Горючая система, компоненты системы

Для возникновения и продолжения процесса горения необходимо наличие горючего вещества, окислителя и источника воспламенения. При этом эти обязательные компоненты составляют горючую систему (рисунок ), а источник воспламенения является импульсом, вызывающим в ней реакцию горения. Система является горючей только при определенном соотношении в ней горючего вещества и воздуха. Так, например, система, состоящая из паров бензина и воздуха, является горючей только при содержании в ней от 0,76 до 5,4 % бензина.

Назначение и определение йодного числа органических веществ

Скорость распространения пламени

фактическая (реальная) скорость распространения пламени не является постоянной и зависит от ряда факторов. Причинами ускорения пламени (интенсификация горения) могут быть различные газодинамические и теплофизические явления. Пожароопасность веществ и материалов определяется показателями, характеризующими предельные условия возникновения горения и максимальную опасность, создаваемую при возникновении горения. При этом необходимо помнить, что собственно сгорание различных веществ, как правило, происходит в газовой фазе. Поэтому характер показателей и их количество зависят от агрегатного состояния горючих материалов.

Схема диффузионного пламени

Структура диффузионного пламени существенно за­висит от сечения потока горючих паров и газов и его скорости. По характеру потока различают ламинарное и турбулентное диффузионное пламя. Ламинарное пла­мя возникает при малых сечениях потока паров или га­зов, движущихся с небольшой скоростью (пламя свечи, спички, газа в горелке небольшого диаметра и т. д.). На пожарах при горении всех веществ образуется тур­булентное пламя. Оно меньше изучено, и для объяснения этого явления используют положения теории ламинарно­го пламени. На рисунке

показано строение ламинарного диффузионного пламени на примере пламени жидкости, горящей в сосуде небольшого диаметра. Пламя состоит из зоны горения и зоны паров, последняя занимает почти весь объем пламени.

Воспламеняемость металлов и сплавов

Все эти металлы имеют низкую температуру плавле­ния и при горении находятся в жидком состоянии. Тем­пература их кипения (кроме калия) ниже температуры плавления окислов, поэтому на жидком металле могут находиться твердые окислы.

При контакте металлов с источником воспламенения, например, пламенем, они нагреваются и окисляются. Окислы некоторых металлов пористые и не способны изолировать поверхность металла от даль­нейшего окисления, а, следовательно, и нагревания. Через некоторое время металл расплавляется и начинает испа­ряться. Пары его диффундируют сквозь пористый твер­дый окисел в воздух. Когда концентрация паров в возду­хе достигнет нижнего предела воспламенения, возникает горение. Зона диффузионного горения устанавливается вблизи поверхности окисла и большая часть теплоты ре­акции передается металлу, в результате чего он нагре­вается до температуры кипения. Кипение металла вызы­вает разрыв корки окисла и более интенсивное горение.

Многие металлы и сплавы способны загораться. Отдельные металлы, ко­торые обычно считаются негорючими, воспламеняются и горят в мелко раз­дробленном состоянии. Аэрогели и аэрозоли многих металлов пожаро- и взрывоопасны, известны разрушительные промышленные взрывы металли­ческой пыли.

Горение металла - это экзотермический гетерогенный процесс, при котором одно из реагирующих веществ - металл (сплав) - находится в твёрдой фазе, а другое - окислитель - в окружающей среде. Продукты реакции могут нахо­диться в твёрдом, жидком и газообразном состоянии.

Пирофорность металлов и сплавов

График флегматизации

Предельное содержание кислорода в горючей смеси, разбавленной не участвующим в горении газом (инертным разбавителем или избыточным компонентом горючей смеси) определяют путём построения кривых флегматизации, ограничивающих область воспламенения.

На рисунке 2.1 показан типичный график флегматизации, на котором на оси ординат показано содержание горючего компонента, на оси абсцисс - концентрация разбавителя (флегматизатора). Горение возможно внутри области, ограниченной кривой флегматизации.

Содержание воздуха в каждой точке кривой флегматизации определяется выражением:

,

где , , - концентрация воздуха, горючего и флегматизатора соответственно, % по объему.

Минимальное содержание кислорода, при котором ещё может гореть разбавленная горючая смесь, соответствует мысу кривой флегматизации. Обычно предельное содержание кислорода в горючей смеси определяют при флегматизации горючих смесей азотом и диоксидом углерода.

21. Диаграмма пирофорного сплава Sn – Z_z – Т_i