Основи охорони праці
22.1. Процес горіння, його форми та види
Горіння - екзотермічна реакція окислення речовини, яка супроводжується виділенням диму та виникненням полум'я або світінням.
Для виникнення горіння необхідна одночасна наявність трьох чинників - горючої речовини, окисника та джерела запалювання. При цьому горюча речовина та окисник повинні знаходитися в необхідному співвідношенні один до одного і утворювати таким чином горючу суміш, а джерело запалювання повинно мати певну енергію та температуру, достатню для початку реакції. Горючу суміш визначають терміном "горюче середовище". Це - середовище, здатне самостійно горіти після видалення джерела запалювання. Для повного згоряння необхідна присутність достатньої кількості кисню, щоб забезпечити повне перетворення речовини в його насичені оксиди. За недостатньої кількості повітря окислюється тільки частина горючої речовини. Залишок розкладається з виділенням великої кількості диму. В цих умовах також утворюються токсичні речовини, серед яких найбільш розповсюджений продукт неповного згоряння - оксид вуглецю (CO), який може призвести до отруєння людей. На пожежах, як правило, горіння відбувається за браком окисника, що серйозно ускладнює пожежогасіння внаслідок погіршення видимості або наявності токсичних речовин у повітряному середовищі.
Слід зазначити, що горіння деяких речовин (ацетилену, оксиду етилену), які здатні при розкладанні виділяти велику кількість тепла, можливе й за відсутності окисника.
Горіння може бути гомогенним та гетерогенним.
При гомогенному горінні речовини, що вступають у реакцію окислення, мають однаковий агрегатний стан - газо- чи пароподібний.
Якщо початкові речовини знаходяться в різних агрегатних станах і наявна межа поділу фаз в горючій системі, то таке горіння називається гетерогенним.
Пожежі, переважно, характеризуються гетерогенним горінням.
У всіх випадках для горіння характерні три стадії: виникнення, поширення та згасання полум'я. Найбільш загальними властивостями горіння є здатність осередку полум'я пересуватися по всій горючій суміші шляхом передачі тепла або дифузії активних частинок із зони горіння в свіжу суміш. Звідси виникає й механізм поширення полум'я, відповідно тепловий та дифузійний. Горіння, як правило, проходить за комбінованим теплодифузійним механізмом.
За швидкістю поширення полум'я горіння поділяється на: - дефлаграційне горіння - швидкість полум'я в межах декількох метрів за секунду;
супроводжується виділенням енергії і утворенням стиснутих газів,
здатних виконувати механічну роботу. Ця робота може призводи
ти до руйнувань, які виникають при вибуху у зв'язку з утворен
ням ударної хвилі - раптового стрибкоподібного зростання тиску
При цьому швидкість полум'я досягає сотень метрів за секунду.
Детонаційне - це горіння, яке поширюється із надзвуковою швидкістю, що сягає кількох тисяч метрів за секунду.
Виникнення детонацій пояснюється стисненням, нагріванням та переміщенням незгорілої суміші перед фронтом полум'я, що призводить до прискорення поширення полум'я і виникнення в суміші ударної хвилі, завдяки якій і здійснюється передача теплоти в суміші.
За походженням та деякими зовнішніми особливостями розрізняють такі форми горіння:
- спалах - швидке згоряння горючої суміші без утворення стиснених газів, яке не переходить у стійке горіння;
- займання - горіння, яке виникає під впливом джерела запалювання;
- спалахування - займання, що супроводжується появою полум'я;
- самозаймання - горіння, яке починається без впливу джерела запалювання;
- самоспалахування - самозаймання, що супроводжується появою полум'я;
- тління - горіння без випромінювання світла, що, як правило, розпізнається за появою диму.
клас А - горіння твердих речовин, що супроводжується (підклас А1) або не супроводжується (підклас А2) тлінням;
клас В - горіння рідких речовин, що не розчиняються (підклас В2) у воді;
клас С - горіння газів;
клас Д - горіння металів легких, за винятком лужних (підклас Д1), лужних (підклас Д2),а також металовмісних сполук (підклас ДЗ);
клас Е - горіння електроустановок під напругою.