Вынужденное воспламенение горючей среды

Глава 6

Производственные источники зажигания и защита от них

Классификация производственных источников зажигания

Условием возникновение горения является одновременное присутствие в определенной точке пространства горючей среды и источника инициирования процесса горения, который называют источником зажигания.

Производственные источники зажигания классифицируют по продолжительности действия, природе образования, запасу тепловой энергии, месту возникновения и другим признакам.

По продолжительности действия источники зажигания подразделяются на постоянно действующие и потенциально возможные; по природе образования – на тепловое проявление химической энергии, тепловое проявление механической энергии, тепловое проявление электрической энергии и т. п.; по запасу тепловой энергии – на низкокалорийные и высококалорийные.

Статистика появления на производстве источников зажигания различной природы характеризуется следующими данными (в %):

- тепловое проявление химической энергии . . . . . . . 63,4

- тепловое проявление механической энергии. . . . . . . 13,6

- тепловое проявление электрической энергии . . . . . . 23,0

__________________________

Итого: 100 %

Примечание. Источники зажигания электрического происхождения и способы защиты от них рассматриваются в курсе пожарной безопасности в электроустановках.

В зависимости от условий возникновения горения различают вынужденное воспламенение, самовозгорание и самовоспламенение горючей среды.

Вынужденное воспламенение горючей среды

Вынужденное воспламенение горючего вещества в среде окислителя происходит под действием внесенного извне источника тепла. Если такой источник тепла нагреет горючую среду до определенной температуры, то в ней начнется самоподдерживающаяся реакция окисления. Значительно легче воспламеняются горючие смеси, т. е. смеси горючих газов, паров и дисперсных материалов с воздухом в определенных количественных
соотношениях, так как отсутствуют стадии прогрева веществ или материалов, выделения из них горючих газов и паров и их диффузии в воздух. В этом случае оказывается достаточным нагреть до определенной температуры около 0,5–1,0 мм³ горючей смеси, чтобы воспламенить ее.

Известно, что не всякий источник тепла способен воспламенить любую горючую среду и даже горючую смесь. Чтобы источник тепла (ИТ) стал источником вынужденного зажигания (ИЗ) конкретной горючей среды, необходимо выполнение трех условий:

1) температура источника тепла t_и.т должна быть не ниже температуры самовоспламенения горючего вещества t_св;

2) энергия источника тепла w_и.т должна быть не меньше минимальной энергии, необходимой для воспламенения горючей среды w_min;

3) длительность действия источника тепла τ_и.т должна быть не меньше периода индукции τ_инд.

Перечисленные условия появления источника зажигания в горючей среде можно представить в следующем виде:

где – символ математической логики, означающий «и».

Опасность постоянно действующего источника тепловой энергии, для которого справедливо τ_и.т , оценивают с помощью двух параметров:

Для оценки опасности источника тепла, температура которого значительно превышает температуру самовоспламенения горючей среды (например, электрического разряда), используют один параметр: