Καύση πολυμερών και υλικά που μειώνουν την ευφλεκτότητα τους

Ταξινόμηση στερεών καυσίμων υλικών (TGM)

Σύμφωνα με το GOST 12.1.044 89 «Κίνδυνος πυρκαγιάς και έκρηξης ουσιών και υλικών» καλούνται στερεά υλικά, η θερμοκρασία τήξης ή αποσύνθεσης των οποίων υπερβαίνει τους 50 ° C, καθώς και ουσίες που δεν έχουν θερμοκρασία τήξης (ξύλο, υφάσματα κλπ.).

Το TGM μπορεί να ταξινομηθεί σύμφωνα με διάφορα κριτήρια:

1. χημική σύνθεση
2. με συμπεριφορά όταν θερμαίνεται.

Για να υδρογονάνθρακες  περιλαμβάνουν φυσικά, τεχνητά και συνθετικά πολυμερή υλικά, τα οποία περιλαμβάνουν άνθρακα, υδρογόνο, άζωτο και οξυγόνο. Σύμφωνα με τη δομή των υδρογονανθράκων; Αυτά τα υλικά είναι ομοιογενή.

Σε μια ξεχωριστή υποομάδα περιλαμβάνονται φυσικές οργανικές ουσίες, οι οποίες βασίζονται στην κυτταρίνη. Αυτά περιλαμβάνουν πολυμερή υλικά φυτικής προέλευσης (ξύλο, βαμβάκι κλπ.), Τα οποία, σε αντίθεση με τα τεχνητά και συνθετικά πολυμερή, δεν είναι ομογενή υλικά, αλλά ένα μίγμα φυσικών πολυμερών. Η συμπεριφορά σε συνθήκες πυρκαγιάς όλων των φυτικών υλικών είναι παρόμοια και για το λόγο αυτό είναι ενωμένα σε μία ομάδα; υλικά κυτταρίνης.

Οργανο-στοιχειακές ενώσεις  ??? οργανικές ουσίες, οι οποίες περιλαμβάνουν στοιχεία όπως το θείο, ο φώσφορος, το πυρίτιο, τα αλογονίδια και τα μέταλλα. Υπό συνθήκες φωτιάς, οι οργανο-οργανικές ενώσεις σχηματίζουν ιδιαίτερα τοξικές ουσίες και για το λόγο αυτό διακρίνονται σε μια ειδική ομάδα.

Ανόργανες στερεές εύφλεκτες ουσίες  ??? αυτά είναι τα μέταλλα και τα μη μέταλλα. Σχεδόν όλα τα μέταλλα υπό κανονικές συνθήκες οξειδώνονται στον αέρα. Αλλά μόνο εκείνα που μπορούν να αναφλεγούν στον αέρα από μια ανοικτή πηγή ανάφλεξης της μέσης ισχύος και τα οποία καίγονται μόνα τους μετά την αφαίρεσή τους, ανήκουν στα καύσιμα. Τα μέταλλα αλκαλίων και αλκαλικών γαιών είναι από τα πλέον εύφλεκτα.

Τα μη μέταλλα περιλαμβάνουν φωσφόρο, αρσενικό, πυρίτιο, θείο. Ο μηχανισμός της ανάφλεξής τους με πολλούς τρόπους μοιάζει με τα χαρακτηριστικά της καύσης των μετάλλων.

Όπως φαίνεται από το διάγραμμα, όλα τα στερεά μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες ανάλογα με τη συμπεριφορά όταν θερμαίνονται: χωρίς αέριο και αεριοποίηση όταν θερμαίνονται.

Η συντριπτική πλειοψηφία των συμπυκνωμένων ουσιών ανήκουν στη δεύτερη κατηγορία. Όταν θερμαίνονται, αεριοποιούνται, μετά την οποία λαμβάνει χώρα ομοιογενής καύση των προϊόντων αεριοποίησης. Με τη σειρά τους, τα αεριοποιητικά TGMs χωρίζονται σε δύο μεγάλες ομάδες ανάλογα με τον τρόπο με τον οποίο περνούν στην κατάσταση του ατμού-αερίου. Οι στερεές καύσιμες ουσίες που περνούν στην αέρια κατάσταση μέσω της υγρής φάσης (που τήκονται σε συνθήκες αυξημένης θερμοκρασίας) καλούνται συνήθως TGM του πρώτου είδους.

Η διαδικασία ανάφλεξης του TGM του 1ου είδους επαναλαμβάνει τη διαδικασία παρασκευής και ανάφλεξης εύφλεκτων υγρών. Η καύση τους προχωρά σε ομοιογενή λειτουργία.

Τα στερεά καύσιμα υλικά που περνούν στην κατάσταση του ατμού-αερίου παρακάμπτοντας την υγρή φάση λόγω εξάχνωσης ή θερμικής καταστροφής των μορίων καλούνται TGM δεύτερο είδος. Κατά την καύση ουσιών αυτής της ομάδας είναι εφικτή τόσο ο ομοιογενής όσο και ο ετερογενής τρόπος καύσης.

Γενικοί νόμοι ανάφλεξης και καύσης TGM

Οι διαδικασίες σχηματισμού και ανάπτυξης της καύσης για στερεά καύσιμα υλικά έχουν πολλά κοινά με τις διαδικασίες καύσης αερίων και υγρών που μελετήσαμε νωρίτερα. Ωστόσο, εκτός από τα γενικά χαρακτηριστικά, υπάρχουν ορισμένα χαρακτηριστικά λόγω της κατάστασης της συνάθροισης και των διαφορών στη δομή.

Εξετάστε το μηχανισμό ανάφλεξης του TGM. Όταν η TGM έρχεται σε επαφή με θερμότητα από υψηλές θερμοκρασίες, συμβαίνει η ανταλλαγή θερμότητας και με το υλικό εμφανίζονται οι ακόλουθες διεργασίες:

1. Θέρμανση του επιφανειακού στρώματος στη θερμοκρασία μετάβασης φάσης (τήξη ή θερμική αποσύνθεση). Εάν αυτό το υλικό είναι φυτικής προέλευσης, τότε η υγρασία αρχίζει να εξατμίζεται πρώτα.
2. Η περαιτέρω θέρμανση οδηγεί στην έναρξη μιας μετάβασης φάσης. Εάν πρόκειται για ένα TGM του 1ου είδους, στη συνέχεια λαμβάνει χώρα τήξη και μεταφορά του υλικού στην υγρή φάση, κατόπιν το τήγμα θερμαίνεται μέχρι τη θερμοκρασία βρασμού ή αποσύνθεσης. Αν αυτό το υλικό είναι το 2ο είδος; αρχίζει άμεσα η διαδικασία εξάχνωσης ή αποσύνθεσης με την απελευθέρωση πτητικών προϊόντων.
3. Ο σχηματισμός ενός εύφλεκτου μείγματος ατμού-αέρα και η προθέρμανση του.
4. Αυτο-ανάφλεξη του μίγματος ατμού-αέρα ακολουθούμενη από καύση.

Έτσι, εάν κατά τη διάρκεια της καύσης ενός υγρού, η ροή θερμότητας που έρχεται στην επιφάνεια καταναλώνεται μόνο για θέρμανση και εξάτμιση της υγρής φάσης, τότε για στερεά, επιπλέον, είναι αναγκαίο το κόστος τήξης και αποσύνθεσης.

Σε κάθε στάδιο πραγματοποιούνται συγκεκριμένες φυσικοχημικές διεργασίες που καθορίζουν την κατάσταση του συστήματος. Οι ακόλουθες ζώνες αντιστοιχούν σε αυτά τα στάδια:

όπου t 0, t γιορτή, t h, t βουνά; την αρχική θερμοκρασία, τη θερμοκρασία πυρόλυσης, τη θερμοκρασία ανάφλεξης, τη θερμοκρασία καύσης, αντίστοιχα.

1. ζώνη πρώτης ύλης ·
2. ζώνη προθέρμανσης υλικού στη θερμοκρασία των φυσικοχημικών μετασχηματισμών.
3. είναι μια μετάβαση φάσης στην οποία το υλικό τήκεται ή αποσυντίθεται.
4. τη ζώνη σχηματισμού του εύφλεκτου μείγματος και τη θέρμανση του στη θερμοκρασία ανάφλεξης.
5. η ζώνη του μετώπου της φλόγας, όπου απελευθερώνεται το μεγαλύτερο μέρος της θερμικής ενέργειας και παρατηρείται η μέγιστη θερμοκρασία.
6. τη ζώνη προϊόντων καύσης, όπου τα προϊόντα αντίδρασης αναμιγνύονται με ψυχρό αέρα.

Έτσι, η διαδικασία καύσης των περισσότερων TGM αρχίζει με ένα ομοιογενές καθεστώς. Η καύση χαρακτηρίζεται από υψηλή ταχύτητα μετάδοσης, ισχυρά ρεύματα μεταφοράς και ακτινοβολία.

Ο χρόνος ανάφλεξης TGM εξαρτάται από το ρυθμό σχηματισμού πάνω από την επιφάνεια του υλικού των πτητικών συστατικών σε συγκέντρωση μεγαλύτερη από το χαμηλότερο CPRP. Η διαδικασία σχηματισμού πτητικών συστατικών έρχεται με κόστος ενέργειας και για υλικά διαφορετικής σύνθεσης αρχίζουν σε διαφορετικές θερμοκρασίες και προχωρούν με διαφορετική ένταση. Αναφέρεται η ικανότητα ενός υλικού να αντιστέκεται στη θερμότητα χωρίς αλλαγή της χημικής δομής θερμική αντοχή του υλικού.

Η φλόγα επεκτείνεται στην επιφάνεια TGM

Μετά την ανάφλεξη του TGM, το μέτωπο της φλόγας κινείται κατά μήκος της επιφάνειας. Η εξάπλωση της καύσης συμβαίνει λόγω της μεταφοράς θερμότητας από τη ζώνη καύσης στις περιοχές που δεν καίγονται ακόμη στο υλικό. Η μεταφορά θερμότητας οφείλεται σε ακτινοβολία, μεταφορά και θερμική αγωγιμότητα. Ανάλογα με τις συνθήκες καύσης, η αναλογία των ποσοτήτων θερμότητας που παρέχεται από αυτούς τους τύπους μεταφοράς θερμότητας μπορεί να είναι διαφορετική. Επομένως, η ταχύτητα διάδοσης της φλόγας στην επιφάνεια του TGM εξαρτάται από τις συνθήκες καύσης.

Η μεγαλύτερη επίδραση στην ταχύτητα διάδοσης της φλόγας στην επιφάνεια του TGM ασκείται από τα ακόλουθα παραγόντων:

1. η φύση του υλικού, οι φυσικές και χημικές του ιδιότητες (ο ρυθμός σχηματισμού πτητικών προϊόντων) ·
2. υγρασία υλικού?
3. δείγμα προσανατολισμού στο διάστημα?
4. ταχύτητα και κατεύθυνση ροής αέρα.
5. την αρχική θερμοκρασία του υλικού.
6. γεωμετρικές διαστάσεις του δείγματος (πάχος, διασπορά).

Καίγοντας κυτταρινικά υλικά

Κυτταρίνη  ??? Είναι ένας πολυσακχαρίτης υψηλού μοριακού βάρους που αποτελείται από μόρια γλυκόζης.

Εξετάστε τη συμπεριφορά όταν θέρμανση ξύλου ως το πιο κοινό καύσιμο υλικό.

Η καύση του ξύλου διαφέρει σημαντικά από την καύση υγρών και αερίων και μπορεί να προχωρήσει ταυτόχρονα σε διάφορους τρόπους - ομοιογενείς και ετερογενείς. Κατά συνέπεια, κατά την καύση ξύλου, μπορούν να διακριθούν δύο φάσεις: 1) ομοιογενής (δηλαδή πυρκαγιά) καύση αερίων προϊόντων αποσύνθεσης και 2) ετερογενής καύση του προκύπτοντος στερεού υπολείμματος άνθρακα.

Το στάδιο της φωτιάς καύσης παίρνει μικρότερη χρονική περίοδο, αλλά απελευθερώνει περίπου το 55-60% της συνολικής ενέργειας. Ο ρυθμός ετερογενούς καύσης προσδιορίζεται από τον ρυθμό με τον οποίο ο αέρας φθάνει στην επιφάνεια.

Σκόρνισμα

Σκόρνισμα  ??? χωρίς φλόγες καύση ινώδους και πορώδους υλικού που σχηματίζουν ένα στερεό υπόλειμμα άνθρακα όταν θερμαίνεται. Αυτός είναι ένας ειδικός τρόπος καύσης, όταν τα καύσιμα αέρια που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της πυρόλυσης δεν καίγονται, αλλά μόνο μία ετερογενής καύση του υπολείμματος άνθρακα (επιφανειακή οξείδωση). Η αποσύνθεση οφείλεται στο οξυγόνο που περιέχεται στους πόρους του υλικού.

