Физико-химические основы процесса горения и взрыва.
Горением называется сложный физико-химический процесс превращения исходных горючих веществ и материалов в продукты сгорания, сопровождающейся интенсивным выделением тепла, дыма и световым излучением факела пламени.
Взрыв – это относительное большое выделение количества энергии в конечном ограниченном объёме за сравнительное короткий промежуток времени.
Горение возможно при наличии трёх условий: горючего вещества с определённой температурой воспламенения определённой мощности.
Физико-химические основы горения заключаются в термическом разложении вещества или материала до углеводородных паров и газов, которые под воздействием высоких температур вступают в химические взаимодействия с окислителем (кислородом воздуха), превращаясь в процессе сгорания в углекислый газ (двуокись углерода), угарный газ (окись углерода), сажу (углерод) и воду, и при этом выделяется тепло и световое излучение.
По скорости распространения различают дефлаграционное, взрывное и детонационное горение. Важнейшая особенность процесса горения – самоускоряющийся характер химического превращения.
Основными параметрами, характеризующими взрыв (взрывное горение), являются: максимальное давление взрыва, давление на фронте ударной волны, средняя и максимальная скорость нарастания давления при взрыве, фугасные или дробящиеся свойства взрывоопасной среды.
Воспламенение – это возгорание горючей среды под воздействием источника зажигания, сопровождающееся появлением пламени.
Самовоспламенение – это явление резкого увеличения скорости экзотермической реакции, приводящей к возникновению горения в отсутствие источника зажигания.
Опасными факторами пожара, воздействующими на людей и материальные ценности, являются:
пламя и искры;
повышенная температура окружающей среды;
токсические продукты горения и термохимического разложения;
дым;
пониженная концентрация кислорода.
Предельные значения опасных факторов пожара следующие:
температура среды – 70˚C;
тепловое излучение – 500 Вт/м2;
содержание оксида углерода – 0.1% (об);
содержание диоксида углерода – 6% (об);
содержание кислорода – менее 17% (об).
Категория помещений по взрывопожарной и пожарной опасности.
А (взрыво-, пожароопасная). Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28˚C в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчётное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5кПа.
Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчётное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5кПа.
Б (взрыво-, пожароопасная). Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28˚C, горючие жидкости в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные или паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчётное избыточное давление взрыва в помещении, превышающие 5кПа.
В1-В4 (пожароопасные). Горючие и трудногорючие жидкости, твёрдые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть при условии, что помещение, в котором они имеются в наличии или обращении, не относятся к категориям А или Б.
Г. Негорючие вещества и материалы в горячем, раскалённом или в расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистой теплоты, искр, пламени; горючие газы, жидкости и твёрдые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива.
Д. Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.