hoặc một thông báo trong Đội chữa cháy). Đối với việc dập tắt đám cháy khởi phát, theo quy định, lực lượng và phương tiện của các phân khu đầu tiên là không đủ.

Chưa ra mắtđám cháy trong hầu hết các trường hợp được thanh lý bởi lực lượng và phương tiện của đơn vị đến đầu tiên, dân cư hoặc công nhân của cơ sở.

Quá trình phát triển của đám cháy có thể được chia thành ba giai đoạn. Trong giai đoạn đầu, sự cháy lan truyền khi ngọn lửa bao phủ phần lớn các vật liệu dễ cháy (ít nhất là 80%). Trong giai đoạn thứ hai, sau khi đạt đến tốc độ cháy lớn nhất của nguyên liệu, đám cháy được đặc trưng bởi ngọn lửa cháy hoạt động với tốc độ hao hụt nguyên liệu không đổi. Trong giai đoạn thứ ba, tỷ lệ đốt cháy giảm mạnh và xảy ra hiện tượng đốt cháy các vật liệu và cấu trúc âm ỉ.

1.3. Các phương pháp ngừng đốt. Phân loại các chất chữa cháy chính, thông tin chung về chúng: các loại, một mô tả ngắn gọn về, khu vực và điều kiện sử dụng.

Chất chữa cháy chính và phổ biến nhất để dập tắt các đám cháy trong bãi gỗ là nước. Tuy nhiên, bọt cơ khí có hiệu quả hơn, bao phủ bề mặt của gỗ cháy, bảo vệ nó khỏi nhiệt bức xạ, và chất làm ướt có trong chất tạo bọt thúc đẩy sự thấm nước tốt hơn vào các lỗ rỗng của gỗ, và do đó, giảm nhiệt độ nhanh hơn.

Tùy thuộc vào vật liệu đốt, có 3 loại chính Cháy rừng: cơ sở, cưỡi, đất và dưới lòng đất.

Cháy đồng cỏ được gọi là cháy rừng, trong đó vật liệu dễ cháy chính là lớp phủ trên mặt đất, lớp cỏ cây, bụi rậm hoặc gỗ đã chết.

Đám cháy hàng đầu bao gồm những đám cháy trong đó phần tán của giá đỡ bị cháy hết. Những đám cháy này phát sinh từ rễ cỏ là một giai đoạn phát triển tiếp theo của chúng.

Cháy đất rừng được gọi là cháy không lửa của lớp đất than bùn phía trên. Các đám cháy đất được quan sát thấy ở các khu vực có đất nhiều than bùn.

Trong giai đoạn đầu của quá trình khô, lớp than bùn chỉ cháy hết dưới tán cây rơi ngẫu nhiên, và diện tích rừng bị tàn phá bởi đám cháy trông giống như một đống đào. Cháy cỏ mỗi thời gian ngắn che khu vực rộng lớn, và sau đó tiếp tục như đất, đi sâu trong các phễu riêng biệt vào than bùn.

Cho lớn cháy than bùn mối nguy lớn là sự thay đổi bất ngờ của gió, sự gia tăng tốc độ lan truyền của lửa, sự truyền tia lửa qua các khu vực có người làm việc và hình thành các điểm nóng mới ở phía sau, do đó mọi người có thể trở thành mất phương hướng và bị bao vây bởi lửa.

Theo quy luật, sự xuất hiện và phát triển của đám cháy trong một bể chứa dầu hoặc các sản phẩm dầu, bắt đầu bằng một vụ nổ hỗn hợp hơi-không khí, sự phân tách một phần hoặc hoàn toàn (sập) mái của bể chứa và sự bốc cháy của chất lỏng trên toàn bộ bề mặt tự do.

Việc xé hoàn toàn mái tôn và thả xuống đất do lực nổ (có khi văng vài chục mét) là thuận lợi nhất cho việc dập lửa sau này.

Quá trình đốt cháy dầu đã được làm giàu và các sản phẩm dầu trên bề mặt tự do diễn ra khá bình tĩnh.

Trận đánh Các đơn vị cứu hộ dập lửa tại kho chứa dầu và sản phẩm dầu được tổ chức tùy theo tình hình hiện tại, cụ thể:

tiến hành trinh sát đám cháy;

tổ chức làm mát ngay các bể đốt và các bể lân cận;

tổ chức chuẩn bị tấn công bằng phương tiện cơ động bằng bọt.

Khi cháy nhiều hồ chứa đồng thời thiếu lực lượng, phương tiện để dập tắt tất cả các hồ chứa thì phải tập trung mọi lực lượng, phương tiện để dập lửa đối với một hồ nằm ở phía hướng gió hoặc hồ đó, nhất là đám cháy. đe dọa các hồ chứa không cháy lân cận. Sau khi ngừng đốt, việc cung cấp bọt cho các bể được tiếp tục trong khoảng 3 - 5 phút. để ngăn sản phẩm dầu bắt lửa lại. Trong trường hợp này, toàn bộ bề mặt của sản phẩm dầu được bao phủ bởi bọt. Việc làm mát được tiếp tục cho đến khi két nước nguội hoàn toàn.

Khi bắt đầu cung cấp bọt cho dầu chữa cháy và các sản phẩm dầu sẫm màu, có thể đun sôi chất lỏng cháy và khí thải của chúng. Trong những trường hợp như vậy, các biện pháp được thực hiện trước để đảm bảo an toàn cho những người tham gia chữa cháy và bảo vệ các đường ống dẫn nằm trong vùng có ngọn lửa đang hoạt động tiếp xúc với các tia nước.

Đôi khi sản phẩm dầu cháy bị văng ra một độ cao đáng kể và lan ra ở khoảng cách 70-120 m từ bể chứa đang cháy, gây ra mối đe dọa không chỉ cho các bể chứa lân cận mà còn cho các công trình, công trình riêng lẻ, kỹ thuật chữa cháy và nhân sự. Để cung cấp nhân sự và thiết bị tránh nguy cơ bị giải phóng, các xe cứu hỏa được lắp đặt ở phía hướng gió, cách xa ít nhất 100 m.

Cháy trong các bồn chứa khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) và xăng không ổn định được lưu trữ dưới áp suất cao có thể xảy ra khi thiết bị và thông tin liên lạc của bồn chứa bị giảm áp suất, cũng như các kết quả khác tình huống khẩn cấp... Theo quy luật, đám cháy bắt đầu từ sự đốt cháy bùng phát của SGU ở những nơi chúng đi qua hoặc từ vụ nổ và đốt cháy chất lỏng bị đổ.

Trong quá trình đốt cháy khí hóa lỏng Hầu như luôn có nguy cơ vỡ bể chứa và đường ống do áp suất tích tụ nhanh chóng trong chúng do quá trình đun nóng.

Trường hợp đám cháy ở giai đoạn khí đốt hóa lỏng, phải thực hiện các biện pháp hạ áp suất trong các bồn chứa và đường ống chịu tác dụng nhiệt của đám cháy, thổi khí vào mỏ hàn và bơm (chuyền) khí vào bình chứa tự do.

Việc chữa cháy các sản phẩm kỹ thuật cao su và vô tuyến điện gặp một số khó khăn liên quan chủ yếu đến các đặc tính vật lý và kỹ thuật của các chất này. Như kinh nghiệm và thực tiễn chữa cháy đã cho thấy, đốt cao su và Sản phẩm cao su có thể được dập tắt bằng nước, mặc dù khả năng thấm ướt của chúng không thể được coi là đạt yêu cầu.

Nội địa hóa đám cháy là những hành động nhằm hạn chế sự lan rộng của quá trình cháy. Khi dập tắt (loại bỏ) một đám cháy, sự ngừng cháy hoàn toàn đạt được. Thông thường, bản địa hóa là một phần của, giai đoạn đầu của các biện pháp dập tắt đám cháy.

Việc ngừng đốt có thể đạt được bằng cách tách các chất phản ứng hoặc bằng cách làm lạnh vật liệu cháy dưới nhiệt độ bắt lửa của chúng. Vì mục đích này, hãy áp dụng Nhiều nghĩa dập lửa. Chúng bao gồm các chất chữa cháy và các thiết bị, máy móc, đơn vị khác nhau.

Tất cả các chất chữa cháy, tùy thuộc vào nguyên tắc ngừng cháy, được chia thành các loại:

làm lạnh vùng phản ứng hoặc các chất cháy (nước, dung dịch nước của hỗn hợp và các chất khác);

chất pha loãng trong vùng phản ứng cháy (khí trơ, hơi nước, sương mù nước khác);

Các chất cách điện với vùng cháy (bọt hóa học và cơ khí, bột chữa cháy, các chất rời không cháy, vật liệu tấm khác).

Tất cả các chất chữa cháy hiện có đều có tác động tổng hợp đến quá trình cháy của chất. Ví dụ, nước có thể làm mát và cô lập (hoặc pha loãng) nguồn đốt; chất tạo bọt có tác dụng cách nhiệt và làm mát; công thức bột cô lập và ức chế phản ứng cháy; các tác nhân khí hiệu quả nhất đóng vai trò như chất pha loãng và chất làm chậm phản ứng cháy. Tuy nhiên, bất kỳ chất chữa cháy nào cũng có một đặc tính nổi trội.

Nước là chất chữa cháy chính để làm mát, giá cả phải chăng và linh hoạt nhất. Khi va chạm vào chất cháy, nước bốc hơi một phần và biến thành hơi (1 lít nước biến thành 1700 lít hơi nước), do đó ôxy trong không khí bị hơi nước dịch chuyển ra khỏi vùng cháy. Hiệu quả chữa cháy của nước phụ thuộc vào cách cung cấp nước vào vị trí cháy (chất rắn hoặc tia phun). Hiệu quả chữa cháy lớn nhất đạt được khi nước được cung cấp ở trạng thái phun, vì diện tích làm mát đồng thời tăng lên. Nước được phun ra nóng lên nhanh chóng và biến thành hơi nước, lấy đi một lượng nhiệt lớn. Các tia nước phun cũng được sử dụng để giảm nhiệt độ trong phòng, bảo vệ chống bức xạ nhiệt (màn nước), làm mát bề mặt được nung nóng của các cấu trúc, cấu trúc, công trình xây dựng, cũng như để lắng đọng khói.

Là một chất chữa cháy, nước có nhược điểm: nó phản ứng với một số chất và vật liệu, do đó không thể dập tắt bằng nước; Khả năng ép vật liệu rắn kém hơn do ứng suất bề mặt cao, điều này ngăn cản sự phân bố nhanh chóng của nó trên bề mặt, xâm nhập vào chiều sâu của vật liệu rắn đang cháy và làm chậm quá trình làm mát. Khi dập lửa bằng nước, hãy nhớ rằng nó dẫn điện.

Các chất chữa cháy có tác dụng cách nhiệt bao gồm: bọt, bột chữa cháy, chất rời không cháy (cát, đất, than chì và các chất khác), vật liệu dạng tấm (nỉ, amiăng, bạt che, tấm chắn).

Bọt - chất chữa cháy cách ly hiệu quả nhất và được sử dụng rộng rãi - là một hệ keo gồm các bong bóng lỏng chứa đầy khí. Bọt được chia thành bọt khí-cơ học và bọt hóa học. Bọt là đủ phương thuốc phổ quát và được sử dụng để chữa cháy các chất lỏng và rắn, ngoại trừ các chất tương tác với nước. Bọt có tính dẫn điện và ăn mòn kim loại. Bọt hóa học dẫn điện và hoạt động mạnh nhất. Bọt cơ khí ít dẫn điện hơn bọt hóa học, tuy nhiên, nó dẫn điện nhiều hơn nước chứa trong bọt.

Các chế phẩm bột chữa cháy (OPS) ngày càng được sử dụng rộng rãi để dập tắt các đám cháy. Hiện tại, ngành công nghiệp sản xuất OPS của các nhãn hiệu PS, PSB-3, SI-2 và P-14.

Bột chữa cháy không độc, không dẫn điện và không độc tác hại trên vật liệu, chúng không đóng băng, do đó chúng được sử dụng ở nhiệt độ thấp.

Tác dụng chữa cháy của OPS chủ yếu là cách ly bề mặt cháy với không khí, và trong trường hợp chữa cháy số lượng lớn, tác dụng ức chế bột liên quan đến sự phá vỡ các chuỗi phản ứng cháy. Điều kiện cần thiết để ngăn chặn sự cháy bề mặt là phải phủ lên bề mặt đó một lớp OPS có độ dày không quá 2 cm.

Phương tiện chữa cháy pha loãng sẽ làm giảm nồng độ của các chất phản ứng xuống dưới giới hạn cần thiết cho quá trình cháy. Kết quả là tốc độ phản ứng cháy giảm, tốc độ tỏa nhiệt giảm, nhiệt độ cháy giảm. Phổ biến nhất là điôxin cacbon, hơi nước, nitơ và sương mù nước.

Than dioxin Tốt bụng Nó được sử dụng để dập tắt các đám cháy trong nhà kho, trạm pin, lò sấy, kho lưu trữ, kho lưu trữ sách, cũng như các thiết bị điện và lắp đặt điện.

Nitơ được sử dụng để dập tắt các đám cháy natri, kali, beri và canxi, cũng như một số thiết bị và công trình công nghệ.

Hơi nước được sử dụng hiệu quả nhất khi dập tắt đám cháy trong các phòng kín có thể tích đến 500 m 3 (hầm tàu, buồng làm khô và sơn, trạm bơm, nhà máy lọc dầu, v.v.).

Gửi công việc tốt của bạn trong cơ sở kiến ​​thức là đơn giản. Sử dụng biểu mẫu bên dưới

Các sinh viên, nghiên cứu sinh, các nhà khoa học trẻ sử dụng nền tảng tri thức trong học tập và làm việc sẽ rất biết ơn các bạn.

Đăng trên http://www.allbest.ru/

• BÀI VĂN
• về chủ đề

Khái niệm đốt cháy. Chế độ đốt cháy

• Petersburg, 2012

• NỘI DUNG

Giới thiệu

1. Thông tin chung về việc đốt cháy

1.1 Nguồn nhiệt

1.3 Đốt cháy hoàn toàn và không hoàn toàn

1.4 Ngọn lửa và khói

Phần kết luận

Văn học

GIỚI THIỆU

Sự cháy thường được hiểu là một tập hợp các quá trình vật lý và hóa học, cơ sở của nó là một phản ứng oxy hóa lan truyền nhanh chóng, kèm theo sự tỏa nhiệt và phát ra ánh sáng. Khu vực của một môi trường khí trong đó phản ứng hóa học xảy ra với cường độ mạnh gây ra sự phát sáng và tỏa nhiệt được gọi là ngọn lửa.

Ngọn lửa là biểu hiện bên ngoài của phản ứng oxi hoá mãnh liệt các chất. Một trong những kiểu đốt cháy chất rắn là cháy âm ỉ (cháy không ngọn lửa).

Trong quá trình đốt cháy, người ta quan sát thấy hai giai đoạn: tạo ra sự tiếp xúc phân tử giữa nhiên liệu và chất oxy hóa (vật lý) và hình thành các sản phẩm phản ứng (hóa học). Kích thích của các phân tử trong quá trình cháy xảy ra do sự đốt nóng của chúng. Do đó, để xảy ra và phát triển quá trình cháy, cần có ba thành phần: chất cháy, chất oxy hóa và nguồn đánh lửa (tức là nguồn nhiệt).

Sự cháy khuếch tán ngọn lửa của tất cả các loại vật liệu và chất dễ cháy trong không khí có thể thực hiện được khi hàm lượng ôxy trong vùng cháy ít nhất là 14% thể tích và sự cháy âm ỉ của các vật liệu rắn dễ cháy tiếp tục lên đến 6%.

Nguồn đánh lửa phải có nhiệt năng đủ để đốt cháy vật liệu cháy. Sự đốt cháy của bất kỳ vật liệu nào xảy ra trong pha khí hoặc hơi. Các vật liệu dễ cháy dạng lỏng và rắn, khi được đốt nóng, sẽ biến thành hơi nước hoặc khí, sau đó chúng bốc cháy. Với quá trình đốt cháy ở trạng thái ổn định, vùng phản ứng hoạt động như một nguồn đánh lửa cho phần còn lại của vật liệu cháy.

1. Thông tin chung về quá trình đốt cháy

Có các kiểu đốt sau:

Hoàn thành - đốt cháy với một lượng oxy vừa đủ hoặc dư thừa;

Không hoàn toàn - đốt cháy khi thiếu oxy.

Đốt cháy hoàn toàn, sản phẩm của sự cháy là khí cacbonic (CO 2), nước (H 2 O), nitơ (N), lưu huỳnh đioxit (SO 2), anhiđrit photphoric. Với quá trình cháy không hoàn toàn, các sản phẩm dễ cháy và nổ ăn da thường được tạo thành: cacbon monoxit, rượu, axit, andehit.

Sự cháy các chất không chỉ có thể diễn ra trong môi trường oxi mà còn có thể xảy ra trong môi trường một số chất không có oxi, clo, hơi brom, lưu huỳnh, v.v.

Chất cháy có thể ở ba trạng thái tập hợp: lỏng, rắn, khí. Các chất rắn riêng lẻ tan chảy và bay hơi khi đun nóng, những chất rắn khác bị phân hủy và giải phóng các sản phẩm khí và cặn rắn ở dạng than và xỉ, còn những chất khác không bị phân hủy hoặc nóng chảy. Hầu hết các chất dễ cháy, bất kể trạng thái tập hợp của chúng, khi được đốt nóng sẽ tạo thành các sản phẩm khí, khi trộn với ôxy trong khí quyển sẽ tạo thành môi trường dễ cháy.

Theo trạng thái tập hợp của nhiên liệu và chất oxy hóa, chúng được phân biệt:

Đốt đồng nhất - đốt cháy khí và các chất tạo hơi dễ cháy trong chất ôxy hóa thể khí;

Đốt chất nổ và thuốc phóng;

Đốt cháy không đồng nhất - đốt cháy các chất lỏng và rắn dễ cháy trong chất oxy hóa thể khí;

Đốt cháy trong hệ thống "hỗn hợp lỏng dễ cháy - chất oxy hóa lỏng".

