Горючий материал, время его воспламенения и факторы, влияющие на его величину

Показатели пожарной опасности веществ.Для полной оценки пожарной опасности твердых веществ и материалов, а также жидкостей и газов необходимы определенные показатели.

Температурой воспламенения называется наименьшая темпе­ратурагорючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары или газы с такой скоростью, что после воспламенения их от внешнего источника зажигания вещество устойчиво горит. Температура воспламенения - показатель пожароопасности только горючих веществ и материалов, поскольку она характеризует способность их к самостоятельному горению.

Температурой самовоспламенения называется наименьшая темпе­ратура вещества (или его смеси с воздухом), при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, приводящее к возникновению пламенного горения.

Температуру воспламенения газов и паров учитывают в случаях:

классификации газов и паров легковоспламеняющихся жидкостей по группам взрывоопасности для выбора типа электрооборудования (при этом имеют в виду стандартную температуру самовос­пламенения);

выбора температурных условий безопасного применения вещества при нагреве его до высоких температур (при этом используют минимальную температуру самовоспламенения);

вычисления максимально допустимой температуры нагрева не теплоизолированных поверхностей технологического, электрического и иного оборудования;

расследования причин пожара, если необходимо определить, могло ли самовоспламениться вещество от нагретой поверхности.

Склонность к самовозгоранию характеризует способность ряда веществ и материалов самовозгораться при нагревании до сравнительно небольших температур или контакте с другими вещес­твами, а также при воздействии тепла, выделяемого микроорганизмами в процессе их жизнедеятельности. В соответствии с этим различают тепловое, химическое и микробиологическое самовозгорание.

Склонность к тепловому самовозгоранию характеризуется темпе­ратурами самонагревания и тления, а также зависимостью температуры среды, при которой наблюдается самовозгорание, от размеров и формы образца. Склонность к самовозгоранию учитывают при разработке пожарно-профилактических мероприятий.

Температурой самонагревания называется наименьшая темпе­ратура, при которой в веществе или материале возникают практически различимые экзотермические процессы окисления и разложения, которые могут привести к самовозгоранию.

Нагревание до температуры самонагревания - наименьшей температуры вещества, потенциально может представлять пожарную опасность. Температуру самонагревания учитывают при определении условий безопасного длительного (или постоянного) нагрева вещества.

Безопасной температурой нагревания данного вещества или материала (независимо от размеров образца) следует считать температуру, не превышающую 90 % величины температуры самонагревания.

Температурой тления называется критическая температура твердого вещества, при которой резко увеличивается скорость процесса самонагревания, что приводит к возникновению очага тления. Температуру тления учитывают при расследовании причин пожаров, определении безопасных условий нагревания твердых материалов и т.д.

Рассмотрим особенности протекания процесса окисления самовозгорающихся веществ растительного происхождения, ископаемых углей, масла и жира, химических веществ и смесей.

К числу самовозгорающихся веществ растительного проис­хождения относят шрот, рыбную муку, сено, жмыхи и др. Особенно подвержены самовозгоранию влажные растительные продукты, в которых продолжается жизнедеятельность микроорганизмов.
Наличие влаги в растительных продуктах при определенных температурах сопровождается размножением микроорганизмов, интенсификация жизнедеятельности которых вызывает повышение температуры. Растительные продукты - плохие проводники тепла, поэтому в них происходит дальнейшее повышение температуры.
При благоприятных для аккумуляции тепла условиях: значительной массе растительного продукта, например, сена или жмыха в трюме, температура может достигнуть 70°С.

При этой температуре микроорганизмы гибнут, а их разложение сопровождается дальнейшим повышением температуры с образо­ванием пористого угля, который способен поглощать пары и газы в большом объеме.
Этот процесс также сопровождается выделением тепла и постепенным повышением температуры до 100 - 130 °С, при котором происходит распад новых соединений с образованием пористого угля. При температуре 200 °С разлагается клетчатка, входящая в состав растительных продуктов, и образуется новый вид угля, способный интенсивно окисляться. Процесс окисления угля приводит к дальнейшему повышению температуры, вплоть до возникновения горения.

Самовозгораться способен и уголь, получаемый при термическом разложении целлюлозных материалов, например древесный уголь. Причем это происходит сразу после его изготовления. С течением времени его способность поглощать пары и газы уменьшается, вследствие чего древесный уголь, длительное время находившийся на воздухе, теряет склонность к самовозгоранию.

Ископаемый уголь некоторых видов способен окисляться при низких температурах и поглощать кислород из воздуха и другие газы или пары. Но главной причиной самовозгорания является окисление угля. Поглощение углем паров и газов также сопровождается повышением температуры.
Наибольшей поглотительной способностью обладает молодой уголь, содержащий влагу. Так, свежедобытый бурый уголь содержит 10 - 20% гигроскопической влаги, а тощий – примерно 1%, поэтому последний более устойчив к самовозгоранию. Повышение влаги вызывает повышение температуры угля до 60 - 75°С, а дальнейшее выделение тепла происходит за счет окисления органи­ческой массы.

Развитие процесса самовозгорания ископаемого угля зависит от степени его измельченности: чем мельче уголь, тем больше поверхность поглощения и окисления, больше скорость их протекания, тем больше выделяется тепла.

Нередко причиной пожара является самовозгорание жиров и масел минерального, растительного или животного происхождения, кото­рыми пропитаны волокнистые материалы и ткани.

Минеральные масла (машинное, соляровое, трансформаторное) представляют собой смесь предельных углеводородов и в чистом виде самовозгораться не могут. Самовозгорание их возможно при наличии примесей растительных масел. Растительные масла (конопляное, льняное, подсолнечное, хлопковое) и масла животного происхождения (сливочное) представляют собой смесь глицеридов жирных кислот.

Многие химические вещества и их смеси при соприкосновении с воздухом или влагой способны самонагреваться. Эти процессы нередко заканчиваются самовозгоранием.