Τα υλικά που μπορούν να τσιμπήσουν περιλαμβάνουν ένα ευρύ φάσμα υλικών φυτικής προέλευσης (χαρτί, υφάσματα κυτταρίνης, πριονίδια), ελαστικό λάτεξ, μερικούς τύπους πλαστικών (αφρός πολυουρεθάνης, αφρώδες φιλμ). Τα υλικά που μπορούν να λιώσουν ή να αποσυντεθούν για να παράγουν λίγο υπόλειμμα άνθρακα δεν είναι ικανά να καπνίζουν.

Καύση σκόνης

Σκόνη  ??? ένα κολλοειδές σύστημα που αποτελείται από μία στερεά διεσπαρμένη φάση και ένα μέσο αεριώδους διασποράς, δηλ. είναι ένα στερεό διασκορπισμένο (λεπτώς αλεσμένο) σε ένα αέριο μέσο.

Η διασκορπισμένη φάση μπορεί να αποτελείται από σωματίδια ίδιου μεγέθους ( μονοδιασπαρμένο σύστημα) ή σωματίδια διαφορετικού μεγέθους ( πολυδιασκορπισμένο σύστημα). Όλες οι βιομηχανικές σκόνη πολυδιασπούνται.

Ανάλογα με το μέσο μέγεθος σωματιδίων, η σκόνη μπορεί να παραμείνει σε εναιώρημα για μεγάλο χρονικό διάστημα ή να καθιζάνει αμέσως μετά από σύντομη μετάβαση στην αναστολή.

Το διασκορπισμένο σύστημα, το οποίο είναι μια σκόνη αιωρούμενη στον αέρα, ονομάζεται με αεροζόλ. Η καλούμενη σκόνη καλείται αερογέλης.

Ακόμη και στην κατάσταση τακτοποίησης, κάθε μεμονωμένο σωματίδιο της θρυμματισμένης ουσίας περιβάλλεται από όλες τις πλευρές από ένα φάκελο αερίου (αέρα).

Με τις ιδιότητές τους, τα αεροζόλ καταλαμβάνουν μία ενδιάμεση θέση μεταξύ του αερόπηλου και του ομοιογενούς μίγματος αερίου-αέρα. Όπως και τα αερογέλια είναι ετερογενή διεσπαρμένα συστήματα με την ίδια στερεά φάση και η συμπεριφορά τους καθορίζεται από τις φυσικοχημικές ιδιότητες αυτής της στερεάς φάσης. Με τα μίγματα αέριου αερίου, τα αερολύματα είναι παρόμοια, καθώς η καύση των περισσότερων από αυτά συμβαίνει με μια έκρηξη και χαρακτηρίζονται από πολλές παραμέτρους χαρακτηριστικές των μιγμάτων αερίων.

Από τις ιδιότητες της σκόνης που καθορίζουν τον κίνδυνο πυρκαγιάς τους, οι σημαντικότεροι είναι: διασπορά, χημική δραστηριότητα, ικανότητα απορρόφησης, τάση ηλεκτροκίνησης.

Χαρακτηριστικά της καύσης αερογέλης

Οι κύριες παράμετροι που χαρακτηρίζουν τον κίνδυνο πυρκαγιάς ενός αερόπηλου είναι η θερμοκρασία ανάφλεξης και η αυτόματη ανάφλεξη.

Γενικά, η καύση της σκόνης σε τακτοποιημένη κατάσταση πολλούς τρόπους θυμίζει την καύση στερεού καύσιμου υλικού από το οποίο λαμβάνεται αυτή η σκόνη. Ένα χαρακτηριστικό χαρακτηριστικό της αερογέλης είναι το δικό της ικανότητα μετακίνησης σε κατάσταση αναστολής. Όταν θερμαίνονται όλες οι προπαρασκευαστικές διεργασίες που χαρακτηρίζουν τα στερεά εύφλεκτα υλικά, ο ρυθμός ροής τους είναι υψηλότερος, γεγονός που εξηγείται από την ανεπτυγμένη επιφάνεια, αυξημένη χημική δραστηριότητα, μειωμένη θερμική αγωγιμότητα του υλικού ως αποτέλεσμα της άλεσης, αυξημένη ικανότητα προσρόφησης σκόνης. Αυτό προκαλεί βραχύτερη περίοδο επαγωγής ανάφλεξης, υψηλότερο ρυθμό διάδοσης της καύσης, καθώς και αυξημένη τάση αυθόρμητης καύσης σε σύγκριση με την πρώτη ύλη από την οποία προέκυψε σκόνη.

Οι διαδικασίες οξείδωσης συμβαίνουν ταυτόχρονα τόσο στην επιφάνεια του στρώματος σκόνης όσο και στο βάθος του. Στην περίπτωση αυτή, η αντίδραση περιλαμβάνει οξυγόνο προσροφημένο στην επιφάνεια του υλικού. Ο ρυθμός οξείδωσης κάτω από το στρώμα καύσιμης σκόνης είναι μια τάξη μεγέθους μικρότερος από ότι στην επιφάνεια ως αποτέλεσμα η καύση στο βάθος των εναποθέσεων σκόνης μπορεί να φτάσει σε κατάσταση τσιμπορίσματος. Η σκόνη σκόνης είναι ένας μεγάλος κίνδυνος, διότι 1) τα απελευθερωμένα εύφλεκτα προϊόντα αποσύνθεσης μπορούν να συσσωρευτούν σε κλειστούς όγκους και η καύση από τη διάχυση μπορεί να μετατραπεί σε κινητική. 2) ακόμη και με αδύναμη ανάδευση (αναταραχή), η μαλακτική μάζα μπορεί να αναφλεγεί μόνο λόγω της αιφνίδιας εισροής οξυγόνου και να προκαλέσει έκρηξη σκόνης στροβίλου.

Ιδιαιτερότητες καύσης αερολυμάτων

Τα αερολύματα είναι εύφλεκτα και καίγονται σαν μίγματα αερίου-αέρα. Συνεπώς, ο κίνδυνος πυρκαγιάς τους χαρακτηρίζεται από τις ίδιες παραμέτρους με τα μείγματα αερίου-αέρα: KPP, ελάχιστη ενέργεια ανάφλεξης, μέγιστη πίεση έκρηξης.

Η τάση των αερολυμάτων στην πήξη  (πρόσφυση) και η εναπόθεση τους διακρίνει σημαντικά από τα μείγματα αερίου-αέρα. Αυτή η ιδιότητα προκαλεί υψηλότερη ενέργεια ανάφλεξης  (δύο τάξεις μεγέθους υψηλότερα) από ότι για τα μείγματα αερίων.

Εάν η διάδοση της φλόγας σε μείγματα αερίων προκαλείται από τη θέρμανση του ψυχρού μείγματος λόγω της θερμικής αγωγιμότητας, τότε η διάδοση της φλόγας σε μείγματα σκόνης αέρα συμβαίνει λόγω θέρμανση του ψυχρού μείγματος με ακτινοβολίαπου εκπέμπεται από το μπροστινό μέρος της φλόγας.

Η φλεγμονή και η διάδοση μιας φλόγας σε ένα αεροζόλ συμβαίνει μόνο εάν η συγκέντρωση είναι εντός του ορίου των ορίων συγκέντρωσης της ανάφλεξης.

Η χαμηλότερη συγκέντρωση σκόνης στον αέρα στην οποία το μείγμα μπορεί να αναφλεγεί από την πηγή ανάφλεξης με την επακόλουθη εξάπλωση της καύσης σε ολόκληρο τον όγκο του μίγματος καλείται χαμηλότερο όριο συγκέντρωσης της διάδοσης της φλόγας.

Το ανώτερο όριο συγκέντρωσης της διασποράς της φλόγας για τη σκόνη υπάρχει επίσης και μπορεί να προσδιοριστεί σε εργαστηριακές συνθήκες, αλλά δεν χρησιμοποιείται στην πράξη Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η συνεχής ύπαρξη συγκεντρώσεων αεροζόλ πάνω από το ανώτερο όριο, όταν αποκλείεται η ανάφλεξη, είναι αδύνατη και θα υπάρχει πάντα μια τέτοια στιγμή όταν, ως αποτέλεσμα της καθίζησης, η συγκέντρωση σκόνης θα είναι σε εκρηκτική κλίμακα.

Στην κατάσταση αερολύματος, η σκόνη μπορεί να αναφλεγεί και να καεί στην κινητική λειτουργία, δηλ. με έκρηξη, επομένως, το NKPRP θεωρείται ως η κύρια παράμετρος του κινδύνου πυρκαγιάς. Στην κατάσταση ρύθμισης, η σκόνη μπορεί να αναφλεγεί αυθόρμητα και να αναφλεγεί αυθόρμητα · επομένως, η θερμοκρασία αυτοανάφλεξης T St χρησιμοποιείται για να εκτιμηθούν οι ιδιότητες κινδύνου πυρκαγιάς μιας αερογέλης.

Όλες οι εύφλεκτες σκόνη μπορούν να χωριστούν σε δύο ομάδες και τέσσερις κλάσεις:

Πρώτη ομάδα; εκρηκτική σκόνη.  Σκόνη ικανή για κινητική καύση και με χαμηλότερο όριο συγκέντρωσης διάδοσης φλόγας έως και 65 γραμμάρια ανά κυβικό μέτρο, συμπεριλαμβανομένων.

1 τάξη; η πιο εκρηκτική σκόνη με NKPRP 15 g / m και κάτω.

2 τάξη; εκρηκτική σκόνη με NKPRP από 15 έως 65 g / m.

Η δεύτερη ομάδα; εύφλεκτη σκόνη

3 τάξη; η πιο εύφλεκτη σκόνη με T St όχι μεγαλύτερη από 250 ° C.

4 τάξη; εύφλεκτη σκόνη με θερμοκρασία άνω των 250 ° C.

Τα συστήματα με πολλή σκόνη NKPRP εξαρτώνται από διάφορους παράγοντες, οι κυριότεροι από τους οποίους είναι:

1. δύναμη από?
2. υγρασία σκόνης;
3. περιεκτικότητα σε τέφρα του υλικού ·
4. την περιεκτικότητα σε πτητικά συστατικά ·
5. περιεκτικότητα σε άφλεκτα αέρια ·
6. διασπορά σκόνης.

Η επιστημονική θεωρία της καύσης αναπτύχθηκε για πρώτη φορά από τον M.V. Lomonosov το 1756. Επί του παρόντος, οι γενικά αποδεκτές θεωρίες καύσης είναι η θεωρία οξείδωσης υπεροξειδίου του Ακαδημαϊκού Α.Ν. Bach, που αναπτύχθηκε από αυτόν το 1897, και η θεωρία της αλυσίδας του ακαδημαϊκού Ν.Ν. Semenova, που αναπτύχθηκε το 1927

Σύμφωνα με τη θεωρία υπεροξειδίου της οξείδωσης, το υπεροξείδιο της ουσίας αυτής σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης της οξειδώσιμης ουσίας με το οξυγόνο. Στην αντίδραση εισάγετε τα διεγερμένα μόρια οξυγόνου, των οποίων η ενέργεια είναι υψηλότερη από τη μέση ενέργεια των μορίων μιας ουσίας. Αυτή η ενέργεια

A.N. Ο Μπαχ κάλεσε την ενέργεια ενεργοποίησης. Κάτω από τη δράση αυτής της ενέργειας, τα μόρια οξυγόνου εισέρχονται σε μια ενεργή κατάσταση, η οποία θεωρείται ότι σπάει έναν από τους δύο δεσμούς στο μόριο του οξυγόνου.

Τα μόρια μπορούν να ενεργοποιηθούν από διαφορετικούς τύπους ενέργειας. Έτσι, η ενεργοποίηση του μορίου χλωρίου συμβαίνει κάτω από τη δράση της φωτεινής ενέργειας, και το μόριο του οξυγόνου - υπό τη δράση της θερμικής ενέργειας. Η ομάδα -Ο-Ο-, στην οποία τα άτομα συνδέονται ασθενέστερα με το ελεύθερο μόριο, συνδυάζοντας με την οξειδώσιμη ουσία, σχηματίζει ένα υπεροξείδιο - έναν ισχυρό οξειδωτικό παράγοντα.

Η θεωρία αλυσίδας της οξείδωσης αναπτύσσει και συμπληρώνει το υπεροξείδιο και επιτρέπει να εξηγηθεί η κινητική πλευρά του φαινομένου και οι αιτίες της επιτάχυνσης της διεργασίας και οι τρόποι ενεργοποίησης των αντιδρώντων ουσιών.