1.1 Nguồn nhiệt

Hầu hết các vật liệu dễ cháy được biết là không trải qua phản ứng cháy trong điều kiện bình thường. Nó chỉ có thể bắt đầu khi đạt đến một nhiệt độ nhất định. Điều này được giải thích là do các phân tử oxy trong không khí, đã nhận được nguồn cung cấp nhiệt năng cần thiết, có khả năng kết hợp tốt hơn với các chất khác và oxy hóa chúng. Vì vậy, năng lượng nhiệt kích thích phản ứng oxy hóa. Vì vậy, theo quy luật, bất kỳ nguyên nhân nào gây ra hỏa hoạn đều liên quan đến tác dụng của nhiệt đối với các vật liệu và chất dễ cháy. Các hiện tượng hóa lý phức tạp và nhiều hiện tượng khác xảy ra trong các đám cháy cũng được quyết định chủ yếu bởi sự phát triển của các quá trình nhiệt.

Các quá trình (xung động) góp phần vào sự phát triển của nhiệt được chia thành ba nhóm chính: vật lý (nhiệt), hóa học và vi sinh. Trong khi chảy trong những điều kiện nhất định, chúng có thể gây ra sự gia nhiệt của vật liệu dễ cháy đến nhiệt độ mà vật liệu bắt đầu cháy.

Nhóm xung động đầu tiên gây ra đánh lửa chủ yếu bao gồm ngọn lửa mở, một cơ thể được làm nóng - rắn, lỏng hoặc khí, tia lửa (có nguồn gốc khác nhau), tập trung tia nắng mặt trời... Các xung này được biểu hiện bằng tác dụng bên ngoài của nhiệt lên vật liệu và có thể được gọi là nhiệt.

Phần lớn các vụ cháy xảy ra từ những nguyên nhân thông thường, tức là những nguyên nhân phổ biến nhất, có liên quan đến sự bắt lửa của các chất và vật liệu dưới ảnh hưởng của chủ yếu là ba nguồn bắt lửa đầu tiên đã nêu.

Không nghi ngờ gì nữa, sự phân chia các xung được chỉ định của nhóm nhiệt, vật lý ở một mức độ nào đó là tùy ý. Các tia lửa của kim loại hoặc vật liệu hữu cơ đang cháy cũng là các vật thể được đốt nóng đến nhiệt độ phát sáng. Nhưng trên quan điểm đánh giá chúng là nguyên nhân gây ra hỏa hoạn, tất cả các loại tia lửa nên được tách thành một nhóm riêng biệt.

Sự nóng lên và phát ra tia lửa điện có thể do ma sát, nén, va đập, các hiện tượng điện khác nhau, v.v.

Với sự phát triển của các xung động hóa học hoặc vi sinh, sự tích tụ nhiệt xảy ra do phản ứng hóa học hoặc sự sống của vi sinh vật. Không giống như nguồn nhiệt tác động từ bên ngoài, trong trường hợp này quá trình tích nhiệt xảy ra trong chính khối lượng của vật liệu.

Một ví dụ về các quá trình của nhóm thứ hai có thể là các phản ứng tỏa nhiệt do tương tác của một số chất hóa học với độ ẩm hoặc giữa chúng, các quá trình oxy hóa dầu thực vật, không phải thường xuyên khiến chúng tự bốc cháy, v.v.

Loại xung nhiệt thứ ba - vi sinh - dẫn đến sự tích tụ nhiệt trong vật liệu và tự cháy do một số quá trình phát triển tuần tự. Cái đầu tiên có thể là hoạt động tế bào thực vật trong trường hợp các sản phẩm thực vật chưa được làm khô hoàn toàn. Một lượng nhiệt nhất định được hình thành trong trường hợp này, trong điều kiện tích tụ của nó, sẽ thúc đẩy sự phát triển của hoạt động sống của vi sinh vật, do đó, dẫn đến sự phát triển thêm của nhiệt. Tế bào thực vật chết ở nhiệt độ trên 45 ° C. Khi nhiệt độ tăng lên 70-75 ° C, vi sinh vật cũng chết. Điều này dẫn đến việc hình thành các sản phẩm xốp (than xốp màu vàng) có khả năng hấp thụ (hấp phụ) hơi và khí. Sự hấp thụ của chất sau xảy ra cùng với sự giải phóng nhiệt (nhiệt hấp phụ), có thể đi kèm với sự phát triển của một nhiệt độ đáng kể trong điều kiện thuận lợi cho sự tích tụ nhiệt. Ở nhiệt độ 150-200 ° C, quá trình oxy hóa được kích hoạt, với sự phát triển hơn nữa của nó, có thể dẫn đến quá trình cháy tự phát của vật liệu.

Trong thực tế, có nhiều trường hợp nổi tiếng là tự đốt cỏ khô chưa khô, thức ăn gia súc hỗn hợp và các sản phẩm thực vật khác.

Quá trình vi sinh cũng có thể xảy ra trong nguyên liệu thực vật mà hoạt động của tế bào đã ngừng hoạt động. Trong những trường hợp này, việc làm ướt vật liệu có thể thuận lợi cho sự phát triển của quá trình như vậy, điều này cũng góp phần vào sự phát triển hoạt động sống của vi sinh vật.

Các quá trình được liệt kê dẫn đến sự phát triển của nhiệt, trong một số trường hợp, tồn tại trong mối liên hệ chặt chẽ với nhau. Quá trình vi sinh được tiếp nối bởi hiện tượng hóa lý là hấp phụ, quá trình này nhường chỗ cho phản ứng oxy hóa hóa học với nhiệt độ tăng dần.

1.2 Sự xuất hiện của quá trình đốt cháy

Mặc dù có nhiều nguồn nhiệt có khả năng gây cháy trong những điều kiện nhất định, nhưng cơ chế bắt đầu quá trình cháy trong hầu hết các trường hợp đều giống nhau. Nó không phụ thuộc vào loại nguồn đánh lửa và chất cháy.

Trước hết, bất kỳ quá trình đốt cháy nào cũng xảy ra trước sự gia tăng nhiệt độ của vật liệu cháy dưới tác dụng của một số nguồn nhiệt. Không cần phải nói rằng sự gia tăng nhiệt độ như vậy phải diễn ra trong điều kiện tiếp cận của oxy (không khí) đến vùng cháy mới bắt đầu.

Chúng ta hãy giả định rằng sự nóng lên xảy ra dưới tác dụng của nguồn nhiệt bên ngoài, mặc dù, như đã biết, điều này không bắt buộc đối với mọi trường hợp. Khi đạt đến một nhiệt độ nhất định, các chất khác nhau không giống nhau, quá trình oxy hóa bắt đầu trong nguyên liệu (chất). Vì phản ứng oxy hóa diễn ra theo kiểu tỏa nhiệt, tức là với sự tỏa nhiệt, vật liệu (chất) tiếp tục nóng lên không chỉ do tác dụng của nguồn nhiệt bên ngoài, có thể dừng lại sau một thời gian, mà còn do quá trình oxy hóa.

Chất nung nóng (rắn, lỏng, khí) có kích thước, thể tích, bề mặt nhất định. Do đó, đồng thời với sự tích nhiệt của khối lượng chất này bị phân tán ra môi trường do truyền nhiệt.

Kết quả tiếp theo của quá trình sẽ phụ thuộc vào sự cân bằng nhiệt của vật liệu nung nóng. Nếu lượng nhiệt tỏa ra vượt quá lượng nhiệt mà vật liệu nhận được thì sự tăng nhiệt độ sẽ dừng lại và có thể giảm xuống. Đó là một vấn đề khác nếu lượng nhiệt mà vật liệu nhận được trong quá trình oxy hóa của nó sẽ vượt quá lượng nhiệt tiêu tán. Trong trường hợp này, nhiệt độ của vật liệu sẽ tăng lên đều đặn, từ đó kích hoạt phản ứng oxy hóa, kết quả là quá trình có thể chuyển sang giai đoạn đốt cháy vật liệu.

Khi phân tích các điều kiện để xảy ra cháy xảy ra vì một lý do nào đó, cần tính đến cơ chế bắt đầu cháy được quy định. Cần đặc biệt lưu ý trong các trường hợp đang nghiên cứu khả năng cháy tự phát hoặc cháy tự phát. Trường hợp thứ hai đôi khi có thể xảy ra do tiếp xúc lâu dài với nhiệt ở nhiệt độ tương đối thấp và gây ra hỏa hoạn, ví dụ, từ hệ thống sưởi trung tâm, v.v.

Các chất rắn và lỏng, trước khi quá trình cháy bắt đầu, sẽ bị phân hủy dưới tác dụng của nhiệt, bay hơi và biến thành các sản phẩm ở thể khí và ở dạng hơi. Do đó, quá trình đốt cháy các chất rắn và lỏng, diễn ra dưới hình thức giải phóng hơi và khí. Do đó, nhiệt không chỉ kích hoạt oxy. Một phần nhiệt thoát ra trong quá trình đốt cháy được dành để chuẩn bị các phần tiếp theo của chất cháy để đốt cháy, tức là khi đốt nóng chúng, chuyển đổi thành trạng thái lỏng, hơi - hoặc khí.

Khi điều tra nguyên nhân của các vụ cháy, thường phải xử lý các vật liệu xenlulo. Các sản phẩm của quá trình chế biến cơ khí và hóa học gỗ, bông và lanh chứa xenlulo và các dẫn xuất của nó là thành phần chính. Khi đun nóng, vật liệu xenlulo sẽ bị phân hủy, quá trình này diễn ra trong hai giai đoạn. Ở giai đoạn đầu tiên - chuẩn bị - nhiệt năng được hấp thụ bởi khối lượng của vật liệu.

Theo dữ liệu của TsNIIPO, vật liệu cellulose khô ở 110 ° C và bắt đầu thải ra các chất dễ bay hơi có mùi. Ở nhiệt độ 110-150 ° C, các vật liệu này bị ố vàng và giải phóng mạnh hơn các thành phần dễ bay hơi. Sự hiện diện của một mùi đôi khi có thể là một dấu hiệu cần tính đến các trường hợp khác của trường hợp khi xác định địa điểm và thời gian xảy ra đám cháy, cũng như khi kiểm tra các phiên bản về nguyên nhân của đám cháy. Ở nhiệt độ 150-200 ° C, vật liệu xenlulo có màu nâu do quá trình cacbon hóa. Ở nhiệt độ 210-230 ° C, chúng thải ra một lượng lớn các sản phẩm dạng khí có thể bốc cháy tự phát trong không khí. Trong trường hợp này, giai đoạn thứ hai của quá trình phân hủy nhiệt của vật liệu bắt đầu - sự cháy âm ỉ hoặc bốc lửa của nó. Giai đoạn này được đặc trưng bởi sự giải phóng năng lượng nhiệt, tức là phản ứng tỏa nhiệt. Sự tỏa nhiệt và tăng nhiệt độ xảy ra chủ yếu do quá trình oxy hóa các sản phẩm phân hủy của vật liệu cháy.

Quá trình đốt cháy vật liệu xenlulo diễn ra trong hai giai đoạn. Ban đầu, nó chủ yếu là các chất khí và các sản phẩm khác được hình thành trong quá trình phân hủy nhiệt của vật liệu được đốt cháy. Đây là giai đoạn đốt cháy, mặc dù quá trình đốt cháy than đã diễn ra ở đó.

Thời kỳ thứ hai - nó đặc biệt biểu thị cho gỗ - được đặc trưng bởi sự cháy âm ỉ chủ yếu của than. Cường độ và hiệu ứng nhiệt của giai đoạn đốt củi thứ hai liên quan đến mức độ bề mặt của khối than tiếp xúc với ôxy khí quyển, độ xốp của nó là bao nhiêu. Điều kiện sau phần lớn được xác định bởi các điều kiện đốt cháy trong giai đoạn đầu của nó.

Sự trao đổi khí trong vùng cháy càng kém và nhiệt độ cháy trong pha ngọn lửa càng thấp thì quá trình cháy càng chậm, càng dễ bay hơi và các sản phẩm khác của quá trình phân hủy nhiệt (chưng cất khô) được giữ lại trong khối than, lấp đầy các lỗ rỗng của than. . Điều này, cùng với sự trao đổi khí không đủ, sẽ ngăn cản quá trình oxy hóa, tức là sự cháy của than trong giai đoạn đốt thứ hai.

Trong những điều kiện như vậy, than thô được hình thành, và quá trình cacbon hóa, ví dụ, của một phần tử kết cấu bằng gỗ có thể xảy ra trong toàn bộ phần của phần tử mà không có sự đốt cháy sau đó của khối than.

Những điều đã nói ở trên cho phép chúng ta rút ra ba kết luận:

1. Tốc độ cháy phụ thuộc vào điều kiện diễn ra quá trình cháy. Các điều kiện cháy (ví dụ, tiếp cận không khí, nhiệt độ) ở các khu vực khác nhau của đám cháy và thậm chí ở một nơi, nhưng tại các thời điểm khác nhau là không giống nhau. Do đó, thông tin được tìm thấy trong các tài liệu về tốc độ cháy trung bình của gỗ, bằng 1 mm / phút, không thể đủ để đưa ra kết luận về thời gian cháy trong các trường hợp cụ thể.

2. Mức độ cháy của các kết cấu bằng gỗ, tức là sự mất mặt cắt của chúng do cháy, không thể xác định được chỉ bằng độ sâu của lớp than, vì than bắt đầu cháy hết trong giai đoạn đốt cháy gỗ. . Các mức độ cháy khác nhau, đôi khi được xác định trong thực tế bằng độ dày của lớp than, chỉ có thể mô tả một cách tương đối mức độ không đồng đều của thiệt hại do cháy đối với kết cấu hoặc các phần tử của chúng. Theo quy luật, tổn thất mặt cắt ngang thực tế sẽ luôn lớn hơn.

3. Than thô, độ xốp thấp, đôi khi được tìm thấy trong quá trình mở cấu trúc, cho thấy quá trình đốt cháy không hoàn toàn và không chuyên sâu. Đặc điểm này, có tính đến các tình huống của vụ án, có thể được tính đến khi xác lập nguồn gây cháy và thời điểm xảy ra cháy, khi kiểm tra các phiên bản về nguyên nhân cháy.

Để mô tả giai đoạn ban đầu, chuẩn bị của quá trình đốt cháy vật liệu rắn, chúng ta sẽ sử dụng hai thuật ngữ chính - sự đốt cháy và sự đốt cháy tự phát.

Sự bốc cháy của vật liệu rắn dễ cháy xảy ra trong điều kiện tiếp xúc với xung nhiệt có nhiệt độ vượt quá nhiệt độ tự bốc cháy của các sản phẩm phân hủy của vật liệu. Nguồn đánh lửa là yếu tố quyết định đến quá trình cháy.

Đốt vật liệu nung nóng, chẳng hạn như nỉ, do ngọn lửa gây ra đèn hàn với sự ấm áp bất cẩn ống nước, - một trong những trường hợp bắt lửa của vật liệu rắn dễ cháy.

Quá trình đốt cháy tự phát vật liệu rắn dễ cháy xảy ra trong trường hợp không có xung nhiệt bên ngoài hoặc trong điều kiện tác dụng của nó ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ tự cháy của các sản phẩm này. Đối với quá trình cháy tự phát, điều kiện tích tụ nhiệt có ý nghĩa quyết định.

Thế nào điều kiện tốt hơn tích tụ nhiệt, càng ít tản nhiệt trong giai đoạn đầu của quá trình đốt cháy, đặc biệt là ở nhiệt độ thấp hơn môi trường có thể đốt cháy tự phát các vật liệu xenlulo. Tầm quan trọng lớn trong những trường hợp này, thời gian làm nóng diễn ra. Có rất nhiều vụ cháy đã biết đã xảy ra, ví dụ như ở cấu trúc bằng gỗ các tòa nhà do tác động của đường ống dẫn hơi nước của hệ thống sưởi trung tâm ở nhiệt độ nước làm mát 110-160 ° C, kéo dài trong một số tháng. Điều này đôi khi được gọi là quá trình đốt cháy tự phát do nhiệt. Nhớ lại rằng nhiệt độ tự bốc cháy của vật liệu trong quá trình gia nhiệt nhanh nằm trong khoảng 210-280 ° C. Đặc điểm trên của các vật liệu này phải được tính đến khi điều tra nguyên nhân của các vụ cháy.

Các khái niệm về đánh lửa, tự bốc cháy và cháy âm ỉ của vật liệu rắn dễ cháy được bắt nguồn từ hai khái niệm trước đó - đánh lửa và cháy tự phát.

Sự bốc cháy là kết quả của sự bốc cháy của vật liệu và được biểu hiện bằng quá trình đốt cháy.

Sự tự bốc cháy là kết quả của quá trình cháy tự phát của các chất và còn thể hiện ở sự cháy bùng cháy.

Âm ỉ là một quá trình cháy không ngọn lửa và có thể là kết quả của cả quá trình bắt lửa và đốt cháy tự phát của vật liệu.

Nói cách khác, nếu trong ví dụ của chúng ta, phớt dưới tác động của ngọn lửa đèn hàn bắt lửa tạo thành ngọn lửa, trong trường hợp này, chúng ta có thể nói rằng phớt đã bốc cháy. Trong trường hợp không có điều kiện cần thiếtđối với quá trình đốt cháy, sự đánh lửa của phớt có thể được giới hạn ở mức âm ỉ của nó. Cũng cần lưu ý về sự bắt lửa hoặc âm ỉ của bất kỳ vật liệu dễ bắt lửa nào.

Sự cháy và sự cháy tự phát của vật liệu rắn khác nhau về bản chất của xung nhiệt gây ra chúng. Nhưng mỗi loại trong số chúng, đại diện cho một loại nhất định của giai đoạn bắt lửa ban đầu, có thể dẫn đến cả cháy âm ỉ và bắt lửa của các vật liệu rắn dễ cháy.

Quá trình âm ỉ có thể chuyển thành quá trình đốt cháy với sự kích hoạt của quá trình ôxy hóa do nhiệt độ tăng hơn nữa hoặc lượng ôxy tham gia vào quá trình cháy tăng lên, tức là có khả năng tiếp cận không khí tốt hơn.

Do đó, sự khởi đầu của quá trình cháy không chỉ phụ thuộc vào một xung nhiệt. Hành động của chất sau chỉ có thể gây cháy nếu sự kết hợp của tất cả các điều kiện cần thiết cho quá trình cháy trở nên thuận lợi. Vì vậy, nếu trong một trường hợp, xung lực cháy lớn có thể không đủ, thì trường hợp khác, sự cháy sẽ xảy ra do nguồn đánh lửa rất yếu.

