Procesele de ardere - studopediya
Siguranța împotriva incendiilor - este o stare a obiectului, în cazul în care ar exclude apariția unui incendiu, iar în cazul apariției sale ar fi de a anticipa impactul asupra oamenilor de pericole de incendiu și de a proteja bogăția.
Sistemele de siguranță împotriva incendiilor prevăzute de prevenire a incendiilor și de protecție împotriva incendiilor, inclusiv un set de măsuri organizatorice și mijloace tehnice.
întreprinderile constructoare de mașini sunt nou dezvoltate și a introdus diferite tipuri de echipamente de producție, noi procese de producție. o atenție insuficientă pentru caracteristicile lor, acestea pot fi un pericol de incendiu sau explozie. Pentru a preveni acest lucru, puteți, știind focul și caracteristicile explozive ale echipamentelor, proprietățile materiale și schimbarea lor în acest proces.
organizarea corectă a măsurilor de protecție împotriva incendiilor și de stingere a incendiilor nu este posibilă fără înțelegerea proceselor chimice și fizice. care apar în timpul arderii. Cunoașterea acestor procese face posibilă pentru a lupta cu succes foc.
Arderea - o reacție de oxidare chimică însoțită de eliberarea unor cantități mari de căldură și de obicei lumină.
In cele mai multe cazuri, un incendiu se produce oxidarea combustibilului cu oxigenul atmosferic. dar poate acționa, de asemenea oxidanți clor, brom, și alte substanțe. Mai târziu, ca oxidant va implica O2.
Combustia este posibil cu:
1. o substanță capabilă de ardere,
2. oxigen (aer),
3. Sursa de aprindere.
Astfel, este necesar să materia combustibile și oxigenul sunt prezente în anumite proporții. iar sursa de aprindere a fost necesară furnizare a energiei termice.
reactanti necombustibile și oxigen sunt inflamabile și constituie sistemul. și sursa de aprindere provoacă-l reaktsiyugoreniya.
Sursa de aprindere poate fi un corp incandescent și de ardere. De asemenea, în descărcarea electrică. având o rezervă de energie suficientă pentru a provoca ardere, etc ..
Sistemele combustibile sunt împărțite în:
1. omogen. Este un sistem omogen în care materialul combustibil și aerul sunt uniform amestecate unele cu altele (un amestec de gaze combustibile, vapori cu aer). Arderea unor astfel de sisteme se numește cinetică. Viteza determină viteza de reacție chimică semnificativ la temperatură ridicată. În anumite condiții, această ardere poate fi în natura exploziei sau detonare.
2. neodnorodnye.Neodnorodnymi sunt sisteme în care materialul combustibil și aerul nu este amestecat cu altele și au o interfață (materiale combustibile solide și lichide neraspylennye). In timpul arderii aerului neomogen sisteme de oxigen intră (combustibile) prin intermediul difuzează produsele de ardere la substanța de combustibil și reacționează cu ea la reacție. O astfel de combustie se numește difuzie, deoarece rata este determinată în principal de procesul relativ curgere lentă - difuzie.
Pentru a declanșa sursa de căldură de aprindere trebuie să fie suficientă pentru a converti vapori materiale combustibile și a gazelor și să le încălzească până la temperatura de autoaprindere.
Din raportul dintre procesele de oxidant și de ardere a combustibilului distinge amestecuri sărace și cele bogate de combustibil. amestecuri sărace care conțin în exces de oxidant și au dezavantajul componentei combustibile. Amestecul bogat. dimpotrivă, sunt în exces componentei combustibile și lipsa de oxidant.
Apariția arderii este asociată cu reacția de legare în sistemul de auto-accelerație.
Auto-accelerarea reacției chimice în timpul arderii este împărțit în trei tipuri principale:
a) termic. Conform teoriei, procesul de activare termică a autoaprinderea este explicată prin procesul de oxidare crește viteza de reacție chimică.
b) lanț. Conform teoriei lanț explică procesul de lanț cu auto-aprindere ramificare reacție chimică.
Fig. 1. Un accent principal poate provoca o avalanșă de transformare chimică. Sunt prezentate două tipuri de avalanșă în cazul în care fiecare liniuță descrie un eveniment de reacție elementar.
c) combinat - lant termic. Practic procesele de ardere se realizează în principal prin mecanismul cu lanț termic combinat.
om de știință român Nikolai Semyonov a primit Premiul Nobel pentru chimie în 1956 pentru cercetare in mecanismul reacțiilor chimice. El a dovedit că multe reacții chimice, inclusiv reacția de polimerizare realizată cu ajutorul unui mecanism cu lanț sau reacții cu catenă ramificată.
- totală - produse de formă care sunt incapabile să se mai arde: dioxid de carbon, dioxid de sulf, vapori de apă.
- arderea incompletă are loc atunci când zona de ardere la accesul dificil al oxigenului atmosferic, având ca rezultat formarea de produse de combustie incompletă: monoxid de carbon, alcooli, aldehide și altele.
Cantitatea aproximativă de aer V, m3 necesară pentru arderea de 1 kg de substanță (sau 1 m 3 de gaz) se determină prin formula:
unde Q - căldura de combustie, kJ / kg sau kJ / m3.
Căldura de combustie a unor substanțe: benzină-47000 kJ / kg; lemn uscat la aer -14,600 kJ / kg; acetilenă-54 400 kJ / m 3; metan - 39400 kJ / m3; monoxid de carbon 12600 kJ / m3.