Είναι γνωστό, για παράδειγμα, ότι ένα μείγμα υδρογόνου και χλωρίου, που μαγειρεύεται στο σκοτάδι, εκρήγνυται στο φως. Η κύρια αντίδραση της αλυσίδας

είναι η αποσύνθεση του μορίου χλωρίου σε άτομα απορροφώντας ένα κβαντικό φως. Το άτομο χλωρίου αντιδρά με ένα μόριο υδρογόνου για να σχηματίσει ένα άτομο υδρογόνου και ένα μόριο HCl. Το άτομο υδρογόνου που σχηματίζεται κατά τη διάρκεια της αντίδρασης αντιδρά με το μόριο χλωρίου, αναδημιουργώντας το άτομο χλωρίου.

Κατά συνέπεια, ο σχηματισμός ενός απλού ατόμου χλωρίου προκαλεί μια αλυσίδα αντιδράσεων που σταματά όταν, ως αποτέλεσμα του ανασυνδυασμού ή της αντίδρασης με μια ακαθαρσία, το ενεργό κέντρο εξαλείφεται - ένα άτομο υδρογόνου ή χλωρίου.

Η καύση είναι μια χημική αντίδραση οξείδωσης, συνοδευόμενη από την απελευθέρωση μεγάλων ποσοτήτων θερμότητας και συνήθως φωταύγειας.

Πυρκαγιά - ανεξέλεγκτη καύση, που συμβαίνει εκτός ειδικής εστίασης και προκαλεί υλική ζημιά.

Συνήθως η καύση λαμβάνει χώρα στον αέρα και το οξυγόνο λειτουργεί ως οξειδωτικό μέσο. Ωστόσο, υπάρχουν ορισμένες ουσίες που μπορούν να καούν, σε συνδυασμό με άλλα οξειδωτικά. Για παράδειγμα, το ακετυλένιο καίει σε χλώριο, το μαγνήσιο σε διοξείδιο του άνθρακα, ο φωσφόρος αναφλέγεται, αντιδρά με χλώριο και βρώμιο, κλπ. Το ακετυλένιο, το χλωριούχο άζωτο και ορισμένα άλλα αέρια μπορούν να εκραγούν κατά τη διάρκεια της συμπίεσης, με αποτέλεσμα την αποσύνθεση της ουσίας με την απελευθέρωση φωτός και θερμότητας. Έτσι, η διαδικασία καύσης μπορεί να συμβεί όχι μόνο κατά την χημική αντίδραση της ένωσης, αλλά και κατά τη διάρκεια της αντίδρασης αποσύνθεσης.

Οι διαδικασίες χημικής καύσης συνοδεύονται συνήθως από φυσικές διεργασίες της μετάβασης μιας εύφλεκτης ουσίας σε υγρή και αέρια κατάσταση. Για παράδειγμα, το κερί, η παραφίνη και κάποιες άλλες ουσίες υπό την επίδραση της θερμότητας πρώτα μετατρέπονται σε υγρό και στη συνέχεια σε ατμό, το οποίο καίει με φλόγα έξω από την εύφλεκτη ουσία. Τα εύφλεκτα και εύφλεκτα υγρά δεν καίγονται, αλλά οι ατμοί τους που σχηματίζονται στην επιφάνεια υπό την επίδραση της θερμότητας καίγονται.

Για να καίσετε μια εύφλεκτη ουσία στον αέρα, είναι απαραίτητο να έχετε οξυγόνο (τουλάχιστον 14-15% κατ 'όγκο αέρα) ή άλλο οξειδωτικό παράγοντα και τη θερμοκρασία στην οποία μπορεί να καεί. Η καύση μπορεί να συμβεί όχι μόνο λόγω του οξυγόνου του αέρα, αλλά και λόγω του οξυγόνου που περιέχεται στη σύνθεση άλλων

ουσίες και απελευθερώνονται εύκολα από αυτά (υπεροξείδια, χλωρικά, νιτρικά, κ.λπ.).

Η διαδικασία καύσης προχωράει πιο έντονα, τόσο μεγαλύτερη είναι η συγκεκριμένη περιοχή επαφής της καύσιμης ουσίας με τον οξειδωτή (οι κοπές χαρτιού καίγονται πιο έντονα από τις δέσμες χαρτιού) και όσο υψηλότερη είναι η συγκέντρωση του οξειδωτή, η θερμοκρασία και η πίεση. Εάν εξαλείψετε τουλάχιστον μία από τις αιτίες της καύσης, η διαδικασία σταματά.

Κατά τη διάρκεια των πυρκαγιών, η θερμοκρασία φθάνει τα 1000-1300 ° C, και σε ορισμένες περιπτώσεις, για παράδειγμα, κατά την καύση κραμάτων μαγνησίου, - 3000 ° C.

Έκρηξη, έκρηξη, έκρηξη, πυρκαγιά, αυθόρμητη καύση, ανάφλεξη, αυτοανάφλεξη είναι όλοι οι τύποι καύσης.

Η έκρηξη  - εξαιρετικά γρήγορο χημικό μετασχηματισμό, συνοδευόμενο από την απελευθέρωση ενέργειας και τον σχηματισμό συμπιεσμένων αερίων ικανών να εκτελούν μηχανικές εργασίες. Αυτή η εργασία γίνεται ως αποτέλεσμα της εμφάνισης ενός κρουστικού κύματος - μια ξαφνική αλλαγή στην πίεση που διαδίδεται σε ένα μέσο με υπερηχητική ταχύτητα.

Η διάδοση μιας έκρηξης, που οφείλεται στη διέλευση ενός κύματος κρούσης μέσω μιας ουσίας και που ρέει σε μια δεδομένη ουσία υπό δεδομένες συνθήκες με μια σταθερή υπερηχητική ταχύτητα (της τάξης των χιλιάδων μέτρων ανά δευτερόλεπτο), ονομάζεται έκρηξη.

Εκρηκτικά μείγματα καυσίμων αερίων και ατμών (σε μια ορισμένη συγκέντρωση στον αέρα) - βενζίνη, τολουόλιο, αιθυλική αλκοόλη, ακετόνη, οξικός αιθυλεστέρας κ.λπ. - μπορούν να παραχθούν σε καταστήματα παραγωγής σε βάθος και φλεξογραφική εκτύπωση, τμήματα βαφών, τμήματα παραγωγής φωτοπολυμερών και φόρτιση. μπαταρίες. Αυτό μπορεί να συμβεί χωρίς την ύπαρξη αποτελεσματικού συστήματος εξαερισμού, παραβίασης της τεχνολογίας, ασυνέπειας των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων με τις απαιτήσεις του EMP κ.λπ. Τα εκρηκτικά μείγματα με αέρα σχηματίζονται επίσης από αιωρούμενη σκόνη από άμυλο, χαρτί, αλουμίνιο, μαγνήσιο, κολοφώνιο, σελάκ, κλπ. Η πιο επικίνδυνη είναι η σκόνη, η οποία σχηματίζει εκρηκτικά μείγματα

αέρα σε συγκεντρώσεις έως 15 (αλουμίνιο, κολοφώνιο, σέλακ, κ.λπ.).

Flash  - ταχεία καύση του εύφλεκτου μείγματος, που δεν συνοδεύεται από το σχηματισμό συμπιεσμένων αερίων. Σε αυτή την περίπτωση, δεν αφήνεται αρκετή θερμότητα για να σχηματιστεί μια νέα συγκέντρωση των ατμών του εύφλεκτου μίγματος και η καύση σταματά.

Φωτιά- την εμφάνιση της καύσης υπό τη δράση της πηγής ανάφλεξης.

Αυθόρμητη καύση  - το φαινόμενο μιας απότομης αύξησης του ρυθμού εξώθερμων αντιδράσεων, που οδηγεί στην εμφάνιση μιας καύσης ουσίας (υλικό, μείγμα) απουσία πηγής ανάφλεξης. Η αυθόρμητη καύση μπορεί να είναι θερμική, μικροβιολογική και χημική.

Η θερμική αυθόρμητη καύση λαμβάνει χώρα όταν μια εξωτερική θέρμανση μιας ουσίας (υλικού, μίγματος) υπερβαίνει τη θερμοκρασία της ανάφλεξής της, δηλ. η χαμηλότερη θερμοκρασία στην οποία λαμβάνει χώρα η αυτό-θέρμανση. Για παράδειγμα, ξύλο δρυός, πεύκου, ερυθρελάτης και προϊόντα που παράγονται από αυτό σε θερμοκρασία περιβάλλοντος άνω των 100 ° C αρχίζουν να θερμαίνονται - οι ασταθείς ενώσεις τους αποσυντίθενται. Στις 230-270 ° C επιταχύνεται η αποσύνθεση και αρχίζει η οξείδωση. Η διαδικασία αποσύνθεσης του ξύλου είναι εξώθερμη και εάν η θερμότητα που απελευθερώνεται κατά την οξείδωση υπερβαίνει τη μεταφορά θερμότητας στο περιβάλλον, η συσσώρευση θερμότητας οδηγεί σε αυθόρμητη καύση.

Για να αποφευχθεί η θερμική αυθόρμητη καύση, είναι απαραίτητο να προστατεύονται οι εύφλεκτες ουσίες και υλικά από τη δράση εξωτερικών πηγών θερμότητας.

Η μικροβιολογική αυθόρμητη καύση συμβαίνει ως αποτέλεσμα της αυτοθέρμανσης, η οποία λαμβάνει χώρα υπό την επίδραση της ζωτικής δραστηριότητας των μικροοργανισμών στη μάζα μιας ουσίας (υλικό, μείγμα). Για μικροβιολογική αυθόρμητη καύση τείνουν ουσίες φυτικής προέλευσης (κυρίως δεν ξηραίνονται) - σανό, άχυρο, πριονίδι, φύλλα, υγρή χαλαρή τύρφη κλπ.

Η χημική αυθόρμητη καύση συμβαίνει ως αποτέλεσμα της χημικής αλληλεπίδρασης των ουσιών. Για παράδειγμα, μερικοί καφέδες και μαύροι άνθρακες, συσσωρευμένοι σε σωρούς, μπορούν, λόγω της οξείδωσης και της προσρόφησης, να αυτοθερμανθούν και, εάν δεν υπάρχει επαρκής μεταφορά θερμότητας στο περιβάλλον, μπορούν να αναφλεγούν αυθόρμητα. Αν υγράνετε ινώδη ή θρυμματισμένα υλικά (π.χ. βαμβακερά μαλλιά, κουρέλια, ξύλο ή ακόμα και μεταλλικά πριονίδια) με φυτικά έλαια ή ζωικά λίπη, διανέμονται σε λεπτό στρώμα πάνω από τη μεγάλη επιφάνεια αυτών των υλικών και εν συνεχεία οξειδώνονται και πολυμερίζονται εντατικά και συνοδεύονται από σημαντική παραγωγή θερμότητας. Το λιπαρό ινώδες υλικό, διπλωμένο σε σωρό, έχει χαμηλή μεταφορά θερμότητας στο περιβάλλον. Ως εκ τούτου, η συσσωρευμένη θερμότητα συμβάλλει στην επιτάχυνση της διαδικασίας οξείδωσης και πολυμερισμού, καθώς και στην περαιτέρω αύξηση της θερμοκρασίας. Μόλις η θερμοκρασία του λαδωμένου υλικού φτάσει στη θερμοκρασία ανάφλεξης του λαδιού, αυτό θα ανάψει μόνος του.

Τα πετρελαιοειδή (εξευγενισμένα προϊόντα πετρελαίου) δεν είναι επιρρεπή στην αυθόρμητη καύση.

Ανάψτε  - Πρόκειται για πυρκαγιά, συνοδευόμενη από την εμφάνιση φλόγας.

Αυτο-ανάφλεξη  - αυθόρμητη καύση, συνοδευόμενη από την εμφάνιση φλόγας.

Στην πρακτική των βιομηχανικών επιχειρήσεων, είναι γνωστές περιπτώσεις αυθόρμητης καύσης ελαιωδών καθαριστικών υλικών και φόρμουλων στοιβαγμένων σε ένα σωρό. lederin, το ανώτερο στρώμα του οποίου περιέχει λιναρόσπορο.

Ορισμένες χημικές ουσίες ενδέχεται να αναφλεγούν αυθόρμητα ή να προκαλέσουν ανάφλεξη άλλων ουσιών στον αέρα όταν εκτίθενται στο νερό και όταν αναμειγνύονται μεταξύ τους.

Ως αποτέλεσμα της αντίδρασης οξείδωσης, ειδικά παρουσία υγρασίας, ορισμένες μεταλλικές σκόνες (αλουμίνιο και ψευδάργυρος) ανάβουν

επομένως, πρέπει να αποθηκεύονται σε ερμητικά σφραγισμένα δοχεία.