1.3 Đốt cháy hoàn toàn và không hoàn toàn

Vai trò của quá trình oxi hoá quá trình cháy trong các đám cháy. Vai trò của nhiệt trong sự phát triển của quá trình cháy đã được lưu ý ở trên. Đồng thời, mối quan hệ chặt chẽ tồn tại giữa các quá trình nhiệt và quá trình oxy hóa là rõ ràng. Tuy nhiên, chất sau đóng một vai trò rất quan trọng trong quá trình đốt cháy các chất và vật liệu.

Quá trình oxy hóa các chất trong quá trình cháy thường xảy ra nhất do oxy trong không khí.

Để đốt cháy hoàn toàn cùng một lượng chất khác nhau thì cần một lượng không khí khác nhau. Vì vậy, để đốt cháy 1 kg gỗ, cần 4,6 m 3 không khí, 1 kg than bùn - 5,8 m 3 không khí, 1 kg xăng - khoảng 11 m 3 không khí, v.v.

Tuy nhiên, trên thực tế, trong quá trình đốt cháy, sự hấp thụ hoàn toàn của oxy trong không khí không xảy ra, vì không phải tất cả oxy đều có thời gian kết hợp với nhiên liệu. Cần có lượng không khí dư thừa, có thể vượt quá 50% hoặc hơn lượng không khí cần thiết về mặt lý thuyết để đốt cháy. Việc đốt cháy hầu hết các chất trở nên không thể nếu hàm lượng oxy trong không khí giảm xuống 14-18% và đối với chất lỏng - xuống 10% theo thể tích.

Trao đổi khí khi cháy. Việc cung cấp không khí cho vùng cháy do điều kiện trao đổi khí quyết định. Các sản phẩm cháy, được nung nóng đến một nhiệt độ đáng kể (khoảng vài trăm độ) và kết quả là có trọng lượng thể tích thấp hơn so với trọng lượng thể tích của môi trường, di chuyển lên các tầng trên của không gian. Đến lượt mình, không khí ít được đốt nóng hơn đi vào vùng cháy. Tất nhiên, khả năng và cường độ của sự trao đổi đó phụ thuộc vào mức độ cô lập của vùng cháy với không gian xung quanh.

Trong điều kiện cháy, quá trình cháy thường không hoàn toàn, đặc biệt nếu nó liên quan đến sự phát triển của đám cháy trong một khối vật liệu hoặc trong các bộ phận của tòa nhà. Cháy không hoàn toàn, chậm cháy là điển hình cho đám cháy đang phát triển, ví dụ, trong các cấu trúc của kết cấu có các phần tử rỗng. Điều kiện không thuận lợi sự trao đổi khí gây ra không cung cấp đủ không khí, cản trở sự phát triển của đám cháy. Sự tích tụ nhiệt và đốt nóng lẫn nhau của các phần tử kết cấu đang cháy không bù đắp được hiệu quả hãm trao đổi khí giảm.

Có những trường hợp sau khi dừng lò lò sưởi, trong ống khói có một vết nứt được hình thành ở mức độ chồng lên nhau, với việc chấm dứt ảnh hưởng của nhiệt độ lên các phần tử của lớp chồng lên nhau, quá trình đốt cháy "tự phát" dừng lại. Các yếu tố quyết định trong việc này là thiếu oxy và việc ngừng cung cấp nhiệt bổ sung cần thiết để duy trì quá trình cháy trong những điều kiện này.

Các trường hợp cháy chậm, không hoàn toàn do thiếu oxy, và thậm chí tự ngừng cháy có thể được quan sát thấy không chỉ ở các bộ phận của tòa nhà mà còn ở các phòng thiếu sự trao đổi không khí cần thiết. Những điều kiện như vậy thường xảy ra nhất đối với tầng hầm, nhà kho, v.v., đặc biệt là với các cửa sổ và cửa ra vào đóng chặt.

Điều này cũng được tạo điều kiện thuận lợi bởi khối lượng lớn các sản phẩm khí thải ra, vì chúng ngăn cản sự xâm nhập của không khí từ bên ngoài vào vùng cháy. Vì vậy, khi đốt cháy 1 kg gỗ thì có tới 8 m 3 sản phẩm ở thể khí được tạo thành. Mặc dù trong quá trình cháy không hoàn toàn, lượng sản phẩm cháy được giải phóng ít hơn, tuy nhiên, trong trường hợp này, lượng sản phẩm cháy được tính bằng mét khối từ mỗi kg chất cháy (thể tích lý thuyết của sản phẩm cháy ở thể khí là 1 kg gỗ, giảm xuống bình thường điều kiện, tức là, ở áp suất 760 mm Hg. Nghệ thuật và nhiệt độ 0 ° C, là khoảng 5 m 3).

Trường hợp này dẫn đến giảm cường độ đốt cháy đáng kể và làm tăng thời gian cháy bên trong các phòng không có đủ sự trao đổi không khí.

Các sản phẩm cháy không hoàn toàn chứa các chất được hình thành do sự phân hủy nhiệt và quá trình oxy hóa của các vật liệu dễ cháy. Trong số đó - cacbon monoxit, hơi của axetanđehit, axit axetic, rượu metylic, axeton và một số chất khác tạo cho nơi cháy, vật bị cháy một mùi vị và mùi đặc trưng, ​​cũng như muội than.

Các sản phẩm của quá trình cháy không hoàn toàn có khả năng cháy, và ở một tỷ lệ nhất định, trong hỗn hợp với không khí, chúng tạo thành hỗn hợp nổ. Điều này giải thích các trường hợp bắt lửa nổ đôi khi xảy ra trong các vụ hỏa hoạn. Lý do cho những hiện tượng như vậy thường rất bí ẩn. Đánh lửa dữ dội, đôi khi rất gần với tác dụng của một vụ nổ, xảy ra trong nhà, trong những điều kiện mà dường như không có chất nổ.

Việc hình thành nồng độ chất nổ của các sản phẩm cháy không hoàn toàn (chủ yếu là carbon monoxide) và việc lấp đầy các thể tích khép kín riêng biệt của các phòng không được thông gió có thể xảy ra ngay cả trong quá trình dập tắt đám cháy. Tuy nhiên, những trường hợp sau là rất hiếm. Thông thường hơn, có thể quan sát thấy hiện tượng cháy nổ ở giai đoạn đầu tiên dập tắt đám cháy phát sinh trong phòng kín, trao đổi khí kém, khi mở các khe hở, nồng độ các sản phẩm cháy không hoàn toàn có thể nằm trong giới hạn nổ, nếu trước đó là vượt quá giới hạn trên của họ.

Việc làm sáng tỏ các điều kiện trong đó quá trình cháy diễn ra trên đám cháy, đặc biệt là trước khi phát hiện ra đám cháy, có liên quan trực tiếp đến việc xác định khoảng thời gian bắt đầu đám cháy, và do đó liên quan đến việc nghiên cứu một số phiên bản nhất định về nguyên nhân xảy ra đám cháy. .

Quá trình cháy xảy ra trong các đám cháy không đủ trao đổi khí đôi khi rất giống với quá trình chưng cất khô. Những vụ cháy như vậy nếu không được phát hiện kịp thời có thể kéo dài hàng giờ đồng hồ. Theo quy định, chúng xảy ra vào ban đêm trong các cơ sở và cơ sở mà việc giám sát bị suy yếu trong giờ không làm việc và vào ban đêm, và không có báo động cháy tự động.

Đôi khi, có thể quan sát được hậu quả của những vụ cháy như vậy, các cấu trúc bao quanh của cơ sở và các vật dụng trong đó được bao phủ bởi một lớp đen bóng của các sản phẩm ngưng tụ do nhiệt phân hủy của các vật liệu âm ỉ.

Các trường hợp cháy không hoàn toàn xảy ra trong các khu sinh hoạt nhỏ, chẳng hạn như do hút thuốc bất cẩn trên giường, có liên quan đến hậu quả gây tử vong cho người gây ra chúng. Hàm lượng 0,15% carbon monoxide trong không khí theo thể tích đã đe dọa đến tính mạng, và hàm lượng 1% carbon monoxide gây tử vong. Do đó, khi điều tra những trường hợp hỏa hoạn như vậy, cần phải tính đến khả năng tử vong do bạo lực có thể do tai nạn carbon monoxide. Nguyên nhân cái chết ngay lập tức được xác định bằng một cuộc giám định pháp y.

Sự trao đổi khí không đủ có thể dẫn đến việc vật liệu cháy âm ỉ kéo dài và phức tạp không chỉ ở giai đoạn đám cháy mới bắt đầu, mà còn sau khi dập tắt, khi, vì lý do này hay lý do khác, một số ổ nhỏ vẫn chưa được loại bỏ. Tiếp theo, sự ra đi lặp lại của đội cứu hỏa trong những trường hợp này có liên quan đến việc loại bỏ cùng một đám cháy chưa hoàn thành trước đó. Những trường hợp như vậy thường xảy ra hơn khi đốt các vật liệu dạng sợi và khối, trong đó sự trao đổi khí rất khó khăn.

1.4 Ngọn lửa và khói

Quá trình đốt cháy thường tạo ra ngọn lửa và khói, đây thường là những dấu hiệu đầu tiên của đám cháy. Ngọn lửa là một thể tích khí trong đó xảy ra phản ứng tỏa nhiệt kết hợp các sản phẩm phân hủy ở thể khí hoặc hơi của vật liệu cháy với oxy. Vì vậy, ngọn lửa đốt cháy những chất mà khi đốt nóng có khả năng sinh ra hơi và khí. Chúng bao gồm vật liệu xenlulo, sản phẩm dầu mỏ và một số chất khác.

Ngọn lửa phát sáng chứa các phần tử cacbon không cháy không nung nóng, là một phần của chất cháy. Sau đó làm lạnh các hạt này tạo thành muội than. Muội lắng đọng trên bề mặt của các cấu trúc và vật liệu khi ngọn lửa cháy bùng phát ở những khu vực có nhiệt độ cao hơn và vẫn ở nơi nhiệt độ để đốt cháy muội than không đủ. Do đó, khi thiết lập nguồn lửa phải tính đến sự vắng mặt của muội than trên các phần riêng biệt, đôi khi được phân định rõ ràng của các cấu trúc, vật thể bao quanh, hoặc sự hiện diện của các vết muội, có tính đến bản chất của các dấu hiệu này.

Nhiệt độ của ngọn lửa phát sáng không chỉ phụ thuộc vào bản chất, thành phần của chất cháy mà còn phụ thuộc vào điều kiện cháy. Vì vậy, nhiệt độ của ngọn lửa của gỗ có thể từ 600 đến 1200 ° C, tùy thuộc vào loài, độ hoàn thiện và tốc độ cháy của nó.

Nhiệt độ ngọn lửa thường tương ứng với nhiệt độ cháy thực tế của chất. Giá trị thứ hai được xác định bởi nhiệt trị của vật liệu đốt, mức độ hoàn thành và tốc độ cháy, và lượng không khí thừa. Chính không khí dư thừa dẫn đến nhiệt độ đốt thực tế luôn thấp hơn lý thuyết.

Sự cháy âm ỉ của các vật liệu, cũng như sự cháy của những vật liệu không tạo ra các sản phẩm cháy ở dạng khí của sự phân hủy nhiệt, là những ví dụ về sự đốt cháy không ngọn lửa. Đặc biệt, không có ngọn lửa, chúng đốt cháy, nung nóng đến nhiệt độ cao, than cốc, đồng thời tỏa ra nhiệt và ánh sáng.

Trên cơ sở gián tiếp như màu sắc của các vật thể, cấu trúc, gạch, đá, cũng như ngọn lửa bằng thép nóng sáng, đôi khi bạn có thể có được ý tưởng gần đúng về nhiệt độ trong vùng cháy trong đám cháy.

Màu sắc của thép được nung nóng tương ứng với nhiệt độ sau (gần đúng):

đỏ sẫm 700 ° C;

màu cam nhạt 1200 ° C

đỏ anh đào 900 ° C;

trắng 1300 ° C

màu đỏ anh đào tươi 1000 ° С;

trắng sáng 1400 ° C

màu cam đậm 1100 ° C;

trắng chói 1500 ° C

Khói đi kèm với sự cháy trong đám cháy, đôi khi ở mức độ lớn hơn ngọn lửa trần, đặc biệt là ở các giai đoạn của đám cháy mới chớm nở.

Sự cháy vẫn có thể xảy ra dưới dạng âm ỉ, nhưng nó sẽ kèm theo khói. Do đó, trong trường hợp đám cháy xảy ra mà không bùng cháy hoặc nó xảy ra ẩn trong các cấu trúc của tòa nhà, thì sự hình thành khói có thể là một trong những dấu hiệu đầu tiên của đám cháy xảy ra.

Khói chứa các sản phẩm của quá trình cháy hoàn toàn và không hoàn toàn, sự phân hủy của vật liệu cháy, nitơ và một phần oxy của không khí (tùy thuộc vào lượng dư thừa của nó trong quá trình cháy), cũng như muội than và tro được hình thành trong quá trình đốt cháy vật liệu.

Như vậy, khói là hỗn hợp của hơi và khí dễ cháy và không cháy, các hạt khoáng chất hữu cơ rắn, hơi nước.

Thành phần và đặc điểm của vật liệu đốt, cũng như điều kiện đốt cháy, quyết định thành phần, và do đó, mùi, vị và những thứ khác. dấu hiệu bên ngoài khói sinh ra trong quá trình cháy. Đôi khi, những dữ liệu như vậy từ các nhân chứng của đám cháy mới bắt đầu tạo điều kiện cho việc xác định nguồn gốc của đám cháy và nguyên nhân của nó, nếu vị trí của một số vật liệu và chất trong vùng cháy được biết đến. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng với sự đốt cháy chung của các chất khác nhau, đặc biệt là trong điều kiện đám cháy đã phát triển, các dấu hiệu đặc trưng của mỗi chất có thể không nhìn thấy được. Trong những trường hợp như vậy, còn lâu mới có thể kết luận từ khói về bản chất của chất cháy.

2. Sự truyền nhiệt và đặc điểm của sự lan truyền quá trình cháy trong đám cháy

Khi bắt đầu quá trình đốt cháy, nhiệt bắt đầu lan truyền, có thể xảy ra bằng cách dẫn nhiệt, bức xạ và đối lưu. Sự truyền nhiệt cũng xảy ra và sự cháy lan trong đám cháy.

Sự truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt diễn ra ở nhiệt độ không bằng nhau của các bộ phận khác nhau của cơ thể (vật liệu, kết cấu) hoặc các cơ thể khác nhau tiếp xúc với nhau. Vì vậy, phương thức truyền nhiệt này còn được gọi là tiếp xúc. Nhiệt được truyền trực tiếp từ các bộ phận ấm hơn của cơ thể đến các bộ phận ít nóng hơn, nhiều nhiệt hơn đến các bộ phận ít nóng hơn.

Bàn là điện được đặt trên nền dễ cháy, than cháy hoặc các bộ phận của kết cấu rơi trên vật liệu dễ cháy khi hỏa hoạn là những ví dụ về sự xuất hiện hoặc lan truyền của đám cháy do sự truyền nhiệt tiếp xúc.

Khi phân tích nguyên nhân của đám cháy, đôi khi cần phải tính đến tính dẫn nhiệt của vật liệu, có thể liên quan đến các phiên bản nhất định của nguyên nhân cháy hoặc các điều kiện phát triển của nó.

Dẫn nhiệt Vật liệu khác nhau khác nhau và thường liên quan trực tiếp đến trọng lượng thể tích của chúng. Kim loại có tính dẫn nhiệt cao nhất. Các vật liệu dạng sợi và xốp có độ dẫn nhiệt thấp, và các chất khí, đặc biệt là không khí, có độ dẫn nhiệt rất thấp. Khi nhiệt độ hoặc độ ẩm tăng lên, độ dẫn nhiệt của vật liệu và chất tăng nhẹ.

Các vật liệu có độ dẫn nhiệt thấp, đặc biệt là trong điều kiện trao đổi khí không đủ, thậm chí cháy kéo dài, có khả năng cháy hết ở những khu vực tương đối nhỏ, đôi khi bị giới hạn nghiêm ngặt. Những vật liệu này bao gồm gỗ, bông, giấy, vật liệu dệt và những vật liệu khác có mặt cắt lớn hoặc đóng gói dày đặc.

Cùng với điều này, trong thực tế, các trường hợp truyền nhiệt của các phần tử kim loại đi qua các bộ phận không bắt lửa của các tòa nhà - trần, tường, lớp phủ, v.v. đã được biết rõ.

Đôi khi đây là nguyên nhân gây ra hỏa hoạn, trong một số trường hợp, nó góp phần làm cho chúng phát triển thêm với việc hình thành các ổ cháy thứ cấp bị cô lập.

Truyền nhiệt bằng bức xạ từ bề mặt của chất rắn hoặc chất lỏng bị nung nóng, cũng như chất khí (bức xạ) xảy ra trong tất cả các đám cháy. Nhưng tùy theo điều kiện mà tác dụng của nhiệt bức xạ được biểu hiện ở những mức độ khác nhau. Nguồn bức xạ mạnh nhất trong những trường hợp này là ngọn lửa, ở mức độ thấp hơn là các cơ thể bị đốt nóng và khói. Tính năng quan trọng Phương pháp truyền nhiệt này bao gồm thực tế là bức xạ không phụ thuộc vào hướng chuyển động của môi trường, ví dụ, vào đối lưu hoặc gió.

lửa đốt đối lưu nhiệt

3. Đối lưu. Mức độ thường xuyên chính của sự lan truyền cháy trong các đám cháy

Truyền nhiệt bằng đối lưu trong các đám cháy là phổ biến nhất.

Đối lưu - chuyển động của các hạt ấm hơn - xảy ra trong chất khí và chất lỏng. Nó được hình thành do sự khác biệt về trọng lượng thể tích với sự thay đổi nhiệt độ bằng các trang web đã chọn chất lỏng hoặc chất khí.

Các thể tích của môi trường như vậy bị đốt nóng vì bất kỳ lý do gì sẽ di chuyển lên trên (nếu không có dòng điện hoặc vật cản làm lệch hướng đối lưu), nhường chỗ cho các phần ít bị đốt nóng hơn và do đó nặng hơn của môi trường.

