Усл-я возник-ия и разв-я процессов гор.

Физико-химические основы горения.

Горение - это хим-я реакция окисления, сопров-ся выделением значительного кол-ва тепла и свечением. Для возник-я гор-я требуется наличие 3 факторов: горючего вещ-ва, окислителя (кислород воздуха, хлор, фтор, бром, йод, окислы азота и т.д.) и источника загорания (импульса). В завис-ти от свойств горючей смеси гор-е бывает гомогенными гетерогенным. Также сущ-ет гор-е взрывчатых в-в и порохов. Если реа-гирующие в-ва находятся в одинаковом аг-регатном сост-ии,то гор-е наз гомогеным,если в разл-х и имеется граница раздела фаз в горючей системе-гетерогенным.Гор-е дифференцируется также по скор-ти распр-ия пламени и в зависимости от этого пара-метра может быть дефлаграционным (поря-дка 10ка м/с), взрывным (порядка 100 -ни м/с) и детонационым (расспр-ся со сверхз-вуковыми скор-и, порядка 1000чи м/с).По-жарам свойств-о дефлаграционное гор-е (протек-е дозвуковыми скор-и). Вспы -шка - быстрое сгорание горючей смеси, не сопровож-ся образ-ем сжатых газов. Восп -ламенение - возгорание, сопровож-я появ- ем пламени. Самовозгор-е – явл-е резкого увел-я скор-и экзотермических реакций, приводящее к возник-ю гор-я в-ва (матер-а, смеси) при отсут-и источ-а зажиг-я. Виды самовозгорания: теплов, хим-е, микробио -логическое. Взрыв -чрезвычайно быстрое хим-е (взрывчатое) превр-е, сопровож-ся выде-м энергии и образов-ем сжатых газов, способных производить механ-ую работу. Следует отметить, что на возник-ие и разв-е процесса гор-я оказ-т влияние ряд физич-х факторов. Н-р, темп-а. Ск-ть большин-ва р-й (и гор-я в том числе) с повыш-м темп-ы воз-т. Поэтому в помещ-и с более высокой темп-ой ск-ть расспр-ия пожара будет ↑, чем в помещении с более ↓ темп-ой. Возду-хообмен. С точки зрения физико-химии воздухообмен способст-вует отводу из зо-ны горения продуктов реакции и подвода в зону горения свежих реагентов (в частно-сти,кислорода). При этом, естественно, ск-ть ре-ии увел-ся. Поверхность реакции. Очевидно, что чем на большей поверхности развивается реакция (горение), тем суммар-ная ск-ть реакции в системе ↑. Теперь расс-мотрим факторы угроз, рые могут вызывать собственно угрозу возникновения пожара.

Тепловая, диффузионная, цепная.

Цепными наз.реакции, идущие ч/з ряд ста-дий(промежуточных реакций), в к/х обра-зуются промежуточные соед-я со свобо-дными валентностями, т.наз-е актив-ные центры, являющиеся зароды- шами послед-их быстропротекаю-щих стадий процесса. При освещ-и смеси водо-рода с хлором мо-лекула хлора, поглощая квант световой энер-и, распад-я на атомы: Cl₂ + hν = Cl + Cl. Цепные р-и м.б разветв-ся и неразветв-ся – каждый активный центр вызыв появл-е тольк одного нового актив-ного центра, поэтому р-я может продолж-я, но не уско-ряться.Вразветв-ся цепной р-и кажд активн центр зарожд-т 2 или более активн центров. Цепные р-и лежат в основе мн-х хим.проце-ссов, в т.ч окисл-я и гор.Р-и окис-я горючих в-в при опред-х усл-х может самопроизв-о ускор-я и переходить в р-ю горения. При тепловом самовосплам-и причиной ускор-я р-и окисл-я и возник-я гор-я явл-я превыш-е скор-и выдел-я тепла над ск-ю тепло-отвода. При ↓ темп-е смеси р-я м/у горю-чим газом и кислородом возду-ха практи-чески не протекает. Для того что-бы она началась, нужно смесь нагреть до более ↑темп-ы. Если сосуд и смесь в нем нагреть до темп-ы окис-я начнется хим.р-я окис-я с выдел-м тепла. Как только темп-а смеси превысит темп-у внеш.ср-ы, начнется теплоотвод ч/з стенки сосуда в ОС.Если д/ процесса зажиг-я реш-и факт-и явл-я темп-ра ист-ка зажигания и вел-а первонач-го нагретого объема, то для процесса самовос-пламен-ия основное знач-е имеют усл-я ко-нцентрации тепла. При гор-и хим-и неодно-родных горючих систем, т.е систем, в к/х гор.в-во и воздух не перемешены и имеют повер-ти раздела (тв.матер-л и жидк-ть, струи паров и газов, поступа-е в воздух). Вр-я диффузии кисл-а к гор-му в-ву несои-змеримо больше вре-и необх-го д/протек-я хим.р-и. Такое гор-е наз-ся диффузионным. Все пожары пред-ют собой диффуз-е гор-е.

Усл-я возник-ия и разв-я процессов гор.