Τα καρβίδια ασβεστίου και αλκαλικών μετάλλων, τα υβρίδια των μετάλλων αλκαλίων και αλκαλικών γαιών, κλπ., Είναι ουσίες που προκαλούν καύση κάτω από την επίδραση του νερού πάνω τους.Αυτές οι ουσίες, όταν αλληλεπιδρούν με το νερό, συνήθως εκπέμπουν εύφλεκτα αέρια, τα οποία, όταν θερμαίνονται από τη θερμότητα της αντίδρασης, αυτοαναφλέγονται.

Το χλώριο και άλλα αλογονίδια, το νιτρικό οξύ, ο χρωμικός ανυδρίτης, το λευκαντικό, το υπεροξείδιο του νατρίου και του καλίου κλπ. Μπορούν να είναι ουσίες που αναφλέγονται αυθόρμητα όταν αναμειγνύονται μεταξύ τους. . Άλλοι ανάβουν αυθόρμητα όταν εκτίθενται σε μίγμα οξειδωτικού μέσου με εύφλεκτη ουσία, θειικό ή νιτρικό οξύ, κατά την κρούση ή τη θερμότητα.

Οι ουσίες που αναφλέγονται στον αέρα περιλαμβάνουν σκόνη φωσφόρου, ψευδαργύρου και αλουμινίου, σουλφίδια, καρβίδια αλκαλικών μετάλλων κ.λπ.

Η τάση για αυτοανάφλεξη ουσιών και υλικών να λαμβάνεται υπόψη κατά την εκπόνηση μέτρων πρόληψης πυρκαγιάς κατά την αποθήκευση, μεταφορά, ξήρανση, εκτέλεση τεχνολογικών λειτουργιών κλπ.

Ο κατάλογος των δεικτών που απαιτούνται για την εκτίμηση του κινδύνου πυρκαγιάς, έκρηξης και κινδύνου πυρκαγιάς από ουσίες και υλικά, ανάλογα με την κατάστασή τους, παρουσιάζεται στον πίνακα. 1 του παραρτήματος του ομοσπονδιακού νόμου "Τεχνικοί κανονισμοί για τις απαιτήσεις πυρασφάλειας. Ομοσπονδιακό Δίκαιο της Ρωσικής Ομοσπονδίας 123 ".

Οι κύριοι δείκτες για την εκτίμηση του κινδύνου πυρκαγιάς των υγρών είναι: μια ομάδα ευφλεκτότητας. σημείο ανάφλεξης. το σημείο ανάφλεξης και τα όρια συγκέντρωσης της ανάφλεξης. Οι κύριοι δείκτες για την εκτίμηση του κινδύνου πυρκαγιάς στερεών και υλικών είναι η ομάδα ευφλεκτότητας. θερμοκρασία ανάφλεξης, θερμοκρασία αυτοανάφλεξης, τάση αυθόρμητης καύσης.

Ομάδα ευφλεκτότητας. Οι ουσίες και τα υλικά διαιρούνται με ευφλεκτότητα σε τρεις ομάδες: άκαυστα, δηλ. ανίκανος να καίει στον αέρα συνήθους σύνθεσης. αργή καύση, η οποία μπορεί να αναφλεγεί και να καεί παρουσία μιας πηγής ανάφλεξης, αλλά δεν μπορεί να καεί όταν αφαιρεθεί. καύσιμο, ανάφλεξη από την πηγή ανάφλεξης και συνέχιση καύσης όταν αφαιρείται. Τα εύφλεκτα υλικά υποδιαιρούνται, με τη σειρά τους, σε εύφλεκτα, δηλ. αυτά που αναφλέγονται από μια πηγή ανάφλεξης μικρής ενέργειας (ένας αγώνας, ένας σπινθήρας κ.λπ.) χωρίς προθέρμανση και είναι δύσκολο να αναφλεγούν, τα οποία αναφλέγονται μόνο από μια σχετικά ισχυρή πηγή ανάφλεξης.

Σημείο Ανάφλεξης - χαμηλότερη (υπό τις συγκεκριμένες συνθήκες δοκιμής) Θερμοκρασία του καύσιμου υλικού, στο οποίο σχηματίζονται πάνω από την επιφάνεια της ατμούς και αέρια ικανό αναβοσβήνει στον αέρα από την πηγή ανάφλεξης, αλλά το ποσοστό του σχηματισμού τους εξακολουθεί να είναι ανεπαρκής για την επακόλουθη καύση.

Ο όρος "σημείο ανάφλεξης" συνήθως αναφέρεται σε εύφλεκτα υγρά, αλλά ορισμένα στερεά (καμφορά, ναφθαλίνη, φώσφορος κ.λπ.) που εξατμίζονται σε κανονική θερμοκρασία χαρακτηρίζονται επίσης από σημείο ανάφλεξης. Όσο χαμηλότερο είναι το σημείο ανάφλεξης ενός εύφλεκτου υγρού, τόσο πιο επικίνδυνο είναι από άποψη φωτιάς.

Σύμφωνα με τον κανόνα του Ormandy και του Graven, το σημείο ανάφλεξης είναι

t in = t kip. Χκ

όπου είναι το σημείο βρασμού, χαλάζι. K; K είναι ένας συντελεστής ίσος με 0,736.

Σύμφωνα με τον κίνδυνο πυρκαγιάς, ανάλογα με το σημείο ανάφλεξης, τα εύφλεκτα υγρά χωρίζονται σε δύο κατηγορίες:

Βαθμός 1 - εύφλεκτα υγρά (εύφλεκτα υγρά) - βενζίνη, τολουόλιο, βενζόλιο, ακετόνη, μεθυλικές και αιθυλικές αλκοόλες, αιθέρας, κηροζίνη, τερεβινθίνη κ.λπ.

2η τάξη - εύφλεκτα υγρά (GJ) - ορυκτά έλαια, καύσιμα, φορμαλίνη κ.λπ.

Η θερμοκρασία ανάφλεξης είναι η θερμοκρασία μιας εύφλεκτης ουσίας στην οποία εκπέμπει καύσιμους ατμούς και αέρια με τέτοιο ρυθμό ώστε μετά την ανάφλεξη από μια πηγή ανάφλεξης να εμφανίζεται σταθερή καύση.

Η θερμοκρασία αυτοανάφλεξης είναι η χαμηλότερη θερμοκρασία μιας ουσίας (υλικού, μείγματος), στην οποία ο ρυθμός των εξωθερμικών αντιδράσεων αυξάνεται απότομα, με αποτέλεσμα την καύση με το σχηματισμό μιας φλόγας.

Η θερμοκρασία αυτοανάφλεξης δεν είναι σταθερή ούτε για την ίδια ουσία. Εξαρτάται από τη συγκέντρωση οξυγόνου στον αέρα, την πίεση, τις συνθήκες μεταφοράς θερμότητας στο περιβάλλον κ.λπ. Για παράδειγμα, η θερμοκρασία αυτοανάφλεξης εύφλεκτων αερίων και ατμών κυμαίνεται 300-700S, ξύλο, τύρφη, χαρτί, χαρτόνι - 250-400S, ζελατίνα - 140-180S, viniplast - 580S, καουτσούκ - 400C.

Τα όρια συγκέντρωσης της ανάφλεξης είναι οι ελάχιστες και οι μέγιστες συγκεντρώσεις της περιοχής ανάφλεξης, δηλ. όπου οι μίξεις του με δεδομένο οξειδωτικό παράγοντα (συνήθως αέρα) μπορούν να αναφλεγούν από την πηγή ανάφλεξης με την επακόλουθη εξάπλωση της καύσης μέσω του μίγματος, αυθαίρετα μακριά από την πηγή ανάφλεξης. Για παράδειγμα, για την ακετόνη, το χαμηλότερο όριο συγκέντρωσης ανάφλεξης (έκρηξη) είναι 2,6% και η κορυφή είναι 12,2% (όγκος), για τη βενζίνη Α-76 αντίστοιχα 0,76% και 5,03% για την αιθυλική αλκοόλη 3, 3% και 18,4%, φυσικό αέριο 5% και 16% κ.λπ.

Όσο μεγαλύτερο είναι το κατώτερο όριο συγκέντρωσης ανάφλεξης και όσο μεγαλύτερο είναι το διάκενο μεταξύ του κατώτερου και του ανώτερου ορίου ανάφλεξης, τόσο μεγαλύτερος είναι ο κίνδυνος έκρηξης καυσίμων αερίων, ατμών και σκόνης. Έτσι, ο κίνδυνος έκρηξης είναι άμεσα ανάλογος με το μέγεθος της περιοχής ανάφλεξης.

Οι πυρκαγιές ταξινομούνται ανάλογα με τον τύπο του καύσιμου υλικού και διαιρούνται στις ακόλουθες κατηγορίες.

Πυρκαγιές στερεών καυσίμων ουσιών και υλικών (Α).

Πυρκαγιές εύφλεκτων υγρών ή τήκων στερεών και

υλικά (Β).

Πυρκαγιά αερίων (C).

Πυρκαγιά μετάλλων (D).

Πυρκαγιές και υλικά από ηλεκτρικές εγκαταστάσεις υπό τάση (Ε).

Πυρκαγιές πυρηνικών υλικών, ραδιενεργών αποβλήτων και ραδιενεργών ουσιών (F).

Ένας σημαντικός παράγοντας που παρεμποδίζει την εισαγωγή διαφόρων πολυμερών υλικών είναι ο κίνδυνος πυρκαγιάς τους λόγω της ευφλεκτότητας και των συνοδευτικών διεργασιών.

Αναφλεξιμότητα- Πρόκειται για μια φλογερή καύση που ξεκινάει από την πηγή ανάφλεξης και συνεχίζεται μετά την αφαίρεσή της. Αξιολόγηση του κινδύνου πυρκαγιάς μιας ουσίας καθορίστε τη θερμοκρασία ανάφλεξης. Μεταξύ των θερμοπλαστικών, οι υψηλότερες τιμές για το CPVC είναι 482 ° C, και επίσης για το πολυπροπυλένιο 325 ° C.

Δείκτης οξυγόνουπου δείχνει το ποσοστό οξυγόνου που απαιτείται για τη διατήρηση μιας καύσης ουσίας. Η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στην ατμόσφαιρα είναι 21% και ο δείκτης οξυγόνου CPVC 60 - δηλαδή, η καύση αυτού του υλικού μπορεί να συμβεί με πρόσθετη παροχή 39% οξυγόνου. Ως εκ τούτου, το υλικό αυτό αναφέρεται ως "αυτοσβέστη". Αυτό διακρίνει αυτό το υλικό από άλλα θερμοπλαστικά όπως το πολυπροπυλένιο και το πολυαιθυλένιο, ο δείκτης οξυγόνου είναι 17 και ως εκ τούτου, η καύση συνεχίζεται μετά την ανάφλεξη, ένας μεγάλος κίνδυνος σε τέτοιες περιπτώσεις είναι ο σχηματισμός της καύσης σταγονιδίων, τα οποία χρησιμεύουν ως μια πρόσθετη πηγή ανάφλεξης. Στην περίπτωση του CPVC, το υλικό δεν τήκεται και δεν σχηματίζονται καυτές σταγόνες.

Τοξικότητα. Η τοξικότητα των ουσιών που σχηματίζονται κατά την καύση είναι ανεπιθύμητος παράγοντας για την ασφάλεια του ανθρώπου. Είναι μικρότερο, τόσο χαμηλότερο είναι το ποσοστό καπνού και τα κύρια προϊόντα καύσης - CO και CO2.
  Σχετικές διεργασίες καύσης:
   - την εκπομπή καπνού κατά την καύση και την έκθεση στη φλόγα,
   - τοξικότητα προϊόντων καύσης και πυρόλυσης - αποσύνθεση της ουσίας υπό τη δράση υψηλών θερμοκρασιών,
   - αντοχή σε πυρκαγιά υλικού ή προϊόντος - ικανότητα να διατηρεί φυσικά και μηχανικά χαρακτηριστικά (αντοχή, ακαμψία) και λειτουργικές ιδιότητες όταν εκτίθεται σε φλόγα.
  Επομένως, η μείωση της ευφλεκτότητας των πολυμερών υλικών είναι το καθήκον της βελτιστοποίησης των πολύπλοκων χαρακτηριστικών του υλικού που δημιουργείται.
Η φύση των περισσότερων πολυμερικών υλικών είναι τέτοια που δεν μπορούν να γίνουν πλήρως πυρίμαχα. Το μόνο που μπορεί να γίνει είναι να μειωθεί η ικανότητά τους να κάψουν και να διατηρήσουν την καύση. Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιούνται πρόσθετα που εμποδίζουν την ανάφλεξη και μειώνουν τον ρυθμό διάδοσης της φλόγας - επιβραδυντικά φλόγας.