Sự đối lưu xảy ra ngay lập tức ngay khi nhiệt độ tăng lên cùng với sự phát triển của quá trình cháy. Hoạt động của sự đối lưu kích thích sự trao đổi khí, góp phần vào sự phát triển của đám cháy sơ cấp.

Trong đám cháy, phần lớn nhiệt được truyền theo phương thức đối lưu.

Trong trường hợp hỏa hoạn xảy ra tại một trong các cửa hàng và được mô tả trước đó, chiều dài đáng kể của các dòng đối lưu phải được quy vào số lượng các hiện tượng đặc trưng. Đường đi của chúng là từ lò lửa lên trần sàn giao dịch, dưới trần nhà đến lỗ thông trên trần bằng cầu thang và qua lỗ thông này lên tầng 2 (chỉ khoảng 20 m). Bằng cách đóng cặn của quá trình hoàn thiện của cơ sở và sự biến dạng của các dải kim loại được trang trí bằng thủy tinh hữu cơ, người ta có thể theo dõi đường đối lưu và phán đoán nhiệt độ đáng kể của các dòng chảy này.

Các dòng đối lưu có nhiệt độ vài trăm độ, rửa sạch các cấu trúc và vật liệu trên đường bay của chúng, đốt nóng chúng, có thể gây cháy vật liệu, biến dạng và phá hủy các phần tử và bộ phận không cháy của tòa nhà.

Vì vậy, đối lưu, bất kể quy mô của nó, trong mỗi trường hợp riêng biệt xác định một trong những quy luật cơ bản về sự lan truyền của sự cháy trong đám cháy. Cho dù quá trình đốt cháy xảy ra trong thể tích của một tòa nhà hay một căn phòng riêng biệt, cho dù nó phát triển, ví dụ, trong đồ đạc, thiết bị, v.v., trong mọi trường hợp, đối lưu đều hướng lên trên. Xu hướng cháy lan này phải được tính đến khi điều tra các đám cháy.

Thông thường, trong quá trình điều tra sơ bộ hoặc tại tòa án, người ta có thể nghe những lời khai của những người chứng kiến ​​đám cháy rằng ngọn lửa lần đầu tiên được nhìn thấy ở phần trên của tòa nhà. Tuy nhiên, nói như vậy không có nghĩa là nơi phát hiện ra đám cháy thì vị trí của đám cháy là đúng. Nguồn lửa có thể nằm ở chân của cấu trúc, nhưng ngọn lửa, theo mô hình này, trước hết có thể lan lên trên, ví dụ, dọc theo các phần rỗng của cấu trúc và có tính chất mở.

Sự hiện diện của các khe hở và lỗ, bao gồm cả ngẫu nhiên và kích thước không đáng kể, các vết rò rỉ và vết nứt, sự thiếu vắng cục bộ của lớp bảo vệ (ví dụ, thạch cao) hoặc sự suy yếu của lớp này trong khi cháy góp phần vào sự phát triển đi lên của quá trình cháy. Do đó, chúng ta có thể nói rằng sơ đồ truyền quá trình cháy trong đám cháy ở dạng tổng quát của nó là đối lập trực tiếp với chuyển động tự do của chất lỏng. Nước sau luôn có xu hướng chảy xuống, đôi khi thấm vào những lỗ hổng đáng kể nhất là rò rỉ. Sự đối lưu của các sản phẩm cháy được đốt nóng và sự lan truyền liên quan của nó, như chúng tôi đã lưu ý, hướng lên trên.

Đôi khi sự đối lưu gây ra việc chuyển các vật cháy: giấy, than đang cháy âm ỉ, trên các đám cháy lộ thiên - smut ("jackdaws") và thậm chí cả gỗ, khúc gỗ đang cháy. Đốt cháy trong những trường hợp như vậy có được một nhân vật xoáy. Trong khu vực đám cháy, gió xuất hiện do sự trao đổi khí khổng lồ do đám cháy tự nhiên gây ra. Việc loại bỏ các vật cháy âm ỉ như vậy bằng đối lưu có thể hình thành các ổ cháy mới.

Khi lướt qua, chúng tôi lưu ý rằng gió có thể dẫn đến các kết quả tương tự trong quá trình phát triển của đám cháy. Vai trò của gió đối với sự phát triển khai hỏađược khá nhiều người biết đến.

Hướng của đối lưu trong quá trình cháy, cả trong các phần riêng lẻ và trong phần chính, có thể thay đổi. Điều này xảy ra do vi phạm kính cửa sổ, hình thành các vết cháy và rò rỉ, phá hủy các cấu trúc, cũng như kết quả của việc cơ quan cứu hỏa mở cửa đặc biệt.

Sự đối lưu trên đám cháy tạo thành các dấu hiệu để có thể thiết lập hướng và con đường phát triển của sự cháy, và do đó, nguồn của đám cháy. Điều này là do thực tế là sự phá hủy các cấu trúc và vật liệu diễn ra nhiều hơn trong dòng đối lưu. Đặc biệt đặc biệt về mặt này là sự chuyển động của dòng đối lưu trong các khe hở và khe hở.

Nói về vai trò của đối lưu tự nhiên trong đám cháy, cũng cần lưu ý đến ảnh hưởng đến sự lan truyền quá trình cháy của chuyển động không khí không liên quan đến đám cháy. Các dòng không khí có thể có trước đám cháy trong cấu trúc của một tòa nhà hoặc trong một căn phòng, cũng như trong bầu không khí xung quanh đối tượng mà đám cháy đã xảy ra.

Sự chênh lệch nhiệt độ ở các phần khác nhau của tòa nhà, sự kết nối giữa chúng, cho phép lưu thông, hướng và sức mạnh của gió sẽ xác định các điều kiện địa phương của chuyển động không khí, cũng như ảnh hưởng đến sự xuất hiện của đám cháy và tính đặc thù của sự phát triển của nó.

Khả năng tồn tại của các dòng không khí phải được tính đến khi điều tra các tình huống cụ thể của các trường hợp cháy. Chính điều kiện này đôi khi giải thích sự vắng mặt của các dấu hiệu đầu tiên của sự bắt đầu bắt lửa ở một nơi hoặc sự phát hiện của chúng ở nơi khác, hướng phát triển của sự cháy trong các cấu trúc (chủ yếu là theo hướng ngang), tốc độ truyền lửa, quy mô của nó khi đám cháy có một ký tự mở.

4. Các yếu tố quyết định tính chất của sự cháy trong đám cháy và kết quả của nó

Ở trên, chúng ta đã xem xét một cách ngắn gọn riêng về các điều kiện cần thiết cho quá trình cháy và các phương pháp truyền nhiệt. Ảnh hưởng của các yếu tố này đến quá trình lan truyền cháy trong các đám cháy đã được ghi nhận. Tuy nhiên, cần nhấn mạnh rằng trong các vụ cháy, trong phần lớn các trường hợp, có sự kết hợp của các yếu tố này hoặc sự kết hợp khác nhau của chúng.

Các điều kiện phức tạp và đa dạng trong đó quá trình cháy diễn ra trong các đám cháy dẫn đến sự cháy của các kết cấu và vật liệu là không đồng đều. Tính không đồng đều, cụ thể là ở chỗ tốc độ lan truyền của đám cháy và diện tích bị cháy tăng không tỷ lệ thuận với thời gian cháy, mà tăng dần, tức là thời gian cần thiết để đám cháy phát triển trong một khu vực cụ thể là không phụ thuộc trực tiếp vào kích thước của nó. Điều này được giải thích là do sự gia tăng diện tích cháy và cường độ của nó, nhiệt và các yếu tố khác ảnh hưởng đến sự phát triển của đám cháy tăng dần.

5. Các quá trình nhiệt xảy ra trong quá trình cháy trong đám cháy và ảnh hưởng của chúng đến sự hình thành các dấu hiệu tiêu điểm

Do quá trình đốt cháy xảy ra trên ngọn lửa, các vật liệu, cấu trúc, thiết bị và các vật thể riêng lẻ nằm trong vùng nhiệt độ cao trải qua nhiều lần phá hủy, biến dạng hoặc bị phá hủy hoàn toàn. Theo quy luật, sự thiêu rụi và tàn phá nghiêm trọng nhất xảy ra ở nơi có lửa. Ở các khu vực khác của đám cháy, trên các kết cấu, thiết bị và vật liệu do tiếp xúc với nhiệt, các dấu hiệu đặc trưng được hình thành, cho biết hướng cháy. Lý do cho sự hình thành các dấu hiệu tiêu điểm là các quá trình nhiệt xảy ra tự nhiên trong quá trình đốt cháy trong tâm lửa. Các quy định chính của quá trình nhiệt trong trung tâm cháy bao gồm:

thời gian cháy lâu hơn trong lò so với các khu vực khác của đám cháy;

cao chế độ nhiệt độ;

truyền nhiệt bằng dòng đối lưu tăng dần.

Thời gian của các quá trình nhiệt ở khu vực cháy

Thời gian cháy của đám cháy trong phòng do nhiều yếu tố quyết định, trong đó quan trọng nhất là độ lớn của tải trọng cháy của phòng, tốc độ cháy của vật liệu và điều kiện trao đổi khí.

Kết quả nghiên cứu về các đám cháy chỉ ra rằng thời gian cháy trong lò của đám cháy, theo quy luật, vượt quá thời gian cháy ở các khu vực khác của đám cháy và sự chênh lệch có thể là một thời gian đáng kể.

Điều này được giải thích bởi bản chất của quá trình phát triển quá trình đốt cháy, có thể được chia thành ba giai đoạn liên tiếp (Hình 1).

Thời kỳ đầu tiên (OA) tương ứng với sự phát triển của sự cháy từ lò sưởi nhỏ đến sự bốc cháy chung trong thể tích của căn phòng. Trong giai đoạn này, ngọn lửa phát triển trong điều kiện không đứng yên, khi tốc độ cháy và điều kiện trao đổi khí thay đổi theo thời gian. Ở giai đoạn cuối của giai đoạn này, diện tích cháy tăng mạnh, nhiệt độ thể tích trung bình trong phòng tăng nhanh xảy ra do sự bắt lửa gần như đồng thời (trong vòng 30-70 giây) của phần chính của vật liệu cháy.

Lúa gạo. 1. Đường cong "Nhiệt độ-thời gian", đặc trưng cho các giai đoạn phát triển của đám cháy

Thời gian của thời kỳ đầu rất khác nhau và có thể kéo dài vài giờ trong điều kiện trao đổi khí hạn chế. Đối với các cơ sở quy mô vừa (hành chính, dân cư, v.v.) không đủ trao đổi khí, thời gian của giai đoạn đầu tiên là 30 - 40 phút, với việc trao đổi khí tối ưu và ốp tường không cháy - 15 - 28 phút.

Những thay đổi đáng kể so với thời kỳ phát triển thứ hai của sự cháy cũng được quan sát thấy trong bản chất của sự truyền nhiệt. Trong thời kỳ đầu, sự cháy lan xảy ra chủ yếu do sự truyền nhiệt bằng đối lưu và dẫn nhiệt. Đồng thời, nhiệt độ ở các khu vực khác nhau trong phòng cũng khác nhau rõ rệt.

Trong giai đoạn thứ hai (chính) của sự phát triển đám cháy (đường cong AB), phần chính của vật liệu cháy (lên đến 80% tổng tải trọng) cháy hết với tốc độ gần như không đổi. Trong trường hợp này, nhiệt độ thể tích trung bình tăng lên đến giá trị lớn nhất. Trong thời kỳ này, quá trình truyền nhiệt xảy ra chủ yếu bằng bức xạ.

Thời kỳ thứ ba tương ứng với thời kỳ tắt lửa, trong thời gian đó cặn than cháy chậm lại, nhiệt độ trong phòng giảm xuống.

Do đó, thời gian cháy trong lò của đám cháy vượt quá các giá trị tương tự ở các khu vực khác của đám cháy trong thời kỳ đầu tiên của sự phát triển của đám cháy.

Chế độ nhiệt độ tại khu vực cháy

Việc hình thành chế độ nhiệt độ cao hơn ở vùng cháy so với các vùng cháy khác là do các yếu tố sau:

tỏa nhiệt cao ở trung tâm đám cháy so với các vùng cháy khác,

bản chất của sự phân bố trường nhiệt độ khi cháy trong phòng;

các quy luật vật lý về sự hình thành trường nhiệt độ trong các dòng đối lưu.

Nhiệt lượng tỏa ra trong quá trình cháy là nguyên nhân chính dẫn đến sự phát triển của đám cháy và xuất hiện các hiện tượng kèm theo. Nhiệt tỏa ra không phải trong toàn bộ thể tích của vùng cháy mà chỉ tỏa ra trong lớp phát sáng, nơi xảy ra phản ứng hóa học. Sự phân bố nhiệt trong vùng cháy liên tục thay đổi theo thời gian và phụ thuộc vào một số lượng lớn các nhân tố. Nhiệt giải phóng được cảm nhận bởi các sản phẩm cháy, các sản phẩm này truyền nhiệt bằng cách đối lưu, dẫn nhiệt và bức xạ, đến cả vùng cháy và vùng bị ảnh hưởng nhiệt, nơi chúng hòa trộn với không khí và đốt nóng. Quá trình trộn diễn ra dọc theo toàn bộ đường đi của các sản phẩm cháy, do đó nhiệt độ trong vùng ảnh hưởng nhiệt giảm dần theo khoảng cách từ vùng cháy. Ở giai đoạn phát triển ban đầu của đám cháy, nhiệt lượng tiêu thụ để sưởi ấm không khí, kết cấu nhà, thiết bị và vật liệu là lớn nhất. Cảm nhận nhiệt Công trình xây dựng, làm cho chúng nóng lên, dẫn đến biến dạng, sụp đổ và bắt lửa của các vật liệu dễ cháy.

Thời gian cháy trong lò của đám cháy vượt quá các giá trị tương tự ở các khu vực khác của đám cháy trong thời kỳ phát triển đầu tiên. Điều này gây ra sự giải phóng lượng nhiệt lớn hơn và làm tăng nhiệt độ trong lò sưởi so với các khu vực khác của đám cháy.

Bản chất của sự phân bố trường nhiệt độ khi đám cháy trong phòng cũng xác định trước sự hình thành nhiệt độ cao nhất trong lò sưởi trong thời kỳ đầu của đám cháy. Nhiệt độ tối đa, thường cao hơn thể tích trung bình, xảy ra trong vùng cháy (ghế lửa), và khi cách xa nó, nhiệt độ của khí giảm do sự pha loãng của sản phẩm cháy với không khí và các tổn thất nhiệt khác để môi trường.

Nhiệt độ cao hơn trong nguồn cháy cũng là do bản chất của sự hình thành trường nhiệt độ trong mặt cắt ngang phản lực đối lưu.

Các dòng đối lưu được hình thành ở bất cứ nơi nào có nguồn nhiệt và không gian cho sự phát triển của chúng. Sự xuất hiện của các dòng đối lưu là do các nguyên nhân sau. Trong quá trình cháy, không khí đi vào vùng cháy, một phần tham gia phản ứng cháy và một phần được đốt nóng. Lớp khí được hình thành tại nguồn có tỷ trọng nhỏ hơn tỷ trọng của môi trường, do đó nó chịu tác dụng của lực nâng (Archimedean) và lao lên phía trên. Không gian trống bị chiếm bởi không khí không được làm nóng dày đặc, tham gia vào phản ứng đốt cháy và nóng lên, cũng chạy lên phía trên. Do đó, một dòng đối lưu tăng dần đều của khí đốt nóng từ vùng đốt phát sinh. Môi trường khí, tăng lên trên vùng cháy, hút không khí từ môi trường vào chuyển động, kết quả là trường nhiệt độ được hình thành trên mặt cắt ngang của nó. Trường nhiệt độ trong mặt cắt ngang của các dòng đối lưu tăng dần được phân bố đối xứng về trục thẳng đứng với cực đại dọc theo trục của phản lực. Với khoảng cách từ trục, nhiệt độ giảm xuống nhiệt độ môi trường xung quanh ở ranh giới phản lực.

Những mô hình này diễn ra trong thời kỳ phát triển đầu tiên, tức là khi đốt trong ngọn lửa. Trong giai đoạn này, vùng cháy là không đáng kể và phản lực đối lưu truyền theo quy luật của dòng tăng dần trong một không gian không giới hạn, và nhiệt độ tối đa sẽ hình thành ở trung tâm phía trên vị trí cháy.

Về sau, khi diện tích đám cháy tăng mạnh, bản chất của sự hình thành nhiệt độ trong các dòng đối lưu sẽ thay đổi. Trong điều kiện đó, phản lực đối lưu truyền trong một không gian hạn chế, điều này làm thay đổi hình ảnh của trường nhiệt độ trong phản lực. Tuy nhiên, quy luật chung về sự phân bố nhiệt độ từ cực đại trên trục đến nhiệt độ môi trường xung quanh tại biên phản lực vẫn được bảo toàn.

Do đó, cả ba yếu tố này đều làm tăng nhiệt độ trong nguồn lửa so với các vùng khác, và trường hợp này là đặc điểm đặc trưng của các quá trình nhiệt trong nguồn lửa.

Bản chất của sự truyền nhiệt từ nguồn cháy

Bản chất mở rộng của sự lan truyền các dòng đối lưu từ nguồn lửa và kết quả là một loại hư hỏng đối với kết cấu do nhiệt chứa trong khối lượng của phản lực đối lưu, cũng thuộc về quy luật của các quá trình nhiệt trong nguồn lửa. .

Trong quá trình cháy, chuyển động của tia đối lưu trên vùng cháy là hỗn loạn. Các khối xoáy, trong quá trình chuyển động ngang của chúng bên ngoài phản lực, mang đi các lớp của môi trường đứng yên. Khi khuấy, sự trao đổi nhiệt xảy ra giữa chất phản lực và môi trường tĩnh. Kết quả là, khối lượng của máy bay phản lực tăng lên, chiều rộng của nó tăng lên và hình dạng của máy bay phản lực đối lưu có đặc điểm mở rộng khi nó di chuyển lên trên. Mức độ hỗn loạn ban đầu của phản lực đối lưu xác định góc mở của nó. Mức độ hỗn loạn của máy bay phản lực càng cao thì môi trường trộn với nó càng mạnh và góc giãn nở ban đầu của nó càng lớn.