Pe măsură ce căldura de ardere a substanței inflamabile poate fi determinată:
a) cantitatea de căldură degajată prin arderea,
b) temperatura de ardere,
c) presiunea exploziei într-un volum închis, și alte date.
Temperatura de ardere este definită ca o chestiune teoretică. și reală. Numita temperatură de combustie teoretică la care produsele încălzite de ardere, presupunând că toate căldură. eliberată în timpul arderii vine la încălzirea lor.
Temperatura de combustie teoretică
în care cantitatea m- produselor de combustie formate prin arderea 1 kg de substanță; c - căldura specifică a produselor de ardere, kJ / (kg # 8729; C); T - temperatura, K; Q - valoare calorică kJ / kg.
Temperatura actuală de ardere este de 30-50% mai mic decât cel teoretic. pentru că o mare parte din căldura eliberată în timpul arderii este disipată în mediul înconjurător.
Temperatura ridicată de ardere contribuie la răspândirea focului. cu o cantitate mare de căldură ei este radiată în mediu, și preparate intensive materiale combustibile pentru a arde. Stingerea unui incendiu la o ardere la temperatură ridicată dificil.
Tipuri de procese de combustie:
Flash - o ardere rapidă a amestecului combustibil nu este însoțită de formarea de gaz comprimat.
Ardere - arderea aspectul sub influența unei surse de aprindere.
Autoaprinderea - un fenomen de o rată de creștere drastică a reacțiilor exoterme, ducând la apariția substanțelor de combustie (amestec de material), în absența unei surse de aprindere.
Inflamația - incendiu însoțită de apariția flăcării.
Autoaprindere - combustie spontană este însoțită de apariția flăcării.
Explozia este numit chimic extrem de rapid (exploziv) convertirea unei substanțe însoțită de eliberarea de energie și formarea de gaze comprimate, capabile să producă un lucru mecanic.
Este necesar să se facă distincția între procesele de aprindere (aprindere) și o combustie spontană (autoaprindere). În scopul de a construi inflamatie. aveți nevoie pentru a face un impuls termic în sistem inflamabil. având o temperatură mai mare decât temperatura de autoaprindere a substanței. Apariție de ardere la temperaturi cu mult sub temperatura de autoaprindere menționată ca procesul de combustie spontană (autoaprinderea).
Arderea are loc în același timp, fără a face sursa de aprindere - datorită autoaprinderea ilimikrobiologicheskogo termice.
Material autoaprinderea termică apare ca rezultat al auto-încălzire sub efectul sursei de încălzire latentă sau externă. Autoaprindere este posibilă numai în cazul în care cantitatea de căldură generată în procesul de auto-oxidare, căldură este mai mare decât impactul asupra mediului.
autoaprindere microbiologică are loc ca urmare a arderii spontane sub influența microorganismelor din greutatea materialului (amestecul de material).
materiale combustibile sunt caracterizate prin:
1. Temperatura de autoaprindere - cel mai de jos materialul de temperatură în care există o creștere bruscă a ratei reacțiilor exoterme, se termină cu ardere apariție flacără. Temperatura de autoaprindere a anumitor lichide, gaze și solide sunt date în tabel. 1.
2. Perioada de inducție (autoaprinderea timp de întârziere) se numește perioada de timp în care auto-încălzire la aprindere. Perioada de inducție pentru o singură și aceeași substanță combustibilă variază și este în funcție de compoziția amestecului, temperatura inițială și presiunea.
Perioada de inducție este de o importanță practică pentru acțiunea necombustibile surse de putere redusă de aprindere (scânteie). Iskra, care se încadrează într-un amestec combustibil de gaze sau vapori cu aerul, se încălzește amestecul de un anumit volum, și în același timp de răcire scânteie. Aprinderea amestecului depinde de raportul de amestecare a perioadei de inducție și timpul de răcire a scânteii. Mai mult, nu se produce răcirea, dacă perioada de inducție timp mai lung scânteie de aprindere a amestecului.
Perioada de inducție este adoptat ca bază de amestecuri de gaze de clasificare în funcție de gradul lor de pericol de incendiu. Perioada de inducție a amestecurilor praf depinde de mărimea particulelor de praf, cantitatea de substanțe volatile, umiditate și alți factori.
Unele substanțe se pot aprinde spontan. Este la temperatura ambiantă. Acesta este în esență substanță solidă de origine, în principal organic poros (rumeguș și turbă. Cărbune fosil și colab.). Predispusă la combustie și uleiurile spontane distribuite mic pe suprafețe de suprafață mare. Acest lucru se datorează posibilității de combustie spontană de cârpe uleioase. Cauza autoaprinderea unsă materiale fibroase este de a distribui un strat subțire de substanțe grase de pe suprafață și absorbția oxigenului din aer. oxidarea uleiului prin oxigenul atmosferic este însoțită de evoluția căldurii. În cazul în care cantitatea de căldură generată este mai mare decât pierderea de căldură în mediul înconjurător poate provoca incendiu.
Substanțe cu risc de incendiu predispuse la combustie spontană, foarte mare, deoarece acestea pot fi aprinse, fără a furniza căldură la o temperatură ambiantă sub temperatura de autoaprindere a substanțelor, iar perioada de inducție este spontan substanțe combustibile poate fi de câteva ore, zile și chiar luni. Accelerarea procesului de oxidare a început (substanța de încălzire) se poate opri numai când detectează o creștere a temperaturii periculoase, indicând faptul că valoarea mare a-prevenire a incendiilor.