Το Σχ. № 1. Σχέδιο της διαδικασίας καύσης

Η καύση των πολυμερών είναι μια πολύ σύνθετη φυσικοχημική διαδικασία (Σχήμα 1), η οποία περιλαμβάνει χημικές αντιδράσεις κατά την αποικοδόμηση του πολυμερούς, καθώς και χημικές αντιδράσεις για τη μετατροπή και την οξείδωση αερίων προϊόντων, με εντατική απελευθέρωση θερμότητας και μεταφορά μάζας. Ως αποτέλεσμα των χημικών αντιδράσεων, σχηματίζονται δύο τύποι προϊόντων καύσης - εύφλεκτα και μη καύσιμα αέρια και τέφρα (άνθρακα ή ορυκτά). Ο Πίνακας 1 δείχνει τη θερμοκρασία ανάφλεξης των πολυμερών και των προϊόντων αποσύνθεσης τους στη διαδικασία καύσης.

Αριθμός πίνακα 1 .

Κατά την καύση οργανικών πολυμερών υλικών, ο οξειδωτικός παράγοντας είναι οξυγόνο αέρα και τα αέρια και τα αέρια προϊόντα που περιέχουν άνθρακα από την καταστροφή του πολυμερούς είναι καύσιμα. Όταν θερμαίνονται, τα μακρομόρια εύκολα αποσυντίθενται σε κορεσμένους και ακόρεστους υδρογονάνθρακες χαμηλού μοριακού βάρους, οι οποίοι υφίστανται εξωθερμικές αντιδράσεις οξείδωσης, δηλαδή η αντίδραση συνοδεύεται από την απελευθέρωση θερμότητας.
  Κατά τη διάρκεια της καύσης πολυμερών, παρατηρούνται επίσης κρίσιμα φαινόμενα που χαρακτηρίζουν τις διεργασίες καύσης γενικά. Η μείωση της θερμοκρασίας της φλόγας για έναν ή άλλο λόγο οδηγεί σε μια μετάβαση που μοιάζει με άλμα από μία λειτουργία οξείδωσης - καύση - σε μια άλλη, σε πολύ αργή οξείδωση. Αυτές οι λειτουργίες διαφέρουν σε ταχύτητα κατά πολλές τάξεις μεγέθους. Ως εκ τούτου, μπορούμε να μιλήσουμε για την ύπαρξη κρίσιμων συνθηκών που καθορίζουν τα όρια της πιθανής καύσης αυτού του υλικού. Πρέπει να σημειωθεί ότι αυτές οι συνθήκες εξαρτώνται από τη γεωμετρία των δειγμάτων και τη φλόγα, τη θερμοκρασία του πολυμερούς και το αέριο μέσο και δεν είναι απόλυτα χαρακτηριστικά αυτού του υλικού.
Ένα από τα πιο χαρακτηριστικά παραδείγματα της πρακτικής χρήσης των κρίσιμων φαινομένων στην καύση των πολυμερών είναι μια πειραματική μέθοδος για την εκτίμηση της αναφλεξιμότητάς τους, η οποία προτάθηκε αρχικά από τον Βρετανό επιστήμονα Martin.

Το δείγμα τοποθετείται σε πυρκαγιά από πάνω με ειδικό καυστήρα αερίου, μετά το οποίο αφαιρείται ο καυστήρας και το δείγμα είτε συνεχίζει να καίει από μόνο του, καίει σχεδόν μέχρι το τέλος, είτε πέφτει γρήγορα. Τέτοια πειράματα διεξάγονται με διαφορετική σύνθεση της ατμόσφαιρας αερίου, δηλαδή, διαφορετική αναλογία οξυγόνου και αζώτου. Η κρίσιμη συγκέντρωση οξυγόνου στο μείγμα (σε% κ.ο.). Πάνω από την οποία είναι δυνατή η ανεξάρτητη καύση και όχι χαμηλότερη, ονομάζεται δείκτης οξυγόνου (CI) και χαρακτηρίζει την ευφλεκτότητα αυτού του υλικού. Η φυσική ουσία της μεθόδου είναι ότι καθώς η συγκέντρωση οξυγόνου μειώνεται, η κατανάλωση θερμότητας για θέρμανση του αδρανούς αερίου, το άζωτο, αυξάνεται, η θερμοκρασία της φλόγας μειώνεται, πράγμα που καθορίζει τις κρίσιμες συνθήκες καύσης. Επί του παρόντος, αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται ευρέως σε ολόκληρο τον κόσμο.

Αριθμός πίνακα 2 .

Ταξινόμηση του βαθμού αναφλεξιμότητας των υλικών σύμφωνα με τη μέθοδο του Martin

Προς το παρόν, η διαδικασία μετάβασης της ΕΟΚ σε ενιαίο πρότυπο υλικών για κατασκευές, που εγκρίθηκε το 2001, πλησιάζει. Σε αυτό το πρότυπο, η ευφλεκτότητα καθορίζεται από τα γράμματα του αλφαβήτου: Α ( αργή καύση), Ε ( βραχυπρόθεσμη αντίσταση στη φωτιά) και F ( μη εύφλεκτα υλικά).

Τα επιβραδυντικά φλόγας χωρίζονται σε 3 μεγάλες ομάδες.:

Συμπληρώματα του πρώτου τύπου   που χρησιμοποιούνται κυρίως για τα αντιδραστήρια (εποξική, ακόρεστη πολυεστέρα και παρόμοιες ρητίνες). Η διβρωμονοπεντυλογλυκόλη (DBNPG) χρησιμοποιείται κυρίως για πολυεστερικές ρητίνες και οργανικές ενώσεις φωσφόρου αναγνωρίζονται ως το καλύτερο σύστημα εποξειδικής ρητίνης. Αυτές οι ενώσεις είναι ενσωματωμένες στο χημικό δίκτυο θερμοσκληρυνόμενων πλαστικών και δεν επηρεάζουν τις φυσικές και μηχανικές ιδιότητες των προϊόντων.
Συμπληρώματα του δεύτερου τύπου   η καύση του πολυμερούς διακόπτεται σε πρώιμο στάδιο, δηλαδή στο στάδιο της θερμικής αποσύνθεσης του, συνοδευόμενη από την απελευθέρωση εύφλεκτων αερίων προϊόντων.
Η διεργασία διογκώσεως αποτελείται από ένα συνδυασμό σχηματισμού οπτάνθρακα και αφρισμού της επιφανείας του καύσιμου πολυμερούς. Το προκύπτον αφρώδες στρώμα κυψελοειδούς οπτάνθρακα, η πυκνότητα του οποίου μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας, προστατεύει το καύσιμο υλικό από τις επιδράσεις της θερμικής ροής ή της φλόγας.
Συμπληρώματα τύπου 3   που χρησιμοποιούνται για θερμοπλαστικά, θερμοσκληρυνόμενα και ελαστομερή.
  Υπάρχουν διάφοροι τύποι τέτοιων προσθέτων, εκ των οποίων τα τρία είναι τα πιο κοινά:
   αλογονωμένο.
   περιέχοντα φωσφόρο.
   υδροξείδια μετάλλων.

Η αποτελεσματικότητα των επιβραδυντικών φλόγας που περιέχουν αλογόνο αυξάνεται στη σειρά F-Cl-Br-I. Τις περισσότερες φορές, οι ενώσεις που περιέχουν χλώριο και βρώμιο χρησιμοποιούνται ως επιβραδυντικά φλόγας, καθώς παρέχουν την καλύτερη σχέση τιμής / ποιότητας.

Βρωμίνη που περιέχει επιβραδυντικά φλόγας, είναι πολύ πιο αποτελεσματικά από αυτά που περιέχουν χλώριο, δεδομένου ότι τα προϊόντα τους καύσης είναι λιγότερο ασταθής. Επιπλέον, τα επιβραδυντικά φλόγας που περιέχουν χλώριο εκπέμπουν χλώριο σε ευρεία περιοχή θερμοκρασίας, συνεπώς η περιεκτικότητά του στην αέρια φάση είναι χαμηλή και τα επιβραδυντικά φλόγας που περιέχουν βρώμιο αποσυντίθενται σε ένα στενό εύρος θερμοκρασίας, παρέχοντας έτσι τη βέλτιστη συγκέντρωση βρωμίου στην αέρια φάση. Τα επιβραδυντικά φλόγας με ενώσεις βρωμίου ανακυκλώνονται εύκολα λόγω του υψηλού επιπέδου θερμικής αντοχής.

Επιβραδυντικά φλόγας που περιέχουν χλώριο: περιέχουν μεγάλη ποσότητα χλωρίου και δρουν στην αέρια φάση. Συχνότερα χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με οξείδια αντιμονίου ως συνεργιστικό. Είναι σχετικά φτηνές, δεν αποσυντίθενται κάτω από τη δράση του φωτός, αλλά για να επιτευχθεί η επιθυμητή τάξη πυρασφάλειας απαιτεί μεγάλο ποσοστό εισαγωγής στο πολυμερές. Είναι λιγότερο θερμοσταθερό σε σύγκριση με επιβραδυντικά πυρκαϊάς που περιέχουν βρώμιο, αλλά τείνουν να προκαλέσουν σοβαρή διάβρωση του εξοπλισμού.

Φωσφορικά επιβραδυντικά φλόγας. Οι περιέχουσες φωσφόρο ενώσεις μπορούν να είναι οργανικές και ανόργανες. Είναι ενεργά στο αέριο ή στη συμπυκνωμένη φάση, και μερικές φορές και στα δύο.
  Η ονοματολογία των ενώσεων που περιέχουν φωσφόρο είναι αρκετά μεγάλη και για πρώτη φορά μπορείτε να τις διαιρέσετε σε 2 ομάδες - χωρίς αλογόνο και χωρίς αλογόνο.
  Το πλεονέκτημα των ενώσεων που περιέχουν αλογόνο και φώσφορο είναι ότι, αφενός, με διάσπαση των ριζών αλογόνου κατά την αποσύνθεση, οι ρίζες απενεργοποιούνται με τον συνήθη μηχανισμό αλογόνου των ριζών Η * και ΟΗ * και, δεύτερον, συμβάλλουν στον σχηματισμό ανθρακοποιημένων δομών αιθάλη, τέφρα).

Συνεργιστικά μείγματα. Τα περισσότερα από τα επιβραδυντικά φλόγας που περιέχουν αλογόνο χρησιμοποιούνται με τη μορφή συνεργικών μειγμάτων με οξείδια αντιμονίου. Το ίδιο το οξείδιο του αντιμονίου δεν καθυστερεί την καύση, καθώς τήκεται σε θερμοκρασίες πάνω από τις θερμοκρασίες ανάφλεξης των περισσότερων πλαστικών. Εντούτοις, αναμιγνύονται με ενώσεις που περιέχουν αλογόνο, αλογονίδια σχηματίζουν οξείδια αντιμονίου και υδροξυ αλογονίδια του αντιμονίου, τα οποία είναι σε αέρια κατάσταση στη θερμοκρασία ανάφλεξης και αραιών καυσίμων αερίων. Επιπλέον, τα αλογονίδια και τα υδροξυ αλογονίδια δρουν ως καταλύτες ριζών OH * παρόμοιοι με τη δράση του HCl και HBr. Τα οξείδια του αντιμονίου χρησιμοποιούνται συχνά για την αύξηση της αντοχής στη φωτιά του PVC, λόγω της συνεργιστικής επίδρασης με το χλώριο που περιέχεται στο αρχικό πολυμερές. Δεν συνιστάται η χρήση οξειδίων του αντιμονίου σε διαφανή και ημιδιαφανή προϊόντα. Στην περίπτωση αυτή και για την κατασκευή προϊόντων με βελτιωμένες ηλεκτρικές μονωτικές ιδιότητες, το οξείδιο του σιδήρου μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως συνεργιστικό. Ολοκληρωμένες μελέτες έχουν δείξει ότι το οξείδιο του αντιμονίου δεν είναι καρκινογόνο ένωση.

Κριτήρια για την επιλογή επιβραδυντή φλόγας που περιέχει αλογόνο.

Κατά την επιλογή ενός επιβραδυντικού φλόγας, οι κύριοι παράγοντες είναι: ο τύπος του πολυμερούς, οι απαιτήσεις για αναφλεξιμότητα και η συμπεριφορά του κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας πολυμερών - η θερμική αντοχή του, το σημείο τήξης και η ποιότητα διασποράς στο πολυμερές.
  Αποτελεσματικότητα επιβραδυντικών φλόγας δεν εξαρτάται  από το βαθμό διασποράς ή διαλυτότητάς τους στο πολυμερές, καθώς οι περισσότερες από τις αντιδράσεις που σχετίζονται με την αναστολή της καύσης συμβαίνουν στην αέρια φάση. Καθορίζεται από το ρυθμό διάχυσης των ριζών αλογόνου και την ταχύτητα της αλληλεπίδρασής τους με τις ελεύθερες ρίζες.