Do đó, các quy luật vật lý về trao đổi nhiệt và chuyển động xác định trước bản chất mở rộng của sự lan truyền các dòng đối lưu tăng dần, và sự trao đổi nhiệt xảy ra trong trường hợp này là đặc trưng của các quá trình nhiệt ở vùng cháy.

Các quy luật cơ bản được coi là của các quá trình nhiệt (thời gian dài hơn của chúng, chế độ nhiệt độ tăng lên liên quan đến các khu vực cháy khác và bản chất của sự truyền nhiệt bằng các dòng đối lưu) vốn có chỉ trong quá trình cháy ở khu vực cháy. Kiến thức về bản chất của các hiện tượng vật lý làm nền tảng cho sự hình thành các quá trình nhiệt cho phép một cách tiếp cận hợp lý hơn đối với vấn đề thiết lập nguồn lửa.

Các quy luật được chỉ ra của các quá trình nhiệt trong tâm lửa rõ ràng hơn trong giai đoạn phát triển ban đầu của đám cháy hoặc trong quá trình loại bỏ sự cháy ở đầu thời kỳ thứ hai. Với việc loại bỏ quá trình đốt cháy vào một ngày sau đó, sự khác biệt giữa các quá trình nhiệt trong lò sưởi và các khu vực khác của đám cháy sẽ dần dần được làm mịn, điều này ảnh hưởng tự nhiên đến bản chất của thiệt hại đối với kết cấu, vật liệu và thiết bị. Trường hợp này phải được tính đến khi thiết lập nguồn lửa.

PHẦN KẾT LUẬN

Đốt cháy là phản ứng hóa học kèm theo sự giải phóng nhiệt và ánh sáng. Có thể xảy ra khi ba điều kiện sau được kết hợp:

Sự hiện diện của vật liệu dễ cháy;

Sự hiện diện của nhiệt lượng đủ để đốt cháy vật liệu cháy và duy trì quá trình cháy;

Sự hiện diện của oxy (không khí) với số lượng cần thiết cho quá trình đốt cháy.

Khi bắt đầu quá trình đốt cháy, nhiệt bắt đầu lan truyền, có thể xảy ra bằng cách dẫn nhiệt, bức xạ và đối lưu.

Thời gian cháy trong đám cháy do nhiều yếu tố quyết định, trong đó quan trọng nhất là độ lớn của tải trọng cháy, tốc độ cháy của vật liệu và điều kiện trao đổi khí. Tốc độ cháy phụ thuộc vào điều kiện diễn ra quá trình cháy. Các điều kiện cháy (ví dụ, tiếp cận không khí, nhiệt độ) ở các khu vực khác nhau của đám cháy và thậm chí ở một nơi, nhưng tại các thời điểm khác nhau là không giống nhau.

Một khi quá trình đốt cháy xảy ra, vùng cháy là nguồn đánh lửa vĩnh viễn. Sự xuất hiện và tiếp tục của quá trình cháy có thể xảy ra ở một tỷ lệ định lượng nhất định của chất cháy và oxy, cũng như ở nhiệt độ nhất định và sự cung cấp nhiệt năng của nguồn cháy. Tốc độ cháy tĩnh cao nhất được quan sát thấy trong oxy nguyên chất, thấp nhất - khi không khí chứa 14-15% oxy. Với hàm lượng oxy trong không khí thấp hơn, quá trình đốt cháy hầu hết các chất sẽ dừng lại.

VĂN HỌC

Megorskiy B.V. Phương pháp luận để xác định nguyên nhân của hỏa hoạn, - M .: Stroyizdat, 1966.

Zel'dovich Ya.B., Lý thuyết toán học về sự cháy và nổ. - M .: Nauka, 2000.

Williams F.A., Lý thuyết về sự đốt cháy. - M .: Nauka, 2001.

Điều tra cháy nổ. Sách giáo khoa. / Ed. G.N. Kirillova, M.A. Galisheva, S.A. Kondratyev. - SPb .: Đại học SPB Cơ quan Cứu hỏa Nhà nước thuộc Bộ Các trường hợp khẩn cấp của Nga, 2007 - 544 tr.

Fedotov A.Zh. và các chuyên môn kỹ thuật cháy khác, - M., 1986.

Điều tra các vụ cháy, - M .: VNIIPO Bộ Nội vụ Liên bang Nga, 1993.

Cheshko I.D. Chuyên môn về hỏa hoạn, - St.Petersburg; SPb IPB Bộ Nội vụ Nga, 1997.

V.G. Dontsov, V.I. Bột trét. Sách hướng dẫn "Điều tra và kiểm tra các đám cháy", Trường Trung học Bộ Nội vụ Liên Xô, Volgograd.

Cheshko I.D. Kiến thức cơ bản về kỹ thuậtđiều tra các vụ cháy, - M., 2002

S.I. Taubkin. Khái niệm cơ bản về phòng cháy chữa cháy đối với vật liệu xenlulo. Ed. MKH RSFSR, 1960.

Sách hướng dẫn tham khảo cho các chuyên gia kỹ thuật chữa cháy, - L., 1982

S.I. Hạt. Những hành động ban đầu về thực tế vụ cháy, M., 2005

Cheshko I.D. Kiểm tra địa điểm cháy, M., 2004

Đã đăng trên Allbest.ru

Tài liệu tương tự

Cơ sở hóa lý của quá trình cháy và nổ. Các lý thuyết nhiệt, dây chuyền và khuếch tán của quá trình cháy của các chất, chất nổ. Tính chất nhiên liệu rắn và sản phẩm cháy, tính chất nhiệt động của sản phẩm cháy. Các loại ngọn lửa và tốc độ lan truyền của nó.

khóa học, bổ sung 01/05/2013


Động học đốt cháy. Ảnh hưởng của độ ẩm đến quá trình đốt cháy một lượng nhỏ nhiên liệu hydrocacbon. Điều kiện quan trọng đối với sự đánh lửa bằng giọt và sự phụ thuộc của nó. Phương pháp của Zeldovich. Độ trễ quá trình đốt cháy. Ngọn lửa bốc cháy. Sự đốt cháy trong một luồng không khí. Đối lưu tự nhiên và cưỡng bức.

hạn giấy bổ sung 28/03/2008


Cơ sở lý thuyết về sự khuếch tán và động năng đốt cháy. Phân tích những phát triển đổi mới trong lĩnh vực đốt cháy. Tính nhiệt độ cháy của các chất khí. Giới hạn áp suất dễ cháy và nổ. Các vấn đề về sự ổn định của quá trình đốt cháy các chất khí và phương pháp giải quyết chúng.

hạn giấy, bổ sung 12/08/2014


Quy luật ảnh hưởng của điện trường ngoài đến các đặc tính vĩ mô của quá trình đốt cháy nhiên liệu hữu cơ. Các sơ đồ áp dụng điện trường ngoài vào ngọn lửa. Tác động của ngoại trường có tổ chức đến quá trình đốt cháy nhiên liệu hydrocacbon.

hạn giấy, bổ sung 14/03/2008


Sơ đồ của một lò hơi đốt xung động. Hình thức chung Buồng đốt. Thông số kỹ thuật nồi hơi. Những bước phát triển đầy hứa hẹn của NPP "Ekoenergomash". Một máy sinh hơi đốt dao động với một vật mang nhiệt trung gian có khối lượng hơi là 200 kg.

bản trình bày được thêm vào ngày 25/12/2013


Phương pháp tính toán quá trình đốt cháy nhiên liệu trong không khí: xác định lượng ôxy trong không khí, sản phẩm cháy, nhiệt trị của nhiên liệu, nhiệt lượng đo và nhiệt độ cháy thực tế. Đốt cháy nhiên liệu trong không khí với oxy được làm giàu.

hạn giấy bổ sung ngày 12/08/2011


Xác định nhiệt trị đối với nhiên liệu khí bằng tổng tích số của hiệu ứng nhiệt của các khí dễ cháy cấu thành theo lượng của chúng. Lưu lượng khí đốt yêu cầu về mặt lý thuyết khí tự nhiên... Xác định khối lượng sản phẩm cháy.

thử nghiệm, thêm ngày 17 tháng 11 năm 2010


Tải nhiệt hữu ích của lò. Tính toán quá trình cháy của nhiên liệu trong lò. Tỷ lệ không khí thừa. Vẽ sơ đồ các sản phẩm cháy. Cân bằng nhiệt của quá trình cháy. Lựa chọn lò hơi đốt nhiệt thải. Tính toán bề mặt bay hơi, bộ tiết kiệm.

hạn giấy bổ sung ngày 12/03/2012


Cơ sở hóa lý của quá trình đốt cháy, các loại chính của nó. Đặc điểm của vụ nổ là sự giải phóng một lượng lớn năng lượng trong một thể tích hạn chế trong một khoảng thời gian ngắn, các dạng và nguyên nhân của nó. Nguồn năng lượng của các vụ nổ hóa học, hạt nhân và nhiệt.

kiểm tra, thêm 06/12/2010


Xác định lượng tiêu hao không khí và lượng sản phẩm cháy. Tính toán thành phần than cám và tỷ lệ không khí thừa trong quá trình thiêu kết bô xít trong lò quay. Việc sử dụng công thức bán thực nghiệm của Mendeleev để tính nhiệt đốt cháy nhiên liệu.

Sự cháy là một quá trình hóa lý tương tác giữa chất cháy và chất oxy hóa, kèm theo sự tỏa nhiệt và phát ra ánh sáng. Ở điều kiện bình thường, đây là một quá trình oxy hóa hoặc kết hợp; một chất dễ cháy với oxy ở trạng thái tự do trong không khí hoặc các hợp chất hóa học ở trạng thái liên kết.
Một số chất có thể cháy trong môi trường có clo (hydro), trong hơi lưu huỳnh (đồng) hoặc nổ khi không có oxy (axetylen, nitơ clorua, v.v.).
Đối với các xí nghiệp thực phẩm, điển hình nhất là sự cháy xảy ra khi chất cháy bị oxy hóa bởi oxy khí quyển và xảy ra khi có nguồn bắt lửa với nhiệt độ cháy đủ để bắt lửa. Quá trình đốt cháy dừng lại khi thiếu một trong các điều kiện này. Cần lưu ý rằng tất cả các kiểu đốt cháy đặc trưng cho các doanh nghiệp thực phẩm, bao gồm cả những kiểu đốt phát sinh mà không có nguồn nhiệt bên ngoài: chớp cháy, bắt lửa, cháy tự phát và cháy tự phát.
Cháy là quá trình đốt cháy nhanh hỗn hợp khí hoặc hơi của chất cháy được với không khí từ nguồn nhiệt bên ngoài mà không chuyển sang trạng thái cháy.
Đánh lửa - sự đánh lửa của khí hoặc hơi của chất dễ cháy do tiếp xúc với nguồn nhiệt với sự phát triển thêm của quá trình cháy.
Tự bốc cháy là sự bốc cháy mà không cần nguồn nhiệt bên ngoài, xảy ra trong quá trình tự phân hủy chất cháy với sự tạo thành hơi và khí kết hợp với oxy trong khí quyển.
Đốt cháy tự phát là sự bắt lửa của một chất là kết quả của quá trình tự đốt nóng dưới tác động của các quá trình sinh học, hóa học hoặc vật lý bên trong (hạt ướt và thô, hạt có dầu, v.v.).
Có hai kiểu đốt cháy chính: đốt cháy hoàn toàn và đốt cháy không hoàn toàn. Quá trình hoàn toàn xảy ra với một lượng oxy vừa đủ hoặc dư và chủ yếu kèm theo sự tạo thành hơi nước và carbon dioxide. Không đầy đủ xảy ra khi nó bị thiếu và nguy hiểm hơn, vì carbon monoxide độc ​​hại và các khí khác được hình thành.

Lúa gạo. 54. Ngọn lửa khuếch tán

Nếu oxy đi vào vùng cháy do sự khuếch tán, ngọn lửa tạo thành được gọi là sự khuếch tán, và nó có 3 vùng (Hình 54). Các chất khí hoặc hơi ở vùng 1 không cháy (nhiệt độ không vượt quá 500 ° C), ở vùng 2 chúng cháy một phần, ở vùng 5 hoàn toàn và nhiệt độ ngọn lửa ở đây là cao nhất.
Quá trình đốt cháy là đồng nhất hoặc không đồng nhất. Với sự đốt cháy đồng nhất, tất cả các chất phản ứng đều có trạng thái tập hợp giống nhau, ví dụ, ở thể khí. Khi chúng ở các trạng thái tập hợp khác nhau và có ranh giới pha trong hệ chất cháy, quá trình cháy là không đồng nhất. Sự cháy không đồng nhất, liên quan đến sự hình thành dòng các chất khí dễ cháy, cũng có tính khuếch tán.
Tùy thuộc vào tốc độ lan truyền của ngọn lửa, quá trình cháy có thể xảy ra theo hình thức cháy phụ: nổ và kích nổ. Trong điều kiện thứ nhất, tốc độ cháy bình thường, đại diện cho tốc độ của ngọn lửa ở ranh giới giữa phần cháy và phần không cháy của hỗn hợp, thay đổi từ vài cm đến vài mét trên giây. Vì vậy, ví dụ, tốc độ đốt cháy 10,5% của một hỗn hợp metan và không khí là 37 cm / s.
Sự cháy lan chậm và đều chỉ ổn định nếu nó không kèm theo sự gia tăng áp suất. Nếu nó xảy ra trong một không gian hạn chế hoặc khi khí khó thoát ra, các sản phẩm phản ứng không chỉ đốt nóng lớp khí loang lổ tiếp giáp với mặt trước ngọn lửa bằng cách dẫn nhiệt, mà còn nở ra do nhiệt độ cao, làm cho khí chưa cháy thành cử động. Sự chuyển động rối loạn của các thể tích khí trong hỗn hợp cháy làm cho bề mặt của ngọn lửa tăng lên đáng kể, dẫn đến nổ. Một vụ nổ là sự biến đổi nhanh chóng của vật chất, kèm theo đó là sự giải phóng năng lượng và tạo thành các khí nén có khả năng thực hiện công. Tốc độ lan truyền của ngọn lửa trong một vụ nổ lên tới hàng trăm mét trên giây.
Với gia tốc lan truyền ngọn lửa hơn nữa, sự nén của khí chưa cháy ở phía trước ngọn lửa tăng lên. Nó truyền qua khí chưa cháy dưới dạng các sóng xung kích liên tiếp, ở một khoảng cách nhất định phía trước ngọn lửa, kết hợp thành một sóng xung kích mạnh của khí được nén và nung nóng. Kết quả là, một chế độ lan truyền phản ứng ổn định phát sinh, được gọi là sự kích nổ, tức là một kiểu đốt cháy lan truyền với tốc độ vượt quá tốc độ âm thanh. Kích nổ có đặc điểm là áp suất nhảy vọt tại nơi biến đổi chất nổ, có sức công phá lớn.

Sự cháy là một quá trình hóa lý được đặc trưng bởi các đặc điểm sau: biến đổi hóa học, tỏa nhiệt và ánh sáng. Để quá trình cháy xảy ra ổn định, cần có 3 yếu tố: chất cháy (nguyên liệu, hỗn hợp), chất oxi hóa và nguồn bắt lửa.

Phản ứng hóa học của sự cháy, xảy ra với việc giải phóng một lượng nhiệt đáng kể, hầu như luôn đi kèm với các loại hiện tượng vật lý khác nhau. Vì vậy, trong quá trình cháy, nhiệt của các chất tham gia phản ứng và sản phẩm cháy được truyền từ nơi này sang nơi khác. Tất cả các quá trình xảy ra trong vùng phản ứng cháy đều có mối liên hệ với nhau - tốc độ phản ứng hóa học được xác định bởi mức độ truyền nhiệt và tốc độ khuếch tán của chất, và ngược lại, các thông số vật lý (nhiệt độ, áp suất, tốc độ truyền của chất chất) phụ thuộc vào tốc độ của phản ứng hóa học.

Chất dễ cháy. Tất cả các chất, vật liệu luân chuyển trong sản xuất, dùng làm nguyên liệu, bán thành phẩm, các cấu kiện kết cấu công trình được chia thành ba nhóm: không cháy, khó cháy và dễ cháy.

Chất không cháy là những chất và vật liệu không có khả năng cháy trong không khí ở thành phần bình thường. Các chất và vật liệu khó cháy chiếm một nhóm đáng kể. Chúng bao gồm tất cả các chất và vật liệu vô cơ tự nhiên và nhân tạo, kim loại được sử dụng trong xây dựng, cũng như tấm thạch cao hoặc tấm sợi thạch cao có khối lượng hữu cơ lên ​​đến 8%, tấm bông khoáng trên liên kết tổng hợp, tinh bột hoặc bitum có hàm lượng lên đến 6%.

Các chất (vật liệu) có khả năng bốc cháy dưới tác động của nguồn đánh lửa, nhưng không có khả năng cháy độc lập sau khi loại bỏ nó, được gọi là chất không cháy. Chúng bao gồm các chất và vật liệu bao gồm các thành phần khó cháy và dễ cháy, ví dụ: bê tông nhựa, thạch cao và vật liệu bê tông có chứa cốt liệu hữu cơ trên 8% trọng lượng; tấm bông khoáng trên liên kết bitum với hàm lượng từ 7 đến 15%; vật liệu sét-rơm có khối lượng riêng từ 900 kg / m 3 trở lên; nỉ ngâm trong cối đất sét; gỗ được ngâm tẩm sâu với chất chống cháy; tấm xi măng; một số loại nhựa kỹ thuật, v.v.

Chất cháy là chất (vật liệu, hỗn hợp) có khả năng tự cháy trong không khí, có thành phần bình thường. Chúng bao gồm tất cả các chất và vật liệu không đáp ứng các yêu cầu đối với các chất và vật liệu khó cháy và khó cháy, ví dụ: nhiên liệu hàng không, rượu, dầu hữu cơ và vô cơ, vật liệu trang trí và hoàn thiện dựa trên chất dẻo, vật liệu dệt, magiê, natri , lưu huỳnh, vv các vật liệu và hóa chất khác.

Lần lượt, tất cả các chất và vật liệu dễ cháy được chia thành ba nhóm nhỏ: dễ cháy, cháy trung bình, khó cháy.