В за­ви­си­мо­сти от ск-и про­те­ка­ния про­цес­са, го­ре-е мо­жет про­ис­х-ть в фор­ме соб­ст­вен­но го­р-я и взры­ва. Для про­цес­са го­р-я не­об­х-о: го­рю­че-­ ве­щ-о,оки­с­-ль,ис­то­-к вос­пла­ме­не­ния.Что­бы воз­ник про­цесс го­ре­ния, го­рю­чая сре­да дол­ж­на быть на­гре­та до оп­ре­де­лен­ной тем­п-ы при по­мо­щи ис­то­ч­ни­ка вос­пла­ме­не­ния (пла­мя, ис­кра элек­т­р-го или ме­ха­н-го про­ис­х-ия, на­ка­лен­ные те­ла, те­п­ло­вое про­яв­л-е хи­м-ой, элек­т­-ой или ме­ха-ой энер­гий).По­с­ле воз­ни­к­-я го­р-я по­сто­ян­ным ис­то­ч-м вос­пла­ме­не­ния яв­л зо­на го­р-я. Воз­ни­к­-е и про­дол­ж-е го­р-я воз­мо­ж­но при оп­ре­д-м ко­л-ом со­от­но­ше­нии го­рю­че­го ве­ще­ст­ва и ки­с­ло­ро­да, а так­же при оп­ре­де­лен­ных тем­пе­ра­ту­рах и за­па­се те­п­ло­вой энер­гии ис­то­ч­ни­ка вос­пла­ме­не­ния. Наи­боль­шая ско­рость ста­ци­о­нар­но­го го­ре­ния на­блю­да­ет­ся в чи­с­том ки­с­ло­ро­де, наи­мень­шая - при со­дер­жа­нии в воз­ду­хе 14 - 15% ки­с­ло­ро­да. При мень­шем со­дер­жа­нии ки­с­ло­ро­да в воз­ду­хе го­ре­ние боль­шей ча­с­ти ве­ществ пре­кра­ща­ет­ся. Раз­ли­ча­ют сле­ду­ю­щие ви­ды го­ре­ния:- по­л­ное - го­ре­ние при до­с­та­то­ч­ном ко­ли­че­ст­ве или из­быт­ке ки­с­ло­ро­да;- не­по­л­ное - го­ре­ние при не­до­с­тат­ке ки­с­ло­ро­да. Го­рю­чие ве­ще­ст­ва мо­гут быть в трех аг­ре­гат­ных со­сто­я­ни­ях: жид­ком, твер­дом, га­зо­об­раз­ном. От­дель­ные твер­дые ве­ще­ст­ва при на­гре­ва­нии пла­вят­ся и ис­па­ря­ют­ся, дру­гие - раз­ла­га­ют­ся и вы­де­ля­ют га­зо­об­раз­ные про­ду­к­ты и твер­дый ос­та­ток в ви­де уг­ля и шла­ка, тре­тьи не раз­ла­га­ют­ся и не пла­вят­ся. Боль­шин­ст­во го­рю­чих ве­ществ не­за­ви­си­мо от аг­ре­гат­но­го со­сто­я­ния при на­гре­ва­нии об­ра­зу­ют га­зо­об­раз­ные про­ду­к­ты, ко­то­рые при сме­ши­ва­нии с ки­с­ло­ро­дом воз­ду­ха об­ра­зу­ют го­рю­чую сре­ду. По аг­ре­гат­но­му со­сто­я­нию го­рю­че­го и оки­с­ли­те­ля раз­ли­ча­ют: - го­мо­ген­ное го­ре­ние - го­ре­ние га­зов и го­рю­чих па­ро­об­ра­зу­ю­щих ве­ществ в сре­де га­зо­об­раз­но­го оки­с­ли­те­ля;- го­ре­ние взрыв­ча­тых ве­ществ и по­ро­хов;- ге­те­ро­ген­ное го­ре­ние - го­ре­ние жид­ких и твер­дых го­рю­чих ве­ществ в сре­де га­зо­об­раз­но­го оки­с­ли­те­ля;- го­ре­ние в си­с­те­ме «жид­кая го­рю­чая смесь - жид­кий оки­с­ли­тель». При по­л­ном го­ре­нии про­ду­к­та­ми сго­ра­ния яв­ля­ют­ся дву­окись уг­ле­ро­да (CO₂), во­да (H₂O), азот (N), сер­ни­стый ан­ги­д­рид (SO₂), фо­с­фор­ный ан­ги­д­рид. При не­по­л­ном го­ре­нии обы­ч­но об­ра­зу­ют­ся ед­кие, ядо­ви­тые го­рю­чие и взры­во­о­па­с­ные про­ду­к­ты: окись уг­ле­ро­да, спир­ты, ки­с­ло­ты, аль­де­ги­ды. Ва­ж­ней­шим во­п­р-м те­о­рии го­ре­ния яв­л рас­пр-ие пла­ме­ни (зо­ны ре­з­ко­го воз­рас­та­ния тем­п-ы и ин­тен­сив­ной р-и). Раз­л-т сле­д-е ре­жи­мы рас­пр-ия пла­ме­ни (го­ре­ния): - нор­маль­ный ре­жим го­ре­ния; -дефлаграционное горение; -де­то­на­ция. Последовательность процессов, протек-х при горении: Тв-е в-ва – плавятся, испаряются или разлаг-ся,происх-т смеш-е пара и газа с выходом,после этого окисл-е,само-воспламенение и гор-е; Жидк в-ва – испаряются, далее тоже самое, что и с твер ве-ми; Газ – происх-т смещ-е газа с выхо-дом, окис-е, самовосплам-е, горение.