Ωστόσο, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η επίδραση του επιβραδυντικού φλόγας στις φυσικο-μηχανικές, ηλεκτρικές και άλλες ιδιότητες που καθορίζονται από την τελική χρήση του προϊόντος. Η εισαγωγή επιβραδυντικών φλόγας οδηγεί συνήθως σε μια ορισμένη μείωση των φυσικομηχανικών, διηλεκτρικών και άλλων λειτουργικών και τεχνολογικών ιδιοτήτων των υλικών.

Εδώ βρίσκεται ο σημαντικός παράγοντας ομοιόμορφης διασποράς. Επιπλέον, συνιστάται να επιλέγεται ένα επιβραδυντικό φλόγας έτσι ώστε να σχηματίζονται ρίζες αλογόνου στην ίδια θερμοκρασία με τα καύσιμα προϊόντα της πυρόλυσης του πολυμερούς. Έτσι, οι συσκευές καθαρισμού ελευθέρων ριζών θα βρίσκονται στην αέρια φάση ταυτόχρονα με το καύσιμο, πράγμα που θα εξασφαλίσει τη μέγιστη απόδοση της επιβραδυντικής φλόγας. Ο ρυθμός σχηματισμού των ριζών αλογόνου θα πρέπει να είναι τέτοιος ώστε η σύλληψη δραστικών ριζών να μπορεί να συμβεί καθόλη τη διάρκεια που η επιφανειακή θερμοκρασία παραμένει πάνω από την θερμοκρασία ανάφλεξης των πτητικών.

Άλλα επιβραδυντικά φλόγας .

Μεταλλικά υδροξείδια .

Τα υδροξείδια αργιλίου και μαγνησίου καταλαμβάνουν την πρώτη θέση μεταξύ των επιβραδυντικών φλόγας όσον αφορά τη χρήση (περισσότερο από 40% του συνολικού όγκου επιβραδυντικών φλόγας). Αυτό οφείλεται στο χαμηλό κόστος τους σε σύγκριση με τα συστήματα αλογόνου ή φωσφόρου.

Ο μηχανισμός δράσης. Τα υδροξείδια μετάλλων υπό την επίδραση των υψηλών θερμοκρασιών αποσυντίθενται με την απελευθέρωση του νερού. Η αντίδραση αποσύνθεσης είναι ενδοθερμική (συνοδεύεται από απορρόφηση θερμότητας), η οποία οδηγεί στην ψύξη του υποστρώματος σε θερμοκρασίες κάτω από το σημείο ανάφλεξης. Ο σχηματισμός νερού συμβάλλει στην αραίωση των εύφλεκτων αερίων που απελευθερώνονται κατά την αποσύνθεση, αποδυναμώνει την επίδραση του οξυγόνου και μειώνει τον ρυθμό καύσης. Η αποτελεσματικότητα των υδροξειδίων είναι άμεσα ανάλογη με την περιεκτικότητά τους στο πολυμερές.

Υδροξείδιο μαγνησίου (ΜΗ)   - είναι λευκή σκόνη με μέγεθος σωματιδίων από 0,5 έως 5 μικρά. Για να επιτευχθεί το κατάλληλο επιβραδυντικό φλόγας εισάγεται στην ποσότητα 50-70% κατά βάρος του πολυμερούς. Το υδροξείδιο του μαγνησίου είναι ακριβότερο από το υδροξείδιο του αλουμινίου, οπότε ο όγκος χρήσης είναι πολύ μικρότερος. Αλλά έχει ένα αναμφισβήτητο πλεονέκτημα - έχει μεγαλύτερη αντοχή στη θερμότητα (μέχρι 3000 0 C), επομένως μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην επεξεργασία δομικών θερμοπλαστικών. Χρησιμοποιείται κυρίως σε πολυπροπυλένιο, ABS πλαστικό και πολυφαινυλιδενοξείδιο. Δεν συνιστάται η χρήση αυτού του επιβραδυντή φωτιάς σε θερμοπλαστικούς πολυεστέρες (PET, PBT), καθώς επιταχύνει την αποικοδόμηση τέτοιων πολυμερών. Οι εικόνες παρουσιάζουν μια μικρογραφία ενός σωματιδίου υδροξειδίου του μαγνησίου και ενός οπτάνθρακα πολυμερούς αφρού με υδροξείδιο του μαγνησίου.

Το υδροξείδιο του αργιλίου (ATH) - χρησιμοποιείται σε ελαστομερή, θερμοπλαστικά και θερμοπλαστικά. Διαστέλλεται σε θερμοκρασίες 190 - 2300 ° C ανάλογα με το μέγεθος των σωματιδίων (0,25-3 microns). Ένας από τους κύριους τομείς εφαρμογής είναι η αύξηση της αντοχής στη φωτιά του λατέξ στυρολίου-βουταδιενίου που χρησιμοποιείται στην κατασκευή επενδύσεων από χαλιά. Χρησιμοποιείται επίσης ευρέως για την κατασκευή μη εύφλεκτων ελαστομερών για μόνωση καλωδίων, ιμάντες μεταφοράς, υλικά στέγης και σωλήνες. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη βελτίωση της αντοχής στη φωτιά των ακόρεστων πολυεστέρων. Αυτό το επιβραδυντικό πυρκαγιάς χρησιμοποιείται ευρέως σε πολυολεφίνες, PVC, θερμοπλαστικά ελαστομερή.   Η υψηλότερη απόδοση παρατηρείται όταν χρησιμοποιείται υδροξείδιο αργιλίου σε πολυμερή που περιέχουν οξυγόνο - ΡΕΤ, ΡΒΤ, ΡΑ.

Μελαμίνη και τα παράγωγά της   - ένα μικρό αλλά αρκετά ταχέως αναπτυσσόμενο τμήμα της αγοράς.

Περιλαμβάνει μελαμίνη, τα ομόλογα και τα άλατά της με οργανικά και ανόργανα οξέα (βορικό, κυανουρικό και φωσφορικό). Ο κύριος παραγωγός προσθέτων αυτού του τύπου είναι η DSM. Όταν χρησιμοποιούνται μελαμίνες που περιέχουν επιβραδυντές φλόγας, η εντεροθερμική αποσύνθεση συμβαίνει με αραίωση αερίων, απορρόφηση δραστικών ριζών με το σχηματισμό δομών άνθρακα. Επιπλέον, οι ενώσεις που περιέχουν μελαμίνη είναι φθηνές, μη τοξικές και δεν προκαλούν διάβρωση του εξοπλισμού.
  Επί του παρόντος, αυτή η κατηγορία επιβραδυντικών πυρκαγιάς χρησιμοποιείται κυρίως σε αφρώδεις και θερμοπλαστικές πολυουρεθάνες, πολυαμίδια. Τα επιβραδυντικά φλόγας που περιέχουν μελαμίνη για πολυολεφίνες και θερμοπλαστικούς πολυεστέρες αναπτύσσονται επίσης.

Νανοσύνθεταέχουν πολλά πλεονεκτήματα έναντι των παραδοσιακών επιβραδυντών φλόγας. Χρησιμοποιούνται ως πληρωτικά μικρές ποσότητες τροποποιημένων πυριτιδικών στρωμάτων. Έτσι, οι μηχανικές τους ιδιότητες είναι ίδιες με εκείνες των μη πληρωμένων πολυμερών. Η επεξεργασία των νανοσύνθετων είναι πολύ απλή, ενώ τα νανοσύνθετα δεν περιέχουν αλογόνα και θεωρούνται ως φιλική προς το περιβάλλον εναλλακτική λύση.
Ο μηχανισμός καταστολής της φλόγας μέσω της εισαγωγής πυριτικών νανοσύνθετων βασίζεται στον σχηματισμό ενός στρώματος άνθρακα και της δομής του. Το ανθρακούχο στρώμα απομονώνει το βασικό πολυμερές από την πηγή θερμότητας και έτσι σχηματίζει ένα φραγμό που μειώνει την απελευθέρωση πτητικών προϊόντων κατά τη διάρκεια της διαδικασίας καύσης. Αν και η καταστολή της φλόγας είναι ένα σχετικά νέο πεδίο εφαρμογής για τα νανοσύνθετα, είναι πολύ σημαντικά ως πληρωτικά για τη δημιουργία σχετικά ανθεκτικών στη φλόγα πολυμερών με βελτιωμένες ιδιότητες. Συνδυασμοί οργανικής αλουμίνας με άλλα πληρωτικά επιβραδυντικά φλόγας, όπως το υδροξείδιο του αργιλίου, παρουσιάζουν επίσης ελπιδοφόρες ιδιότητες.

Συνήθως χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με ενώσεις που περιέχουν φωσφόρο, οξείδια αντιμονίου ή υδροξείδια μετάλλων, τα οποία δημιουργούν ένα υπόστρωμα για ένα στρώμα διογκωμένου γραφίτη. Το μειονέκτημα του γραφίτη είναι το μαύρο χρώμα και η ηλεκτρική αγωγιμότητα, που περιορίζει τη χρήση του.

Τάσεις στην αγορά επιβραδυντικών φλόγας.

Η παγκόσμια αγορά επιβραδυντικών φλόγας υπολογίζεται σε περίπου 30% της συνολικής κατανάλωσης προσθέτων στα πολυμερή (με εξαίρεση τις χρωστικές και τις βαφές). Η διάρθρωση της αγοράς επιβράδυνσης πυρκαγιάς έχει ως εξής:

Δείκτες για τις ουσίες κινδύνου πυρκαγιάς.Ορισμένοι δείκτες είναι απαραίτητοι για την πλήρη εκτίμηση του κινδύνου πυρκαγιάς στερεών και υλικών, καθώς και υγρών και αερίων.

Θερμοκρασία ανάφλεξηςονομάζεται κατώτατη θερμοκρασία μιας εύφλεκτης ουσίας, στην οποία εκπέμπει καύσιμους ατμούς ή αέρια με τέτοιο ρυθμό ώστε μετά την ανάφλεξη από μια εξωτερική πηγή ανάφλεξης η ουσία καίει σταθερά. Η θερμοκρασία ανάφλεξης αποτελεί ένδειξη κινδύνου πυρκαγιάς μόνο από εύφλεκτες ουσίες και υλικά, καθώς χαρακτηρίζει την ικανότητά τους να καίγονται ανεξάρτητα.

Θερμοκρασία αυτανάφλεξης  που ονομάζεται χαμηλότερη θερμοκρασία μιας ουσίας (ή του μείγματος με τον αέρα), στην οποία υπάρχει μια απότομη αύξηση του ρυθμού των εξωθερμικών αντιδράσεων, οδηγώντας στην εμφάνιση φωτιάς καύσης.

Η θερμοκρασία ανάφλεξης αερίων και ατμών λαμβάνεται υπόψη στις ακόλουθες περιπτώσεις:

την ταξινόμηση αερίων και ατμών εύφλεκτων υγρών από ομάδες έκρηξης για την επιλογή του τύπου ηλεκτρικού εξοπλισμού (με αναφορά στην τυπική θερμοκρασία αυτοανάφλεξης) ·

η επιλογή των συνθηκών θερμοκρασίας για την ασφαλή χρήση της ουσίας όταν θερμαίνεται σε υψηλές θερμοκρασίες (στην περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται η ελάχιστη θερμοκρασία αυτοανάφλεξης) ·

υπολογισμός της μέγιστης επιτρεπόμενης θερμοκρασίας θέρμανσης για μη μονωμένες επιφάνειες επεξεργασμένου, ηλεκτρικού και άλλου εξοπλισμού,

διερευνήστε την αιτία της φωτιάς, εάν είναι απαραίτητο να προσδιορίσετε εάν μια ουσία μπορεί να αναφλεγεί από μια θερμαινόμενη επιφάνεια.

Η τάση για αυθόρμητη καύσηχαρακτηρίζει την ικανότητα ενός αριθμού ουσιών και υλικών να αναφλεγούν αυθόρμητα όταν θερμαίνονται σε σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες ή σε επαφή με άλλες ουσίες, καθώς και όταν εκτίθενται σε θερμότητα που παράγεται από μικροοργανισμούς στη διαδικασία της ζωτικής τους δραστηριότητας. Σύμφωνα με αυτό, διακρίνεται η θερμική, χημική και μικροβιολογική αυθόρμητη καύση.

Τάση στην θερμική αυθόρμητη καύση  χαρακτηριζόμενη από θερμοκρασίες αυτοθέρμανσης και καύσης, καθώς και από την εξάρτηση της θερμοκρασίας του μέσου στο οποίο παρατηρείται αυθόρμητη καύση, από το μέγεθος και το σχήμα του δείγματος. Η τάση για αυθόρμητη καύση λαμβάνεται υπόψη κατά την ανάπτυξη μέτρων πρόληψης πυρκαγιάς.