Dễ cháy là những chất (vật liệu, hỗn hợp) có thể bốc cháy khi tiếp xúc ngắn hạn với ngọn lửa diêm, tia lửa, sợi đốt dây điện và các nguồn đánh lửa năng lượng thấp tương tự.

Các chất (vật liệu, hỗn hợp) có thể bốc cháy khi tiếp xúc lâu dài với nguồn đánh lửa năng lượng thấp có khả năng bắt lửa trung bình.

Các chất không cháy (vật liệu, hỗn hợp) được gọi là chất chỉ có thể bắt cháy dưới tác động của một nguồn bắt lửa mạnh, làm nóng một phần đáng kể chất đó đến nhiệt độ bắt lửa.

Phân nhóm các chất và vật liệu dễ cháy chủ yếu bao gồm khí và chất lỏng dễ cháy.

Chất lỏng dễ cháy (FL) từ tất cả các chất lỏng lưu thông trong quá trình sản xuất bao gồm chất lỏng dễ cháy có điểm chớp cháy không quá + 61 ° C trong một chén nung kín. Chúng được chia thành ba loại:

I - chất lỏng dễ cháy đặc biệt nguy hiểm có điểm chớp cháy lên đến - 18 ° С;

II - chất lỏng dễ cháy liên tục nguy hiểm có điểm chớp cháy từ - 18 đến 23 ° С;

III - NƠI nhiễm HIV, nguy hiểm ở nhiệt độ không khí hoặc chất lỏng cao với điểm chớp cháy từ 23 ° đến 61 ° С.

Điểm chớp cháy là nhiệt độ thấp nhất (trong các điều kiện thử nghiệm đặc biệt) của chất dễ cháy mà tại đó hơi hoặc khí được hình thành trên bề mặt của nó có thể bốc cháy trong không khí từ nguồn đánh lửa, nhưng tốc độ hình thành của chúng vẫn không đủ để cháy ổn định. Đối với chất lỏng dễ cháy, điểm chớp cháy thấp hơn nhiệt độ bắt lửa 1 -5 ° C.

Nhiệt độ bốc cháy là nhiệt độ của chất dễ cháy mà tại đó nó thải ra hơi và khí dễ cháy với tốc độ sao cho sau khi chúng được đốt cháy từ nguồn đánh lửa, quá trình cháy ổn định xảy ra.

Hầu hết tất cả các chất và vật liệu dễ cháy và khó cháy đều cháy ở pha hơi hoặc khí, ngoại trừ titan, nhôm, antraxit và một số chất khác. Các chất và vật liệu dễ cháy có thể khác nhau về thành phần hóa học, trạng thái tập hợp và các tính chất khác, trên cơ sở đó các quá trình chuẩn bị cho quá trình cháy được tiến hành theo những cách khác nhau. Các chất khí tham gia vào phản ứng cháy nếu Thực tế không có bất kỳ thay đổi nào, vì sự trộn lẫn của chúng với chất ôxy hóa (ôxy không khí) xảy ra ở bất kỳ nhiệt độ môi trường nào và không đòi hỏi chi phí năng lượng bổ sung đáng kể f. Chất lỏng trước hết phải bay hơi và chuyển sang trạng thái hơi, tiêu tốn một lượng nhiệt năng, và chỉ ở pha hơi chúng mới hòa trộn với chất oxy hóa và cháy. Chất rắn và vật liệu đòi hỏi nhiều năng lượng hơn đáng kể trong quá trình chuẩn bị đốt cháy, vì trước tiên chúng phải nóng chảy hoặc phân hủy. Các chất và vật liệu nóng chảy hoặc phân hủy phải bay hơi và trộn với chất oxy hóa, sau đó quá trình cháy xảy ra dưới tác động của nguồn đánh lửa. Cao su, cao su và các vật liệu nhựa khác, cũng như magiê và các hợp kim của nó nóng chảy và bay hơi trước khi bắt lửa (trong trường hợp này, nhựa bị phân hủy). Các vật liệu như giấy, gỗ, vải bông và một số loại nhựa kỹ thuật sẽ phân hủy khi đun nóng để tạo thành các sản phẩm ở dạng khí và cặn rắn (thường là than).

Chất oxy hóa. Chất oxi hóa thường là oxi trong không khí. Không khí theo thành phần của nó là hỗn hợp của nhiều chất khí, trong đó chủ yếu là: nitơ (N 2) - 78,2% về thể tích và 75,5% về khối lượng; oxi (O 2) - 20,9% về thể tích và 23,2% về khối lượng; khí trơ (He, Ne, Ar, Kg) - 0,9% thể tích và 1,3% khối lượng. Ngoài các khí này, trong không khí luôn tồn tại một lượng nhỏ khí cacbonic, hơi nước và bụi. Tất cả các thành phần không khí này, ngoại trừ oxy, thực tế không tham gia vào phản ứng cháy trong quá trình đốt cháy các chất và vật liệu hữu cơ. Ôxy, nitơ và khí trơ được coi là thành phần vĩnh viễn của không khí. Hàm lượng khí cacbonic, hơi nước và bụi không cố định và có thể thay đổi tùy thuộc vào điều kiện diễn ra quá trình đốt cháy cụ thể.

Nguồn đánh lửa. Nó có thể là một cơ thể đốt cháy hoặc sợi đốt, cũng như một sự phóng điện, có nguồn cung cấp năng lượng và nhiệt độ đủ để xảy ra quá trình đốt cháy các chất khác.

Trong thực tế, tồn tại hoặc phát sinh nhiều hiện tượng khác nhau làm tăng nhiệt độ của các chất và nguyên liệu trong quá trình sản xuất hoặc bảo quản, trong hầu hết các trường hợp, dẫn đến xảy ra quá trình cháy cả cục bộ và toàn bộ khối lượng của chất hoặc nguyên liệu dễ cháy. Các nguồn bắt lửa bao gồm: tia lửa điện sinh ra khi kim loại va chạm vào kim loại hoặc các vật liệu rắn khác; tia lửa và giọt kim loại nóng chảy khi đoản mạch trong thiết bị điện và trong quá trình hàn và các công việc nóng khác; phát nóng dây dẫn điện trong quá trình quá tải của mạng điện; gia nhiệt cơ học các bộ phận của máy xát, gia nhiệt sinh học trong quá trình oxy hóa dầu thực vật và vải vụn ngâm trong các loại dầu này; các bài phát biểu đốt cháy, tàn thuốc,… Bản chất ảnh hưởng của các nguồn gây cháy này là không giống nhau. Vì vậy, tia lửa được hình thành trong quá trình tác động của các vật kim loại, như một nguồn đánh lửa, có công suất rất thấp và chỉ có khả năng đốt cháy hỗn hợp khí-hơi-không khí: metan-không khí, axetylen-không khí, cacbon đisulfua, v.v. Phát sinh tia lửa từ ngắn mạch trong thiết bị điện hoặc trong quá trình hàn điện có chất dễ cháy mạnh và có thể gây cháy hầu hết các chất và vật liệu dễ cháy, bất kể trạng thái kết tụ của chúng.

Môi trường dễ cháy. Khi quá trình cháy xảy ra và diễn ra, chất cháy và chất ôxy hóa là những chất phản ứng và là môi trường dễ cháy, và nguồn bắt lửa là chất khởi động quá trình cháy. Ở trạng thái cháy ổn định, nguồn gây cháy cho các chất và vật liệu chưa cháy là nhiệt tỏa ra từ vùng phản ứng cháy.

Môi trường dễ cháy có thể đồng nhất về mặt vật lý (đồng nhất) và không đồng nhất (không đồng nhất). Môi trường thứ nhất bao gồm các môi trường trong đó chất cháy và chất oxy hóa (không khí) được trộn đồng nhất: hỗn hợp khí, hơi và bụi dễ cháy với không khí. Ví dụ về quá trình đốt cháy môi trường đồng nhất là: đốt hơi bốc lên từ bề mặt tự do của chất lỏng (nhiên liệu hàng không TS-1 bị tràn trong một vụ tai nạn máy bay); đốt cháy khí chảy ra khỏi xi lanh hoặc đường ống bị hư hỏng; vụ nổ của hỗn hợp khí, hơi nước và bụi-không khí. Môi trường không đồng nhất bao gồm môi trường trong đó chất dễ cháy (vật liệu) và chất ôxy hóa không được trộn lẫn và có bề mặt phân cách: các chất và vật liệu dễ cháy rắn, các tia khí và chất lỏng dễ cháy đi vào không khí dưới áp suất cao, v.v. Ví dụ về quá trình đốt cháy một Môi trường không đồng nhất là quá trình đốt cháy các vòi phun titan, nhôm, antraxit hoặc dầu khí, khi dầu và khí đi vào vùng cháy dưới áp suất cao và có vận tốc dòng chảy ra rất đáng kể.

Ngọn lửa. Không gian trong đó hơi, khí và chất lơ lửng được đốt cháy được gọi là ngọn lửa. Ngọn lửa có thể là động học hoặc khuếch tán tùy thuộc vào việc hỗn hợp hơi, khí hoặc bụi được chuẩn bị trước với không khí đang cháy, hoặc hỗn hợp như vậy được hình thành trực tiếp trong vùng ngọn lửa trong quá trình cháy. Các quá trình diễn ra trong ngọn lửa động học được đặc trưng bởi tốc độ cao của phản ứng cháy (tốc độ truyền thẳng của ngọn lửa có thể vượt quá 1000 m / s) và theo quy luật, thể hiện sự bùng nổ của môi trường dễ cháy, kèm theo mức độ cao thoát nhiệt và tăng mạnh áp suất trong vùng cháy.

Trong điều kiện cháy, hầu như tất cả các chất khí, hơi, chất lỏng, chất rắn và vật liệu đều cháy với ngọn lửa khuếch tán. Cấu trúc của ngọn lửa này phụ thuộc đáng kể vào tiết diện của dòng hơi hoặc khí dễ cháy và tốc độ của nó. Theo bản chất của dòng chảy này, ngọn lửa khuếch tán tầng và hỗn loạn được phân biệt. Đầu tiên phát sinh tại các mặt cắt nhỏ của dòng hơi hoặc khí dễ cháy chuyển động cùng với tốc độ thấp (ngọn lửa nến, diêm, khí đốt trong đầu đốt của bếp gia đình, v.v.). Trong đám cháy, khi các chất và vật liệu khác nhau bị đốt cháy, ngọn lửa khuếch tán hỗn loạn được hình thành, mỏ và ngọn lửa hỗn loạn là vùng phản ứng cháy bao quanh vùng hơi hoặc khí, ngọn lửa sau thực tế chiếm toàn bộ thể tích của vùng cháy. Vùng phản ứng cháy của ngọn lửa khuếch tán là một lớp rất mỏng (chỉ vài micromet) trong đó nhiệt được tỏa ra và ngọn lửa hỗn loạn ánh sáng, trái ngược với ngọn lửa tầng, được đặc trưng bởi I, không có đường viền rõ ràng, các phần và vị trí không đổi của mặt trước ngọn lửa.

Nhiệt độ trong vùng hơi thấp hơn đáng kể so với trong vùng phản ứng.

Trong ngọn lửa nhiên liệu hàng không, nhiệt độ của dòng hơi gần bề mặt chất lỏng tiến gần đến điểm sôi của nó (đối với nhiên liệu hàng không TS-1, nhiệt độ này nằm trong khoảng 150 - 280 ° C). Khi dòng hơi di chuyển về phía vùng phản ứng, nhiệt độ của chúng tăng lên trước tiên do bức xạ nhiệt của ngọn lửa, sau đó là do sự khuếch tán của các sản phẩm cháy được đốt nóng ra khỏi vùng phản ứng. Kết quả của quá trình đốt nóng, sự phân hủy nhiệt (sự phân ly) của các chất ở dạng hơi xảy ra, và các nguyên tử và gốc tự do tạo thành, cùng với các sản phẩm cháy, đi trực tiếp vào vùng phản ứng, tức là vào ngọn lửa. Các nguyên tử cacbon đi vào vùng phản ứng cháy sẽ nóng lên và bắt đầu phát sáng, tạo thành cái gọi là ngọn lửa phát sáng. Nhiệt độ của vùng phản ứng cháy thay đổi theo chiều cao của ngọn lửa. Ở phần dưới của ngọn lửa, nhiệt độ giảm do tiêu thụ một lượng nhiệt đáng kể để đốt nóng khối không khí lạnh đi vào vùng cháy, và là mức tối thiểu đối với từng kiểu đốt. Nhiệt độ cao nhất phát triển ở phần giữa của ngọn lửa, vì ở phần trên, tốc độ phản ứng giảm do giảm nồng độ của các thành phần phản ứng (cháy), liên quan đến mức độ tỏa nhiệt giảm và nhiệt độ giảm. .

Áp suất riêng phần của oxy trong không khí ở điều kiện bình thường là 228,72 kPa, và trong vùng phản ứng cháy - 0, do đó, do sự chênh lệch áp suất riêng phần, oxy từ không khí xung quanh khuếch tán (lọc, rò rỉ) qua lớp của sản phẩm cháy sang vùng phản ứng. Việc cung cấp các thành phần dễ cháy cho vùng phản ứng cháy trên thực tế là không giới hạn. Do đó, tốc độ của phản ứng cháy trong quá trình phát triển phụ thuộc chủ yếu vào lượng oxy đi vào vùng phản ứng, tức là tốc độ khuếch tán của nó. Trong trường hợp đốt cháy môi trường không đồng nhất, sự xâm nhập của oxy vào vùng phản ứng cũng bị cản trở do các sản phẩm cháy được giải phóng vào không gian tiếp giáp với vùng phản ứng.

Việc thiếu đủ lượng oxy trong vùng phản ứng cháy sẽ làm chậm tốc độ của dòng chảy của nó. Nếu sự giảm tốc này không xảy ra, thì tất cả các phản ứng cháy xảy ra trong khí quyển sẽ diễn ra với tốc độ không ngừng tăng lên và kết thúc bằng sự bùng nổ của các chất tham gia phản ứng. Quá trình đốt cháy, giống như tất cả các quá trình hóa học, diễn ra với tốc độ khác nhau, tùy thuộc vào điều kiện xảy ra chúng, vào bản chất của các chất phản ứng và trạng thái tập hợp của chúng. Ví dụ, chất nổ phân hủy trong một phần nghìn giây, và các quá trình hóa học trong vỏ trái đất kéo dài hàng trăm, hàng nghìn năm. Tương tác của các chất trong pha khí và hơi diễn ra nhanh hơn nhiều so với trong chất lỏng, và thậm chí còn nhanh hơn ở trạng thái rắn. Do đó, nhiên liệu hàng không tràn TS-1 cháy tương đối chậm, tạo thành ngọn lửa khói (cháy không hoàn toàn), và hỗn hợp hơi-không khí đã chuẩn bị của nhiên liệu này với không khí bốc cháy gây nổ. Tỷ lệ tương tác của chất rắn và vật liệu với chất oxy hóa thay đổi đáng kể tùy thuộc vào mức độ nghiền của chúng. Ví dụ, nhôm và titan, cháy chậm thành thỏi, trong điều kiện đặc biệt, có thể tạo thành hỗn hợp bụi-không khí dễ nổ ở trạng thái bụi, tạo ra áp suất nổ tương ứng là 0,62 và 0,49 MPa trong quá trình cháy.

Quá trình đốt cháy như một quá trình hóa học là giống nhau trong mọi trường hợp. Tuy nhiên, là một quá trình vật lý, nó khác nhau về bản chất của phản ứng cháy, do đó, các quá trình cháy trong giai đoạn đầu được chia thành các loại sau: cháy tự phát, bốc cháy và tự cháy.

Tự bốc cháy. Các chất riêng lẻ (vật liệu, hỗn hợp) trong quá trình bảo quản và trong quá trình vận hành thiết bị công nghệ có thể bốc cháy tự phát. Sự cháy tự phát là hiện tượng tốc độ các phản ứng tỏa nhiệt tăng mạnh, dẫn đến sự cháy của một chất trong điều kiện không có nguồn đánh lửa. Các chất có thể tự bốc cháy bao gồm dầu thực vật và dầu béo, giẻ và giẻ tẩm dầu thực vật, sunfua sắt và các hóa chất riêng lẻ khác. Dầu thực vật và dầu béo (hướng dương, hạt lanh, cây gai dầu, ngô, mỡ động vật, v.v.) thuộc loại chất béo và là hỗn hợp của glyxerit của các axit béo trọng lượng phân tử cao. Các phân tử của các axit này có các liên kết không bão hòa (đôi), trong những điều kiện nhất định, sẽ thúc đẩy quá trình đốt cháy tự phát của các chất này. Theo thuyết peroxit của A. N. Bach, sự oxi hóa có thể xảy ra do sự cộng oxi vào nhóm metylen nằm ở vị trí đối với liên kết đôi, với sự tạo thành một hiđroperoxit. Như bạn đã biết, tất cả các peroxit và hydroperoxit đều là những hợp chất hóa học không ổn định. Khi chúng bị phân hủy, các gốc tự do được hình thành, chúng sẽ trùng hợp thành các phân tử hữu cơ lớn hơn. Trong quá trình trùng hợp, một lượng nhiệt nhất định luôn được giải phóng, do đó cuối cùng có thể dẫn đến quá trình đốt cháy tự phát các chất hữu cơ oxy hóa. Quá trình đốt cháy tự phát các chất hữu cơ xảy ra trong những điều kiện nhất định. Chúng bao gồm: hàm lượng glyxerit của axit cacboxylic cao phân tử trong dầu hoặc mỡ không nhỏ hơn một lượng tối thiểu nhất định; sự hiện diện của một bề mặt tiếp xúc lớn với chất oxy hóa và truyền nhiệt thấp; một tỷ lệ nhất định của chất béo và dầu tôi tẩm với chúng vật liệu xốp hoặc xơ.

Các sunfua sắt FeS, Fe 2 S 3 có thể được tạo thành trong các thiết bị công nghệ của các kho dịch vụ nhiên liệu, dầu nhờn của các doanh nghiệp hàng không. Chúng có khả năng tự bốc cháy trong không khí, đặc biệt khi có hơi và khí dễ cháy. Chúng ta hãy xem xét cơ chế của sự kết hợp của sắt sunfua với oxy trong khí quyển bằng cách sử dụng ví dụ về phản ứng oxy hóa của hợp chất pyrit tự nhiên FeS2:

FeS 2 + 2О 2 = FeS + 2SO 2 + 222,3 kJ.

