40. Показатель горючести тгм, практическое применение

Горючесть — это способность вещества или материала к  горению. По горючести вещества и материалы подразделяются на следующие группы: негорючие — вещества и материалы, неспособные гореть в воздухе. Негорю­чие вещества могут быть пожаровзрывоопасными (например, окислители или ве­щества, выделяющие горючие продукты при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом);   трудногорючие - вещества и материалы, способные гореть в воздухе при воздействии источника зажигания, но неспособные самостоятельно гореть после его удаления; горючие - вещества и материалы, способные самовозгораться, а также воз­гораться под воздействием источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.

Горючесть вещества зависит от его агрегатного состояния и параметров состояния системы «вещество-окислитель» (в общем случае горючесть повышается с увеличением температуры, давления и объема). Горючесть газовых взвесей определяется, кроме того, размерами твердых частиц. горючесть твердых веществ в значит. степени зависит от их плотности: монолитные материалы менее горючи, чем пористые или мелкораздробленные. Повышенной горючесть обладают вещества, при термического разложении которых выделяются летучие горючие компоненты. горючесть изделий зависит от их формы, размеров и взаимного расположения отдельных элементов с различной горючестью.

При определении горючести газов считают, что горючими являются те газы, для которых существует область воспламенения, т.е. интервал концентраций. в пределах которого они способны воспламеняться от источника зажигания с послед. распространением самостоятельного горения по смеси. Если при зажигании в сосуде смеси газа с окислителем пламя распространяется только на часть объема, газ считается трудногорючим. горючесть газов экспериментально определяют по визуально наблюдаемому распространению пламени в стандартной стеклянной трубе диаметром 50 мм и выс. 1500 мм при зажигании смеси искрой у открытого нижнего конца или в сосуде диам. 300 мм и выс. 800 мм.

Горючесть жидкостей определяют след. образом. Пробу помещают в тигельную печь. нагретую до 900 °С. Если в пяти параллельных опытах она в течение 3 мин не воспламеняется (или за меньшее время закипает без воспламенения), ее относят к негорючим. Если произошло воспламенение, пробу выносят из печи и оценивают время самостоят. горения; при продолжительности его менее 5 с жидкость считают трудногорючей. Если этот показатель более 5 с, находят температуру воспламенения, т.е. температуру жидкости, при которой образуются горючие пары или газы с такой скоростью, что после воспламенения их от источника зажигания возникает устойчивое горение. Если жидкость имеет температуру воспламенения, ее относят к горючим, не имеет - к трудногорючим.

Температура, при которой газ или жидкость становятся горючими, может быть рассчитана по формулеле:

(1)

где Сop-сумма теплоемкостей продуктов горения при 1100°С;

Т0-начальная температура, °С;

С°p-разность теплоемкостей продуктов горения и компонентов исходной смеси;

  -энтальпия сгорания. горючесть твердых материалов в разных странах определяют различными экспериментальными методами. Общепринят только метод с использованием трубчатой электропечи. Помимо последней применяют приборы «керамическая труба» и «огневая труба».

Рис. 1. - Схема трубчатой электропечи: 1-образец; 2-нагревательные элементы; 3-рабочие спаи термопар; 4 -стабилизатор воздушного потока

При испытании на негорючесть трубчатую электропечь (см. рис 1.) нагревают до 800-850°С и помещают в нее на 20 мин пробу. Материал относят к негорючим, если пламенное горение продолжалось не более 10 с, потеря массы не превысила 50%, температура в печи и образце не превысила более чем на 50°С первоначально установленную.

Для определения степени горючести материалов используют «керамическую трубу». Основная часть прибора – камера горения (керамический короб), в которой на образец воздействуют пламенем газовой горелки. По температуре продуктов сгорания находят т. наз. коэффициент горючести К, т.е. отношение кол-ва тепла, выделившегося при горении образца определенной массы, к кол-ву тепла, поступающего к образцу от источника зажигания. При К   1 вещества относят к горючим, при К < <1-к трудногорючим. Коэф. К для твердых материалов изменяется в широких пределах. Для пластмасс он зависит от хим. строения полимера, кол-ва и вида введенных антипиренов, пластификаторов и наполнителей. Напр., огнезащитные пенофенопласты имеют К = 0,35-2,4, пенополиуретаны - от 1,3 до 2,6, пенополистиролы - более 2,0.

В приборе «огневая труба» (вертикальная металлич. трубка) образец зажигают пламенем газовой горелки. Если самостоят. горение или тление образца продолжается более 60 с и потеря массы превышает 20%, материал относят к негорючим.