Θερμοκρασία αυτόματης θέρμανσης  είναι η χαμηλότερη θερμοκρασία στην οποία συμβαίνουν πρακτικά διακριτές διεργασίες εξώθερμης οξείδωσης και αποσύνθεσης σε μια ουσία ή υλικό που μπορεί να οδηγήσει σε αυθόρμητη καύση.

Η θέρμανση σε θερμοκρασία αυτοθερμαντήρα, η χαμηλότερη θερμοκρασία μιας ουσίας, μπορεί να αποτελέσει κίνδυνο πυρκαγιάς. Η θερμοκρασία αυτοθέρμανσης λαμβάνεται υπόψη κατά τον καθορισμό των συνθηκών ασφαλούς μακροπρόθεσμης (ή σταθερής) θέρμανσης της ουσίας.

Ασφαλής θερμοκρασία θέρμανσης  αυτή η ουσία ή υλικό (ανεξάρτητα από το μέγεθος του δείγματος) πρέπει να θεωρείται θερμοκρασία που δεν υπερβαίνει το 90% της τιμής της θερμοκρασίας αυτοθέτου.

Θερμοκρασία ψύξηςονομάζεται κρίσιμη θερμοκρασία ενός στερεού στο οποίο αυξάνεται δραματικά η ταχύτητα της διαδικασίας αυτό-θέρμανσης, πράγμα που οδηγεί στην εμφάνιση μιας εστίας τσιπούρας. Η θερμοκρασία της τσίχλας λαμβάνεται υπόψη κατά τη διερεύνηση των αιτίων πυρκαγιάς, τον προσδιορισμό των ασφαλών συνθηκών θέρμανσης στερεών υλικών κλπ.

Εξετάστε τα χαρακτηριστικά της διαδικασίας οξείδωσης των αυτοαναφλέξιμων ουσιών φυτικής προέλευσης, του ορυκτού άνθρακα, του πετρελαίου και του λίπους, των χημικών ουσιών και των μειγμάτων.

Μεταξύ των αυτοαναφλέξιμων ουσιών φυτικής προέλευσης περιλαμβάνονται  γεύμα, ιχθυάλευρο, σανό, κέικ πετρελαίου κλπ. Τα υγρά φυτικά προϊόντα, τα οποία συνεχίζουν τη δραστηριότητα των μικροοργανισμών, είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα στην αυθόρμητη καύση.
Η παρουσία υγρασίας σε φυτικά προϊόντα σε ορισμένες θερμοκρασίες συνοδεύεται από τον πολλαπλασιασμό των μικροοργανισμών, την εντατικοποίηση της ζωτικής τους δραστηριότητας που προκαλεί αύξηση της θερμοκρασίας. Οι φυτικές τροφές είναι κακοί αγωγοί θερμότητας, έτσι αυξάνουν περαιτέρω τη θερμοκρασία.
Υπό συνθήκες ευνοϊκές για τη συσσώρευση θερμότητας: μια σημαντική μάζα φυτικού προϊόντος, για παράδειγμα, κέικ σανό ή λαδιού στο κέλυφος, η θερμοκρασία μπορεί να φτάσει τους 70 ° C.

Σε αυτή τη θερμοκρασία, οι μικροοργανισμοί πεθαίνουν και η αποσύνθεση τους συνοδεύεται από περαιτέρω αύξηση της θερμοκρασίας με τον σχηματισμό πορώδους άνθρακα, ο οποίος είναι ικανός να απορροφά τους ατμούς και τα αέρια σε μεγάλο όγκο.
Αυτή η διαδικασία συνοδεύεται επίσης από την απελευθέρωση της θερμότητας και τη σταδιακή αύξηση της θερμοκρασίας στους 100-130 ° C, κατά την οποία συμβαίνει η αποσύνθεση των νέων ενώσεων με τον σχηματισμό πορώδους άνθρακα. Σε θερμοκρασία 200 ° C, η κυτταρίνη, η οποία αποτελεί μέρος φυτικών προϊόντων, αποσυντίθεται και σχηματίζεται ένας νέος τύπος άνθρακα που μπορεί να οξείδεται εντατικά. Η διαδικασία οξείδωσης του άνθρακα οδηγεί σε περαιτέρω αύξηση της θερμοκρασίας, μέχρι την εμφάνιση της καύσης.

Ο άνθρακας που παράγεται με θερμική αποσύνθεση κυτταρινικών υλικών, όπως ο ξυλάνθρακας, μπορεί επίσης να αναφλεγεί αυθόρμητα.  Και αυτό συμβαίνει αμέσως μετά την κατασκευή του. Με την πάροδο του χρόνου, η ικανότητά του να απορροφά τους ατμούς και τα αέρια μειώνεται, ως αποτέλεσμα του οποίου ο ξυλάνθρακας, ο οποίος βρίσκεται στον αέρα για μεγάλο χρονικό διάστημα, χάνει την τάση του να αυτοαναφλέγεται.

Ορισμένοι τύποι ορυκτών καυσίμων μπορούν να οξειδώσουν σε χαμηλές θερμοκρασίες και να απορροφήσουν οξυγόνο από τον αέρα και άλλα αέρια ή ατμούς. Αλλά η κύρια αιτία της αυθόρμητης καύσης είναι η οξείδωση του άνθρακα. Η απορρόφηση άνθρακα ατμών και αερίων συνοδεύεται επίσης από αύξηση της θερμοκρασίας.
Η υγρασία που περιέχει νέους άνθρακες έχει την υψηλότερη ικανότητα απορρόφησης. Έτσι, ο πρόσφατα εξορμιζόμενος λιγνίτης περιέχει 10-20% υγροσκοπική υγρασία και άπαχο - περίπου 1%, οπότε ο τελευταίος είναι πιο ανθεκτικός στην αυθόρμητη καύση. Η αύξηση της υγρασίας προκαλεί αύξηση της θερμοκρασίας του άνθρακα στους 60-75 ° C και απελευθερώνεται περαιτέρω θερμότητα λόγω της οξείδωσης της οργανικής ύλης.

Η ανάπτυξη της διαδικασίας αυθόρμητης καύσης ορυκτών καυσίμων  εξαρτάται από το βαθμό σύνθλιψης: όσο λεπτότερο είναι ο άνθρακας, τόσο μεγαλύτερη είναι η απορρόφηση και οξείδωση της επιφάνειας, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα ροής, τόσο περισσότερη θερμότητα απελευθερώνεται.

Συχνά η αιτία της πυρκαγιάς είναι αυθόρμητη καύση λίπους και ελαίων ορυκτής, φυτικής ή ζωικής προέλευσης.με την οποία εμποτίζονται τα ινώδη υλικά και τα υφάσματα.

Τα ορυκτέλαια (κινητήρας, ντίζελ, μετασχηματιστής) είναι ένα μείγμα κορεσμένων υδρογονανθράκων και δεν μπορούν να αναφλεγούν σε καθαρή μορφή. Η αυθόρμητη καύση τους είναι δυνατή παρουσία προσμείξεων φυτικών ελαίων. Τα φυτικά έλαια (κάνναβη, λιναρόσπορος, ηλίανθος, βαμβακέλαιο) και έλαια ζωικής προέλευσης (βούτυρο) είναι μείγμα γλυκεριδίων λιπαρών οξέων.

Πολλές χημικές ουσίες και τα μείγματα τους είναι ικανά να αυτοθερμανθούν όταν έρχονται σε επαφή με αέρα ή υγρασία. Αυτές οι διαδικασίες συχνά καταλήγουν σε αυθόρμητη καύση.

Με την ικανότητά τους να αυτοαναφλέγονται, οι χημικές ουσίες χωρίζονται σε τρεις ομάδες:

1η ομάδα.

Ουσίες που αναφλέγονται αυθόρμητα σε επαφή με τον αέρα(ενεργός άνθρακας, λευκός φώσφορος, φυτικά έλαια και λίπη, μέταλλα θείου, σκόνη αργιλίου, καρβίδιο αλκαλικού μετάλλου, κονιοποιημένος σίδηρος, ψευδάργυρος κλπ.).
Η οξείδωση ορισμένων ουσιών αυτής της ομάδας, που προκαλείται από την αλληλεπίδρασή τους με υδρατμούς αέρα, συνοδεύεται από την απελευθέρωση μιας μεγάλης ποσότητας θερμότητας και προχωρά τόσο γρήγορα ώστε σύντομα να μετατραπεί σε καύση ή έκρηξη. Για άλλες ουσίες, οι διαδικασίες αυτοθερμιδής συνεχίζονται για μεγάλο χρονικό διάστημα (για παράδειγμα, η διαδικασία αυτόματης ανάφλεξης του λευκού φωσφόρου καταλήγει σε καύση μετά από λίγα δευτερόλεπτα και η διαδικασία αυτοαναφλέξεως του προσφάτως παρασκευασμένου ενεργού άνθρακα διαρκεί για αρκετές ημέρες).

2η ομάδα.

Ουσίες που προκαλούν καύση στην αλληλεπίδραση του ha με νερό(αλκαλικά μέταλλα και τα καρβίδια τους, οξείδιο του ασβεστίου (ασβέστιο), υπεροξείδιο του νατρίου, ασβέστιο φωσφόρου, νάτριο φωσφόρου κ.λπ.).
Η αλληλεπίδραση αλκαλικών μετάλλων με νερό ή υγρασία αέρα συνοδεύεται από την απελευθέρωση υδρογόνου, η οποία αναφλέγεται λόγω της θερμότητας της αντίδρασης. Μια μικρή ποσότητα νερού που πέφτει στο ασημένιο νιφάδα προκαλεί αυτόματη θέρμανση, με αποτέλεσμα την ισχυρή θέρμανση (πριν από την φωταύγεια), έτσι ώστε να μπορούν να αναφλεγούν εύφλεκτα υλικά στην περιοχή.

3η ομάδα.

Ουσίες που αναφλέγονται αυθόρμητα όταν αναμιγνύονται μεταξύ τους.  Έτσι, η επίδραση του νιτρικού οξέος σε ξύλο, χαρτί, υφάσματα, τερεβινθίνη και αιθέρια έλαια προκαλεί φλεγμονή του τελευταίου. Χρωμικός ανυδρίτης ανάβει αλκοόλες, εστέρες και οργανικά οξέα. το ακετυλένιο, το υδρογόνο, το μεθάνιο και το αιθυλένιο ανάβουν αυθόρμητα σε ατμόσφαιρα χλωρίου στο φως της ημέρας. ο θρυμματισμένος σίδηρος (πριονίδι) αναφλέγεται αυθόρμητα σε ατμόσφαιρα χλωρίου. καρβίδια αλκαλικών μετάλλων αναφλέγονται υπό χλώριο και διοξείδιο του άνθρακα.

Σημείο ανάφλεξης Αυτό ονομάζεται χαμηλότερη θερμοκρασία μιας καύσιμης ουσίας στην οποία, κάτω από συνθήκες ειδικών δοκιμών, σχηματίζονται ατμοί ή αέρια πάνω από την επιφάνεια της, τα οποία μπορούν να αναβοσβήνουν στον αέρα από μια εξωτερική πηγή ανάφλεξης.

Το σημείο ανάφλεξης είναι μια παράμετρος που δείχνει κατά προσέγγιση τις συνθήκες θερμοκρασίας κάτω από τις οποίες μια εύφλεκτη ουσία γίνεται εύφλεκτη. Το σημείο ανάφλεξης εύφλεκτων υγρών στην ταξινόμηση αυτή προσδιορίζεται μόνο σε κλειστό χωνευτήριο.

Περιοχή ανάφλεξηςτα αέρια (ατμοί) στον αέρα είναι η περιοχή συγκέντρωσης ενός δεδομένου αερίου στον αέρα σε ατμοσφαιρική πίεση, εντός του οποίου τα μίγματα αερίου με αέρα μπορούν να αναφλεγούν από μια εξωτερική πηγή ανάφλεξης και στη συνέχεια να διαδώσουν τη φλόγα μέσω του μίγματος.

Οι οριακές συγκεντρώσεις της περιοχής ανάφλεξης ονομάζονται αντίστοιχα κατώτερα και ανώτερα όρια ευφλεκτότητας  αέρια (ατμοί) στον αέρα. Οι τιμές των ορίων ανάφλεξης χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό των επιτρεπόμενων συγκεντρώσεων αερίων εντός του εξοπλισμού εκρηκτικών διεργασιών, των συστημάτων αερισμού καθώς και για τον προσδιορισμό της μέγιστης επιτρεπόμενης εκρηκτικής συγκέντρωσης ατμών και αερίων κατά την εργασία με πυρκαγιά, ένα όργανο σπινθήρα.