Ngoài sunfua sắt, những vật liệu như vậy có thể tự bốc cháy. NS, như than nâu, than bùn, các sản phẩm thực vật: cỏ khô, rơm, rạ ủ chua, v.v.

Nguy hiểm nhất là sự cháy tự phát của các chất hóa học, cá thể khi được bảo quản không đúng cách, vì quá trình này có thể dẫn đến hỏa hoạn tại cơ sở lưu giữ các chất này. Theo tính chất hóa học, các chất này được chia thành ba nhóm: bốc cháy tự phát khi tiếp xúc với không khí, với nước và lẫn nhau. bạn bè.

Chúng tôi không coi các chất thuộc nhóm thứ nhất, vì thực tế chúng không được tìm thấy trong công nghệ của các doanh nghiệp hàng không.

Nhóm thứ hai bao gồm một số chất, trong đó canxi cacbua CaC2 và canxi oxit CaO được quan tâm nhiều nhất. Khi canxi cacbua tương tác với nước, axetylen, là một chất khí dễ cháy, và một lượng nhiệt đáng kể sẽ được giải phóng. Với một lượng nước tương đối nhỏ, hệ thống canxi cacbua - nước có thể bùng phát lên đến 920 K, có thể gây ra vụ nổ hỗn hợp không khí-axetylen:

CaC 2 + 2H 2 O = C 2 H 2 + Ca (OH) 2 + 127 kJ.

Ngoài canxi cacbua, canxi oxit CaO có khả năng nóng lên đến nhiệt độ phát sáng khi một lượng nhỏ nước va vào nó, cũng có thể dẫn đến bốc cháy các thùng chứa và các bộ phận kết cấu dễ cháy của nhà kho:

CaO + H 2 O = Ca (OH) 2 + 64,5 kJ.

Nhóm thứ ba bao gồm các chất oxy hóa mạnh, các hóa chất riêng lẻ, các chất và vật liệu hữu cơ. Ví dụ, các chất như thuốc tím và glyxerin không thể được bảo quản cùng nhau; axit nitric đặc với nhựa thông, rượu etylic và hiđro sunfua; halogen với chất lỏng dễ cháy, khí và chất lỏng dễ cháy; axit sunfuric với nitrat, clorat, peclorat, vì trong trường hợp này có thể xảy ra phản ứng hóa học giữa chúng, dẫn đến giải phóng một lượng lớn nhiệt.

Đánh lửa. Ngoài quá trình đốt cháy tự phát, có thể đốt cháy đơn giản, tức là quá trình đốt cháy xảy ra dưới ảnh hưởng của nguồn đánh lửa. Sự cháy kèm theo sự xuất hiện của ngọn lửa được gọi là sự bốc cháy. Trong trường hợp này, thể tích tiếp giáp với điểm có hiệu ứng nhiệt được đốt nóng. Kết quả của sự gia tăng nhiệt độ trong một thể tích xác định, nhiệt lan truyền sang các khu vực (thể tích) lân cận của môi trường cháy. Lượng chất cháy (vật liệu, hỗn hợp) tham gia vào quá trình cháy càng lớn thì nhiệt lượng tỏa ra không gian xung quanh càng nhiều. Do đó, quá trình đốt cháy phát triển một cách tự phát. Nguồn đánh lửa trong trường hợp này ban đầu chỉ đốt nóng một thể tích nhỏ của hỗn hợp chất cháy, trong khi nhiệt độ của toàn bộ thể tích của môi chất cháy có thể không thay đổi.

Quá trình đánh lửa khác nhau về bản chất tùy thuộc vào loại hỗn hợp dễ cháy. Nguy hiểm nhất là hỗn hợp khí-không khí. Tuy nhiên, đối với chúng, năng lượng tối thiểu của nguồn bắt lửa phụ thuộc vào nhiều thông số, trong đó chủ yếu là thành phần phần trăm của hỗn hợp, loại chất cháy, áp suất của hỗn hợp, kể từ nhiệt độ bắt lửa, sự lan truyền ngọn lửa bình thường. tốc độ và nhiệt độ cháy phụ thuộc vào các giá trị này. Ngoài ra, nhiệt độ tối thiểu của nguồn đánh lửa bị ảnh hưởng bởi thời gian tiếp xúc với môi trường dễ cháy.

Sự bốc cháy chất lỏng chỉ có thể thực hiện được nếu nhiệt độ của môi trường hoặc của bản thân chất lỏng đủ để làm bay hơi một lượng hơi như vậy, điều này cần thiết để xảy ra sự cháy ổn định. Nhiệt độ này không giống nhau đối với các chất lỏng dễ cháy khác nhau. Ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ bắt lửa, quá trình đốt cháy không thể xảy ra, vì tốc độ bay hơi của một chất lỏng cụ thể trong trường hợp này là quá thấp. Với sự gia tăng nhiệt độ của không khí bên ngoài hoặc chất lỏng dễ cháy nhất, tất cả những thứ khác bằng nhau, độ bay hơi của chất lỏng tăng lên và lượng hơi đủ để xảy ra quá trình cháy ổn định.

Tự đánh lửa. Nó được gọi là sự đốt cháy tự phát, kèm theo sự xuất hiện của ngọn lửa. Ngoài các quá trình cháy và đánh lửa tự phát, trong thực tế cũng gặp quá trình tự cháy của các phương tiện dễ cháy khác nhau. Về bản chất hóa học, cả ba quá trình này không khác nhau. Sự khác biệt giữa chúng nằm ở bản chất vật lý của quá trình cháy, vì trái ngược với các quá trình đốt cháy và đánh lửa tự phát, quá trình tự cháy xảy ra cùng một lúc trong toàn bộ thể tích của môi trường dễ cháy phản ứng. Theo quan điểm vật lý, đây là quá trình đốt cháy động học của một hỗn hợp đã được trộn và chuẩn bị sẵn, với tốc độ lan truyền ngọn lửa cao. Khi đốt cháy hỗn hợp hơi nước, bụi và khí-không khí, theo quy luật, đây là tốc độ của vụ nổ. Để quá trình tự cháy xảy ra, cần toàn bộ thể tích hỗn hợp cháy bằng nhiệt độ tự bốc cháy của hỗn hợp này. Nhiệt độ tự cháy được hiểu là nhiệt độ thấp nhất của một chất (vật liệu, hỗn hợp), tại đó tốc độ phản ứng tỏa nhiệt tăng mạnh dẫn đến xuất hiện ngọn lửa cháy. Nhiệt độ tự bốc cháy của chất cháy không phải là hằng số. Nó phụ thuộc vào tốc độ tỏa nhiệt và loại bỏ nhiệt, lần lượt phụ thuộc vào thể tích của hỗn hợp, nồng độ, áp suất và các yếu tố khác. Nhiệt độ tự cháy của hỗn hợp hơi và khí dễ cháy với không khí thay đổi tùy thuộc vào tỷ lệ phần trăm của chúng. Nhiệt độ tự cháy thấp nhất dành cho hỗn hợp đo phân vị hoặc các hỗn hợp gần với nó về nồng độ của chất phản ứng. Nhiệt độ tự nung của chất rắn hoặc vật liệu tỷ lệ nghịch với mức độ nghiền của chúng: mức độ nghiền của chất càng cao thì nhiệt độ tự nhận của chất đó càng thấp. Điều này là do thực tế là với quá trình nghiền các chất và vật liệu, diện tích bề mặt tiếp xúc của các thành phần dễ cháy này và chất oxy hóa tăng mạnh.

Sự cháy là một quá trình hóa lý được đặc trưng bởi các đặc điểm sau: biến đổi hóa học, tỏa nhiệt và ánh sáng. Để quá trình cháy xảy ra ổn định, cần có 3 yếu tố: chất cháy (nguyên liệu, hỗn hợp), chất oxi hóa và nguồn bắt lửa.

Phản ứng hóa học của sự cháy, xảy ra với việc giải phóng một lượng nhiệt đáng kể, hầu như luôn đi kèm với các loại hiện tượng vật lý khác nhau. Vì vậy, trong quá trình cháy, nhiệt của các chất tham gia phản ứng và sản phẩm cháy được truyền từ nơi này sang nơi khác. Tất cả các quá trình xảy ra trong vùng phản ứng cháy đều có mối liên hệ với nhau - tốc độ phản ứng hóa học được xác định bởi mức độ truyền nhiệt và tốc độ khuếch tán của chất, và ngược lại, các thông số vật lý (nhiệt độ, áp suất, tốc độ truyền của chất chất) phụ thuộc vào tốc độ của phản ứng hóa học.

Chất dễ cháy. Tất cả các chất, vật liệu luân chuyển trong sản xuất, dùng làm nguyên liệu, bán thành phẩm, các cấu kiện kết cấu công trình được chia thành ba nhóm: không cháy, khó cháy và dễ cháy.

Chất không cháy là những chất và vật liệu không có khả năng cháy trong không khí ở thành phần bình thường. Các chất và vật liệu khó cháy chiếm một nhóm đáng kể. Chúng bao gồm tất cả các chất và vật liệu vô cơ tự nhiên và nhân tạo, kim loại được sử dụng trong xây dựng, cũng như tấm thạch cao hoặc tấm sợi thạch cao có khối lượng hữu cơ lên ​​đến 8%, tấm bông khoáng trên liên kết tổng hợp, tinh bột hoặc bitum có hàm lượng lên đến 6%.

Các chất (vật liệu) có khả năng bốc cháy dưới tác động của nguồn đánh lửa, nhưng không có khả năng cháy độc lập sau khi loại bỏ nó, được gọi là chất không cháy. Chúng bao gồm các chất và vật liệu bao gồm các thành phần khó cháy và dễ cháy, ví dụ: bê tông nhựa, thạch cao và vật liệu bê tông có chứa cốt liệu hữu cơ trên 8% trọng lượng; tấm bông khoáng trên liên kết bitum với hàm lượng từ 7 đến 15%; vật liệu sét-rơm có khối lượng riêng từ 900 kg / m 3 trở lên; nỉ ngâm trong cối đất sét; gỗ được ngâm tẩm sâu với chất chống cháy; tấm xi măng; một số loại nhựa kỹ thuật, v.v.

Chất cháy là chất (vật liệu, hỗn hợp) có khả năng tự cháy trong không khí, có thành phần bình thường. Chúng bao gồm tất cả các chất và vật liệu không đáp ứng các yêu cầu đối với các chất và vật liệu khó cháy và khó cháy, ví dụ: nhiên liệu hàng không, rượu, dầu hữu cơ và vô cơ, vật liệu trang trí và hoàn thiện dựa trên chất dẻo, vật liệu dệt, magiê, natri , lưu huỳnh, vv các vật liệu và hóa chất khác.

Lần lượt, tất cả các chất và vật liệu dễ cháy được chia thành ba nhóm nhỏ: dễ cháy, cháy trung bình, khó cháy.

Dễ cháy là các chất (vật liệu, hỗn hợp) có thể bốc cháy khi tiếp xúc ngắn hạn với ngọn lửa diêm, tia lửa, dây điện nóng và các nguồn đánh lửa năng lượng thấp tương tự.

Các chất (vật liệu, hỗn hợp) có thể bốc cháy khi tiếp xúc lâu dài với nguồn đánh lửa năng lượng thấp có khả năng bắt lửa trung bình.

Các chất không cháy (vật liệu, hỗn hợp) được gọi là chất chỉ có thể bắt cháy dưới tác động của một nguồn bắt lửa mạnh, làm nóng một phần đáng kể chất đó đến nhiệt độ bắt lửa.

Phân nhóm các chất và vật liệu dễ cháy chủ yếu bao gồm khí và chất lỏng dễ cháy.

Chất lỏng dễ cháy (FL) từ tất cả các chất lỏng lưu thông trong quá trình sản xuất bao gồm chất lỏng dễ cháy có điểm chớp cháy không quá + 61 ° C trong một chén nung kín. Chúng được chia thành ba loại:

I - chất lỏng dễ cháy đặc biệt nguy hiểm có điểm chớp cháy lên đến - 18 ° С;

II - chất lỏng dễ cháy liên tục nguy hiểm có điểm chớp cháy từ - 18 đến 23 ° С;

III - NƠI nhiễm HIV, nguy hiểm ở nhiệt độ không khí hoặc chất lỏng cao với điểm chớp cháy từ 23 ° đến 61 ° С.

Điểm chớp cháy là nhiệt độ thấp nhất (trong các điều kiện thử nghiệm đặc biệt) của chất dễ cháy mà tại đó hơi hoặc khí được hình thành trên bề mặt của nó có thể bốc cháy trong không khí từ nguồn đánh lửa, nhưng tốc độ hình thành của chúng vẫn không đủ để cháy ổn định. Đối với chất lỏng dễ cháy, điểm chớp cháy thấp hơn nhiệt độ bắt lửa 1 -5 ° C.

Nhiệt độ bốc cháy là nhiệt độ của chất dễ cháy mà tại đó nó thải ra hơi và khí dễ cháy với tốc độ sao cho sau khi chúng được đốt cháy từ nguồn đánh lửa, quá trình cháy ổn định xảy ra.

Hầu hết tất cả các chất và vật liệu dễ cháy và khó cháy đều cháy ở pha hơi hoặc khí, ngoại trừ titan, nhôm, antraxit và một số chất khác. Các chất và vật liệu dễ cháy có thể khác nhau về thành phần hóa học, trạng thái tập hợp và các tính chất khác, trên cơ sở đó các quá trình chuẩn bị cho quá trình cháy được tiến hành theo những cách khác nhau. Các chất khí tham gia vào phản ứng cháy nếu Thực tế không có bất kỳ thay đổi nào, vì sự trộn lẫn của chúng với chất ôxy hóa (ôxy không khí) xảy ra ở bất kỳ nhiệt độ môi trường nào và không đòi hỏi chi phí năng lượng bổ sung đáng kể f. Chất lỏng trước hết phải bay hơi và chuyển sang trạng thái hơi, tiêu tốn một lượng nhiệt năng, và chỉ ở pha hơi chúng mới hòa trộn với chất oxy hóa và cháy. Chất rắn và vật liệu đòi hỏi nhiều năng lượng hơn đáng kể trong quá trình chuẩn bị đốt cháy, vì trước tiên chúng phải nóng chảy hoặc phân hủy. Các chất và vật liệu nóng chảy hoặc phân hủy phải bay hơi và trộn với chất oxy hóa, sau đó quá trình cháy xảy ra dưới tác động của nguồn đánh lửa. Cao su, cao su và các vật liệu nhựa khác, cũng như magiê và các hợp kim của nó nóng chảy và bay hơi trước khi bắt lửa (trong trường hợp này, nhựa bị phân hủy). Các vật liệu như giấy, gỗ, vải bông và một số loại nhựa kỹ thuật sẽ phân hủy khi đun nóng để tạo thành các sản phẩm ở dạng khí và cặn rắn (thường là than).

Chất oxy hóa. Chất oxi hóa thường là oxi trong không khí. Không khí theo thành phần của nó là hỗn hợp của nhiều chất khí, trong đó chủ yếu là: nitơ (N 2) - 78,2% về thể tích và 75,5% về khối lượng; oxi (O 2) - 20,9% về thể tích và 23,2% về khối lượng; khí trơ (He, Ne, Ar, Kg) - 0,9% thể tích và 1,3% khối lượng. Ngoài các khí này, trong không khí luôn tồn tại một lượng nhỏ khí cacbonic, hơi nước và bụi. Tất cả các thành phần không khí này, ngoại trừ oxy, thực tế không tham gia vào phản ứng cháy trong quá trình đốt cháy các chất và vật liệu hữu cơ. Ôxy, nitơ và khí trơ được coi là thành phần vĩnh viễn của không khí. Hàm lượng khí cacbonic, hơi nước và bụi không cố định và có thể thay đổi tùy thuộc vào điều kiện diễn ra quá trình đốt cháy cụ thể.

Nguồn đánh lửa. Nó có thể là một cơ thể đốt cháy hoặc sợi đốt, cũng như một sự phóng điện, có nguồn cung cấp năng lượng và nhiệt độ đủ để xảy ra quá trình đốt cháy các chất khác.

Trong thực tế, tồn tại hoặc phát sinh nhiều hiện tượng khác nhau làm tăng nhiệt độ của các chất và nguyên liệu trong quá trình sản xuất hoặc bảo quản, trong hầu hết các trường hợp, dẫn đến xảy ra quá trình cháy cả cục bộ và toàn bộ khối lượng của chất hoặc nguyên liệu dễ cháy. Các nguồn bắt lửa bao gồm: tia lửa điện sinh ra khi kim loại va chạm vào kim loại hoặc các vật liệu rắn khác; tia lửa và giọt kim loại nóng chảy khi đoản mạch trong thiết bị điện và trong quá trình hàn và các công việc nóng khác; phát nóng dây dẫn điện trong quá trình quá tải của mạng điện; gia nhiệt cơ học các bộ phận của máy xát, gia nhiệt sinh học trong quá trình oxy hóa dầu thực vật và vải vụn ngâm trong các loại dầu này; các bài phát biểu đốt cháy, tàn thuốc,… Bản chất ảnh hưởng của các nguồn gây cháy này là không giống nhau. Vì vậy, tia lửa được hình thành trong quá trình tác động của các vật kim loại, như một nguồn đánh lửa, có công suất rất thấp và chỉ có khả năng đốt cháy hỗn hợp khí-hơi-không khí: metan-không khí, axetylen-không khí, cacbon đisulfua, v.v. Phát sinh tia lửa từ ngắn mạch trong thiết bị điện hoặc trong quá trình hàn điện có chất dễ cháy mạnh và có thể gây cháy hầu hết các chất và vật liệu dễ cháy, bất kể trạng thái kết tụ của chúng.

Môi trường dễ cháy. Khi quá trình cháy xảy ra và diễn ra, chất cháy và chất ôxy hóa là những chất phản ứng và là môi trường dễ cháy, và nguồn bắt lửa là chất khởi động quá trình cháy. Ở trạng thái cháy ổn định, nguồn gây cháy cho các chất và vật liệu chưa cháy là nhiệt tỏa ra từ vùng phản ứng cháy.

