4.1. Основы теории горения.

Горение - это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением тепла (Q) и обычно свечением. Горение возможно при наличии 3-х составляющих:

• горючее

• окислитель (кислород, хлор, бром)

• источник зажигания

Процесс горения направлен на исключение одного или нескольких составляющих.

Горючее вместе с окислителем представляют собой горючую систему, которая может быть:

• однородной, когда горючее и окислитель перемешаны;

• неоднородной, когда горючее и окислитель не перемешаны.

По соотношению горючего и окислителя различают системы бедные, когда в избытке окислитель, а горючее недостает; богатые системы (нехватка окислителя, избыток горючего).

Сгорание может быть полным и неполным. При полном сгорании образуются продукты, которые гореть более не способны (углекислый газ, сернистый газ); при неполном - продукты, которые еще способны гореть при определенных условиях (спирты, окись углерода).

Температура горения вещества бывает теоретическая и действительная. Теоретическая ниже действительной на 30-50%%.

Виды горения:

• вспышка - быстрое сгорание горючей смеси, сопровождающееся выделением сжатого газа;

• возгорание;

• воспламенение;

• самовозгорание;

• самовоспламенение;

• взрыв - мгновенное химическое превращение вещества, сопровождающееся выделением энергии и сжатого газа.

Горение газа

Пожаро-, взрывоопасные свойства газа определяются областью воспламенения в воздухе, энергией зажигания, температурой горения и скоростью распространения пламени.

Наименьшая концентрация горючего газа, при которой возникает горение, называется нижним концентрационным пределом воcпламенения (НКПВ).

Наибольшая концентрация горючего газа, при которой еще возможно горение, называется верхним концентрационным пределом воcпламенения (ВКПВ).

Область между нижним и верхним концентрационными пределами воспламенения - область воспламенения.

Минимальная энергия зажигания - это наименьшая величина энергии искры разряда, которая достаточна для воспламенения наиболее легко воспламеняемой смеси, газа, пара или пыли с воздухом.

Нормальная скорость распространения пламени - это наименьшая величина энергии, с которой движется граничная поверхность между сгоревшей и несгоревшей частями смеси.

Горючий газ - это тот газ, который способен образовывать с воздухом пожаро- и взрывоопасные смеси, при температуре до 55^о С (ацетилен, водород, сероводород).

Горение жидкости.

Горение жидкости происходит в газовой фазе, находящейся над поверхностью жидкости.

Наименьшая температура жидкости, при которой концентрация паров с воздухом приводит к воспламенению смеси без последующего устойчивого горения, называется температурой вспышки.

Горючая жидкость - это жидкость, способная самостоятельно гореть после выгорания источника зажигания с температурой вспышки более 66 ^о С

Горение пыли.

Взрывоопасными считаются пыли, с НКПВ до 65 г/м³ и имеющие в своем составе газа более 10% от веса пыли (пыль серы, сахара).

Взрывоопасные пыли делятся на 2 класса:

• взрывоопасные:

I < 15 г/м³

II 15-60 г/м³

• пожароопасные:

III > 65 г/м³ , до 250 ^о С

IV более 250 ^о С

Огнестойкость - это способность конструкций выполнять несущие, ограждающие функции в условиях пожара в течение определенного времени. Она зависит от физических свойств и размеров конструкций: чем выше здание, тем выше должна быть огнестойкость.