Môi trường dễ cháy có thể đồng nhất về mặt vật lý (đồng nhất) và không đồng nhất (không đồng nhất). Môi trường thứ nhất bao gồm các môi trường trong đó chất cháy và chất oxy hóa (không khí) được trộn đồng nhất: hỗn hợp khí, hơi và bụi dễ cháy với không khí. Ví dụ về quá trình đốt cháy môi trường đồng nhất là: đốt hơi bốc lên từ bề mặt tự do của chất lỏng (nhiên liệu hàng không TS-1 bị tràn trong một vụ tai nạn máy bay); đốt cháy khí chảy ra khỏi xi lanh hoặc đường ống bị hư hỏng; vụ nổ của hỗn hợp khí, hơi nước và bụi-không khí. Môi trường không đồng nhất bao gồm môi trường trong đó chất dễ cháy (vật liệu) và chất ôxy hóa không được trộn lẫn và có bề mặt phân cách: các chất và vật liệu dễ cháy rắn, các tia khí và chất lỏng dễ cháy đi vào không khí dưới áp suất cao, v.v. Ví dụ về quá trình đốt cháy một Môi trường không đồng nhất là quá trình đốt cháy các vòi phun titan, nhôm, antraxit hoặc dầu khí, khi dầu và khí đi vào vùng cháy dưới áp suất cao và có vận tốc dòng chảy ra rất đáng kể.

Ngọn lửa. Không gian trong đó hơi, khí và chất lơ lửng được đốt cháy được gọi là ngọn lửa. Ngọn lửa có thể là động học hoặc khuếch tán tùy thuộc vào việc hỗn hợp hơi, khí hoặc bụi được chuẩn bị trước với không khí đang cháy, hoặc hỗn hợp như vậy được hình thành trực tiếp trong vùng ngọn lửa trong quá trình cháy. Các quá trình diễn ra trong ngọn lửa động học được đặc trưng bởi tốc độ cao của phản ứng cháy (tốc độ truyền thẳng của ngọn lửa có thể vượt quá 1000 m / s) và theo quy luật, thể hiện sự bùng nổ của môi trường dễ cháy, kèm theo mức độ cao thoát nhiệt và tăng mạnh áp suất trong vùng cháy.

Trong điều kiện cháy, hầu như tất cả các chất khí, hơi, chất lỏng, chất rắn và vật liệu đều cháy với ngọn lửa khuếch tán. Cấu trúc của ngọn lửa này phụ thuộc đáng kể vào tiết diện của dòng hơi hoặc khí dễ cháy và tốc độ của nó. Theo bản chất của dòng chảy này, ngọn lửa khuếch tán tầng và hỗn loạn được phân biệt. Đầu tiên phát sinh tại các mặt cắt nhỏ của dòng hơi hoặc khí dễ cháy chuyển động cùng với tốc độ thấp (ngọn lửa nến, diêm, khí đốt trong đầu đốt của bếp gia đình, v.v.). Trong đám cháy, khi các chất và vật liệu khác nhau bị đốt cháy, ngọn lửa khuếch tán hỗn loạn được hình thành, mỏ và ngọn lửa hỗn loạn là vùng phản ứng cháy bao quanh vùng hơi hoặc khí, ngọn lửa sau thực tế chiếm toàn bộ thể tích của vùng cháy. Vùng phản ứng cháy của ngọn lửa khuếch tán là một lớp rất mỏng (chỉ vài micromet) trong đó nhiệt được tỏa ra và ngọn lửa hỗn loạn ánh sáng, trái ngược với ngọn lửa tầng, được đặc trưng bởi I, không có đường viền rõ ràng, các phần và vị trí không đổi của mặt trước ngọn lửa.

Nhiệt độ trong vùng hơi thấp hơn đáng kể so với trong vùng phản ứng.

Trong ngọn lửa nhiên liệu hàng không, nhiệt độ của dòng hơi gần bề mặt chất lỏng tiến gần đến điểm sôi của nó (đối với nhiên liệu hàng không TS-1, nhiệt độ này nằm trong khoảng 150 - 280 ° C). Khi dòng hơi di chuyển về phía vùng phản ứng, nhiệt độ của chúng tăng lên trước tiên do bức xạ nhiệt của ngọn lửa, sau đó là do sự khuếch tán của các sản phẩm cháy được đốt nóng ra khỏi vùng phản ứng. Kết quả của quá trình đốt nóng, sự phân hủy nhiệt (sự phân ly) của các chất ở dạng hơi xảy ra, và các nguyên tử và gốc tự do tạo thành, cùng với các sản phẩm cháy, đi trực tiếp vào vùng phản ứng, tức là vào ngọn lửa. Các nguyên tử cacbon đi vào vùng phản ứng cháy sẽ nóng lên và bắt đầu phát sáng, tạo thành cái gọi là ngọn lửa phát sáng. Nhiệt độ của vùng phản ứng cháy thay đổi theo chiều cao của ngọn lửa. Ở phần dưới của ngọn lửa, nhiệt độ giảm do tiêu thụ một lượng nhiệt đáng kể để đốt nóng khối không khí lạnh đi vào vùng cháy, và là mức tối thiểu đối với từng kiểu đốt. Nhiệt độ cao nhất phát triển ở phần giữa của ngọn lửa, vì ở phần trên, tốc độ phản ứng giảm do giảm nồng độ của các thành phần phản ứng (cháy), liên quan đến mức độ tỏa nhiệt giảm và nhiệt độ giảm. .

Áp suất riêng phần của oxy trong không khí ở điều kiện bình thường là 228,72 kPa, và trong vùng phản ứng cháy - 0, do đó, do sự chênh lệch áp suất riêng phần, oxy từ không khí xung quanh khuếch tán (lọc, rò rỉ) qua lớp của sản phẩm cháy sang vùng phản ứng. Việc cung cấp các thành phần dễ cháy cho vùng phản ứng cháy trên thực tế là không giới hạn. Do đó, tốc độ của phản ứng cháy trong quá trình phát triển phụ thuộc chủ yếu vào lượng oxy đi vào vùng phản ứng, tức là tốc độ khuếch tán của nó. Trong trường hợp đốt cháy môi trường không đồng nhất, sự xâm nhập của oxy vào vùng phản ứng cũng bị cản trở do các sản phẩm cháy được giải phóng vào không gian tiếp giáp với vùng phản ứng.

Việc thiếu đủ lượng oxy trong vùng phản ứng cháy sẽ làm chậm tốc độ của dòng chảy của nó. Nếu sự giảm tốc này không xảy ra, thì tất cả các phản ứng cháy xảy ra trong khí quyển sẽ diễn ra với tốc độ không ngừng tăng lên và kết thúc bằng sự bùng nổ của các chất tham gia phản ứng. Quá trình đốt cháy, giống như tất cả các quá trình hóa học, diễn ra với tốc độ khác nhau, tùy thuộc vào điều kiện xảy ra chúng, vào bản chất của các chất phản ứng và trạng thái tập hợp của chúng. Ví dụ, chất nổ phân hủy trong một phần nghìn giây, và các quá trình hóa học trong vỏ trái đất kéo dài hàng trăm, hàng nghìn năm. Tương tác của các chất trong pha khí và hơi diễn ra nhanh hơn nhiều so với trong chất lỏng, và thậm chí còn nhanh hơn ở trạng thái rắn. Do đó, nhiên liệu hàng không tràn TS-1 cháy tương đối chậm, tạo thành ngọn lửa khói (cháy không hoàn toàn), và hỗn hợp hơi-không khí đã chuẩn bị của nhiên liệu này với không khí bốc cháy gây nổ. Tỷ lệ tương tác của chất rắn và vật liệu với chất oxy hóa thay đổi đáng kể tùy thuộc vào mức độ nghiền của chúng. Ví dụ, nhôm và titan, cháy chậm thành thỏi, trong điều kiện đặc biệt, có thể tạo thành hỗn hợp bụi-không khí dễ nổ ở trạng thái bụi, tạo ra áp suất nổ tương ứng là 0,62 và 0,49 MPa trong quá trình cháy.

Quá trình đốt cháy như một quá trình hóa học là giống nhau trong mọi trường hợp. Tuy nhiên, là một quá trình vật lý, nó khác nhau về bản chất của phản ứng cháy, do đó, các quá trình cháy trong giai đoạn đầu được chia thành các loại sau: cháy tự phát, bốc cháy và tự cháy.

Tự bốc cháy. Các chất riêng lẻ (vật liệu, hỗn hợp) trong quá trình bảo quản và trong quá trình vận hành thiết bị công nghệ có thể bốc cháy tự phát. Sự cháy tự phát là hiện tượng tốc độ các phản ứng tỏa nhiệt tăng mạnh, dẫn đến sự cháy của một chất trong điều kiện không có nguồn đánh lửa. Các chất có thể tự bốc cháy bao gồm dầu thực vật và dầu béo, giẻ và giẻ tẩm dầu thực vật, sunfua sắt và các hóa chất riêng lẻ khác. Dầu thực vật và dầu béo (hướng dương, hạt lanh, cây gai dầu, ngô, mỡ động vật, v.v.) thuộc loại chất béo và là hỗn hợp của glyxerit của các axit béo trọng lượng phân tử cao. Các phân tử của các axit này có các liên kết không bão hòa (đôi), trong những điều kiện nhất định, sẽ thúc đẩy quá trình đốt cháy tự phát của các chất này. Theo thuyết peroxit của A. N. Bach, sự oxi hóa có thể xảy ra do sự cộng oxi vào nhóm metylen nằm ở vị trí đối với liên kết đôi, với sự tạo thành một hiđroperoxit. Như bạn đã biết, tất cả các peroxit và hydroperoxit đều là những hợp chất hóa học không ổn định. Khi chúng bị phân hủy, các gốc tự do được hình thành, chúng sẽ trùng hợp thành các phân tử hữu cơ lớn hơn. Trong quá trình trùng hợp, một lượng nhiệt nhất định luôn được giải phóng, do đó cuối cùng có thể dẫn đến quá trình đốt cháy tự phát các chất hữu cơ oxy hóa. Quá trình đốt cháy tự phát các chất hữu cơ xảy ra trong những điều kiện nhất định. Chúng bao gồm: hàm lượng glyxerit của axit cacboxylic cao phân tử trong dầu hoặc mỡ không nhỏ hơn một lượng tối thiểu nhất định; sự hiện diện của một bề mặt tiếp xúc lớn với chất oxy hóa và truyền nhiệt thấp; một tỷ lệ nhất định của chất béo và dầu tôi tẩm với chúng vật liệu xốp hoặc xơ.

Các sunfua sắt FeS, Fe 2 S 3 có thể được tạo thành trong các thiết bị công nghệ của các kho dịch vụ nhiên liệu, dầu nhờn của các doanh nghiệp hàng không. Chúng có khả năng tự bốc cháy trong không khí, đặc biệt khi có hơi và khí dễ cháy. Chúng ta hãy xem xét cơ chế của sự kết hợp của sắt sunfua với oxy trong khí quyển bằng cách sử dụng ví dụ về phản ứng oxy hóa của hợp chất pyrit tự nhiên FeS2:

FeS 2 + 2О 2 = FeS + 2SO 2 + 222,3 kJ.

Ngoài sunfua sắt, những vật liệu như vậy có thể tự bốc cháy. NS, như than nâu, than bùn, các sản phẩm thực vật: cỏ khô, rơm, rạ ủ chua, v.v.

Nguy hiểm nhất là sự cháy tự phát của các chất hóa học, cá thể khi được bảo quản không đúng cách, vì quá trình này có thể dẫn đến hỏa hoạn tại cơ sở lưu giữ các chất này. Theo tính chất hóa học, các chất này được chia thành ba nhóm: bốc cháy tự phát khi tiếp xúc với không khí, với nước và lẫn nhau. bạn bè.

Chúng tôi không coi các chất thuộc nhóm thứ nhất, vì thực tế chúng không được tìm thấy trong công nghệ của các doanh nghiệp hàng không.

Nhóm thứ hai bao gồm một số chất, trong đó canxi cacbua CaC2 và canxi oxit CaO được quan tâm nhiều nhất. Khi canxi cacbua tương tác với nước, axetylen, là một chất khí dễ cháy, và một lượng nhiệt đáng kể sẽ được giải phóng. Với một lượng nước tương đối nhỏ, hệ thống canxi cacbua - nước có thể bùng phát lên đến 920 K, có thể gây ra vụ nổ hỗn hợp không khí-axetylen:

CaC 2 + 2H 2 O = C 2 H 2 + Ca (OH) 2 + 127 kJ.

Ngoài canxi cacbua, canxi oxit CaO có khả năng nóng lên đến nhiệt độ phát sáng khi một lượng nhỏ nước va vào nó, cũng có thể dẫn đến bốc cháy các thùng chứa và các bộ phận kết cấu dễ cháy của nhà kho:

CaO + H 2 O = Ca (OH) 2 + 64,5 kJ.

Nhóm thứ ba bao gồm các chất oxy hóa mạnh, các hóa chất riêng lẻ, các chất và vật liệu hữu cơ. Ví dụ, các chất như thuốc tím và glyxerin không thể được bảo quản cùng nhau; axit nitric đặc với nhựa thông, rượu etylic và hiđro sunfua; halogen với chất lỏng dễ cháy, khí và chất lỏng dễ cháy; axit sunfuric với nitrat, clorat, peclorat, vì trong trường hợp này có thể xảy ra phản ứng hóa học giữa chúng, dẫn đến giải phóng một lượng lớn nhiệt.

Đánh lửa. Ngoài quá trình đốt cháy tự phát, có thể đốt cháy đơn giản, tức là quá trình đốt cháy xảy ra dưới ảnh hưởng của nguồn đánh lửa. Sự cháy kèm theo sự xuất hiện của ngọn lửa được gọi là sự bốc cháy. Trong trường hợp này, thể tích tiếp giáp với điểm có hiệu ứng nhiệt được đốt nóng. Kết quả của sự gia tăng nhiệt độ trong một thể tích xác định, nhiệt lan truyền sang các khu vực (thể tích) lân cận của môi trường cháy. Lượng chất cháy (vật liệu, hỗn hợp) tham gia vào quá trình cháy càng lớn thì nhiệt lượng tỏa ra không gian xung quanh càng nhiều. Do đó, quá trình đốt cháy phát triển một cách tự phát. Nguồn đánh lửa trong trường hợp này ban đầu chỉ đốt nóng một thể tích nhỏ của hỗn hợp chất cháy, trong khi nhiệt độ của toàn bộ thể tích của môi chất cháy có thể không thay đổi.

Quá trình đánh lửa khác nhau về bản chất tùy thuộc vào loại hỗn hợp dễ cháy. Nguy hiểm nhất là hỗn hợp khí-không khí. Tuy nhiên, đối với chúng, năng lượng tối thiểu của nguồn bắt lửa phụ thuộc vào nhiều thông số, trong đó chủ yếu là thành phần phần trăm của hỗn hợp, loại chất cháy, áp suất của hỗn hợp, kể từ nhiệt độ bắt lửa, sự lan truyền ngọn lửa bình thường. tốc độ và nhiệt độ cháy phụ thuộc vào các giá trị này. Ngoài ra, nhiệt độ tối thiểu của nguồn đánh lửa bị ảnh hưởng bởi thời gian tiếp xúc với môi trường dễ cháy.

Sự bốc cháy chất lỏng chỉ có thể thực hiện được nếu nhiệt độ của môi trường hoặc của bản thân chất lỏng đủ để làm bay hơi một lượng hơi như vậy, điều này cần thiết để xảy ra sự cháy ổn định. Nhiệt độ này không giống nhau đối với các chất lỏng dễ cháy khác nhau. Ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ bắt lửa, quá trình đốt cháy không thể xảy ra, vì tốc độ bay hơi của một chất lỏng cụ thể trong trường hợp này là quá thấp. Với sự gia tăng nhiệt độ của không khí bên ngoài hoặc chất lỏng dễ cháy nhất, tất cả những thứ khác bằng nhau, độ bay hơi của chất lỏng tăng lên và lượng hơi đủ để xảy ra quá trình cháy ổn định.

Tự đánh lửa. Nó được gọi là sự đốt cháy tự phát, kèm theo sự xuất hiện của ngọn lửa. Ngoài các quá trình cháy và đánh lửa tự phát, trong thực tế cũng gặp quá trình tự cháy của các phương tiện dễ cháy khác nhau. Về bản chất hóa học, cả ba quá trình này không khác nhau. Sự khác biệt giữa chúng nằm ở bản chất vật lý của quá trình cháy, vì trái ngược với các quá trình đốt cháy và đánh lửa tự phát, quá trình tự cháy xảy ra cùng một lúc trong toàn bộ thể tích của môi trường dễ cháy phản ứng. Theo quan điểm vật lý, đây là quá trình đốt cháy động học của một hỗn hợp đã được trộn và chuẩn bị sẵn, với tốc độ lan truyền ngọn lửa cao. Khi đốt cháy hỗn hợp hơi nước, bụi và khí-không khí, theo quy luật, đây là tốc độ của vụ nổ. Để quá trình tự cháy xảy ra, cần toàn bộ thể tích hỗn hợp cháy bằng nhiệt độ tự bốc cháy của hỗn hợp này. Nhiệt độ tự cháy được hiểu là nhiệt độ thấp nhất của một chất (vật liệu, hỗn hợp), tại đó tốc độ phản ứng tỏa nhiệt tăng mạnh dẫn đến xuất hiện ngọn lửa cháy. Nhiệt độ tự bốc cháy của chất cháy không phải là hằng số. Nó phụ thuộc vào tốc độ tỏa nhiệt và loại bỏ nhiệt, lần lượt phụ thuộc vào thể tích của hỗn hợp, nồng độ, áp suất và các yếu tố khác. Nhiệt độ tự cháy của hỗn hợp hơi và khí dễ cháy với không khí thay đổi tùy thuộc vào tỷ lệ phần trăm của chúng. Nhiệt độ tự cháy thấp nhất dành cho hỗn hợp đo phân vị hoặc các hỗn hợp gần với nó về nồng độ của chất phản ứng. Nhiệt độ tự nung của chất rắn hoặc vật liệu tỷ lệ nghịch với mức độ nghiền của chúng: mức độ nghiền của chất càng cao thì nhiệt độ tự nhận của chất đó càng thấp. Điều này là do thực tế là với quá trình nghiền các chất và vật liệu, diện tích bề mặt tiếp xúc của các thành phần dễ cháy này và chất oxy hóa tăng mạnh.