Η συγκέντρωση αερίου ή ατμού στον αέρα εντός της μονάδας επεξεργασίας, που δεν υπερβαίνει το 50% του κατώτερου ορίου ανάφλεξης, μπορεί να ληφθεί ως συγκέντρωση απόδειξη έκρηξης. Προστασία από έκρηξη  το περιβάλλον στο εσωτερικό του εξοπλισμού υπό κανονικές συνθήκες διεργασίας δεν επιτρέπει να θεωρηθεί αυτός ο εξοπλισμός ως μη εκρηκτικός.

Για την τιμή της μέγιστης επιτρεπόμενης συγκέντρωσης ατμών (APVK) σε ατμούς και αέρια κατά την εργασία με πυρκαγιά, πρέπει να ληφθεί ένα εργαλείο σπινθήρας το οποίο δεν υπερβαίνει το 5% του κατώτερου ορίου ανάφλεξης του ατμού ή του αερίου στον αέρα, ελλείψει της συμπυκνωμένης φάσης στην εν λόγω συσκευή.

Όρια θερμοκρασίας ανάφλεξης ατμών στον αέραΑυτά είναι τα όρια θερμοκρασίας μιας ουσίας στην οποία οι κορεσμένοι ατμοί σχηματίζουν συγκεντρώσεις ίσες με το κατώτερο ή ανώτερο όριο συγκέντρωσης ανάφλεξης, αντίστοιχα.

Τα όρια θερμοκρασίας ανάφλεξης λαμβάνονται υπόψη κατά τον υπολογισμό των ασφαλών συνθηκών θερμοκρασίας σε κλειστούς όγκους διεργασιών με υγρά (δεξαμενές φορτίου καυσίμων κ.λπ.) που λειτουργούν υπό ατμοσφαιρική πίεση.

Η θερμοκρασία και η μέγιστη πίεση έκρηξης θα πρέπει να θεωρούνται ασφαλείς σε σχέση με τη δυνατότητα σχηματισμού εκρηκτικών μιγμάτων ατμού-αέρα.

Μέγιστη πίεση έκρηξης - Αυτή είναι η μεγαλύτερη πίεση που συμβαίνει κατά τη διάρκεια μιας έκρηξης. Λαμβάνεται υπόψη κατά τον υπολογισμό της αντοχής σε έκρηξη του εξοπλισμού με εύφλεκτο αέριο, υγρά και κονιοποιημένες ουσίες, καθώς και βαλβίδες ασφαλείας και εκρηκτικές μεμβράνες, κελύφη από ηλεκτρολογικό εξοπλισμό που προστατεύεται από εκρήξεις.

Δείκτης ευφλεκτότητας  (συντελεστής Κ) ~μια αδιάστατη ποσότητα που εκφράζει την αναλογία της ποσότητας θερμότητας που εκπέμπεται από το δείγμα κατά τη διάρκεια της δοκιμής με την ποσότητα θερμότητας που εκπέμπεται από την πηγή ανάφλεξης,

όπου q - θερμότητα που απελευθερώνεται από το δείγμα στη διαδικασία καύσης, kcal.

q και - θερμική ώθηση, δηλ. τη θερμότητα που παρέχεται στο δείγμα από μόνιμη πηγή

ανάφλεξη, kcal.

Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των δοκιμών, ο βαθμός φλεγμονής εκτιμάται ως εξής.

Πυρίμαχα υλικά- υλικά τα οποία, όταν θερμαίνονται στους 750 ° C, δεν καίγονται και δεν εκπέμπουν εύφλεκτα αέρια σε αέρα σε ποσότητα επαρκή ώστε να αναφλέγονται από την αυξημένη φλόγα. Δεδομένου του συντελεστή που προσδιορίζεται με τη μέθοδο της θερμιδομετρίας Για να< 0,1, τέτοια υλικά δεν είναι ικανά να καούν στον αέρα.

Μη εύφλεκτα υλικά- τα υλικά των οποίων η θερμοκρασία ανάφλεξης είναι κατώτερη των 750 ° C και το υλικό καίγεται ή καίγεται μόνο υπό την επίδραση της φλόγας που ανατέλλει και σταματά να καίγεται ή να καίγεται μετά την αφαίρεσή του< Για να< 0,5).

Υλικά επιβραδυντικά φλόγας  (ή αυτοσβεννές) - υλικά των οποίων η θερμοκρασία ανάφλεξης είναι μικρότερη από 750 ° C, και το υλικό καίγεται, τσαλάζει ή συσσωρεύεται υπό την επίδραση μιας υπερυψωμένης φλόγας. Μετά την αφαίρεσή του, το υλικό συνεχίζει να καίγεται με αποσβεσμένη φλόγα που δεν διαδίδεται μέσω του δείγματος (0,5< Για να< 2,1). Такие материалы не способны возгораться в воздушной среде даже при длительном воздействии источника зажигания незначительной энергии (пламени спички 750 - 800°С, тления папиросы 700 - 750°С и т.д.).

Εύφλεκτα υλικά - υλικά των οποίων η θερμοκρασία ανάφλεξης είναι κάτω από τους 750 ° C και το υλικό, που αναφλέγεται από την φλόγα που φέρεται, συνεχίζει να καίγεται ή να καίγεται μετά την αφαίρεσή του (Κ> 2,1).

Ποσοστό καύσης  Ο ρυθμός καύσης ενός στερεού εξαρτάται από τη μορφή του. Τα τεμαχισμένα στερεά με τη μορφή πριονιδιού ή τσιπ θα καίγονται ταχύτερα από τη μονολιθική. Σε ένα θρυμματισμένο καύσιμο υλικό, μια μεγάλη επιφάνεια καύσης εκτίθεται σε θερμότητα, επομένως η θερμότητα απορροφάται πολύ πιο γρήγορα, η εξάτμιση συμβαίνει πολύ πιο ενεργά, με την απελευθέρωση μεγαλύτερης ποσότητας ατμών. Η καύση προχωράει πολύ εντατικά, με αποτέλεσμα η καύσιμη ουσία να καταναλώνεται γρήγορα. Από την άλλη πλευρά, μια μονολιθική καύσιμη ουσία θα κάψει περισσότερο από ό, τι θρυμματιστεί.

Τα σύννεφα σκόνης αποτελούνται από πολύ μικρά σωματίδια. Όταν ένα σύννεφο εύφλεκτης σκόνης (π.χ. κόκκοι) αναμιγνύεται καλά με τον αέρα και αναφλέγεται, η καύση συμβαίνει πολύ γρήγορα και συχνά συνοδεύεται από έκρηξη. Τέτοιες εκρήξεις παρατηρήθηκαν κατά τη φόρτωση και εκφόρτωση σιτηρών και άλλων θρυμματισμένων καυσίμων ουσιών.

Υπάρχουν δύο ρυθμοί καύσης: μάζας και γραμμικής.

Ρυθμός καύσης μάζας  ονομάζεται η μάζα (t, kg) της ουσίας που καίγεται ανά μονάδα χρόνου (min, h).

Γραμμική ταχύτητα καύσης στερεών καυσίμων ουσιώνπου ονομάζεται ρυθμός διάδοσης της φωτιάς (m / min) και ο ρυθμός ανάπτυξης της περιοχής της φωτιάς (m 2 / min). Ο ρυθμός καύσης των στερεών εξαρτάται από τον βαθμό λείανσης, την υγρασία, την πυκνότητα όγκου, την πρόσβαση στον αέρα και έναν αριθμό άλλων παραγόντων.

Η μελέτη των περιστατικών πυρκαγιάς σε πλοία επιτρέπει την αποδοχή του ακόλουθου μέσου γραμμικού ρυθμού καύσης (m / min) διαφόρων αντικειμένων:

Διοικητικές θέσεις ................................................ ..................... 0.5

Διαμονή ................................................ ................... 1.0-1.2

Χώροι χρησιμότητας, αποθηκευτικοί χώροι για εύφλεκτα υλικά ..... 0.6-1.0

Χώρος φορτίου ..................................... ........... .............. 0.5-0.7

Πλατφόρμες οχηματαγωγών ............... ............................... 1 5

Το μηχανοστάσιο με κινητήρα εσωτερικής καύσης κατά την καύση του καυσίμου ντίζελ κάτω από τις σόμπες .... 10

Μηχανισμοί στήριξης υποκαταστημάτων ......... ......................... 1,2

Χώροι ηλεκτρικού εξοπλισμού ............................................ 0.8

Χώροι λέβητα κατά την καύση πετρελαίου κάτω από τη σόμπα ............ 8.0

Κατά προσέγγιση κατά τη διάρκεια των πρώτων 2-3 λεπτών πυρκαγιάς, η περιοχή της εστίασής της αυξάνεται γρήγορα (στα επιβατηγά πλοία, στα 20 m 2 / min). Αυτή τη φορά χρειάζεται συνήθως η συλλογή του συναγερμού για το πλήρωμα του σκάφους και επομένως δεν υπάρχει ενεργή πυρόσβεση ακόμα. Στα επόμενα 10 λεπτά, όταν χρησιμοποιούνται σταθερά μέσα για την κατάσβεση νερού και αφρού, η ανάπτυξη της περιοχής του πυροσβεστικού κέντρου επιβραδύνεται.

Η γραμμική ταχύτητα διάδοσης της φωτιάς καθορίζει την περιοχή της φωτιάς και ο βαθμός καύσης από ό, τι μπορεί να καεί σε αυτήν την περιοχή είναι η διάρκεια της φωτιάς.

Γραμμική ταχύτητα καύσης υγρούπου χαρακτηρίζεται από το ύψος του στρώματός του (mm, cm), καμένο ανά μονάδα χρόνου (λεπτά, ώρα). Η ταχύτητα διάδοσης της φλόγας κατά την ανάφλεξη των καυσίμων αερίων είναι από 0,35 έως 1,0 m / s.

Ποσοστό έκρηξηςπου χαρακτηρίζεται από την ποσότητα καύσης καυσίμου ανά μονάδα χρόνου ανά μονάδα μονάδας καύσης. Καθορίζει την ένταση της καύσης υλικών κατά τη διάρκεια πυρκαγιάς. Πρέπει να το ξέρετε για να υπολογίσετε τη διάρκεια της φωτιάς σε οποιαδήποτε υγρά. Ο ρυθμός εξάπλωσης του υγρού που χύνεται στην επιφάνεια του θαλασσινού νερού είναι περίπου το ίδιο όπως όταν καίγεται από τις ανοικτές επιφάνειες των δοχείων.

Θερμοκρασία Η πιο σημαντική παράμετρος της πυρκαγιάς πλοίων, η οποία καθορίζει σε μεγάλο βαθμό όχι μόνο μηχανικά και προληπτικά μέτρα, αλλά και τακτικές ενέργειες των συμβαλλόμενων μερών έκτακτης ανάγκης και ομάδων πλοίων είναι η θερμοκρασία. Ιδιαίτερη σημασία έχει η θερμοκρασία κατά τη διάρκεια εσωτερικών πυρκαγιών πλοίων.

Η ένταση της μεταφοράς θερμότητας από τη ζώνη πυρκαγιάς στο περιβάλλον, η ταχύτητα ροής του αερίου καθώς και η πιθανότητα εκρήξεων που ενέχουν ακραία κίνδυνο κατά την κατάσβεση πυρκαγιάς εξαρτάται από τη θερμοκρασία της φωτιάς.

Το πεδίο θερμοκρασίας της φωτιάς είναι πολύ ετερογενές.Όσο πιο κοντά στη ζώνη πυρκαγιάς, η θερμοκρασία είναι συνήθως υψηλότερη. Στην κορυφή του δωματίου, ο αέρας είναι συνήθως πιο ζεστός από αυτόν των καταστρωμάτων. Λαμβάνοντας υπόψη τη συμπεριφορά των δομών και των υλικών του σκάφους και από πυροτεχνική άποψη, είναι προτιμότερο να λαμβάνεται η μέση θερμοκρασία των καυσαερίων που πληρούν τη ζώνη πυρκαγιάς για τη θερμοκρασία πυρκαγιάς. Σημαντικές είναι επίσης οι θερμοκρασίες στις επιφάνειες των δομών του πλοίου που περικλείουν τη ζώνη πυρκαγιάς: η θερμοκρασία στην επιφάνεια που βλέπει στη φωτιά και η θερμοκρασία στην επιφάνεια απέναντι από τη φωτιά.

Κατά προσέγγιση, η θερμοκρασία σε ορισμένα σημεία της ζώνης πυρκαγιάς μπορεί να προσδιοριστεί έμμεσα - με τήξη των άκαυστων υλικών που βρίσκονται στη ζώνη πυρκαγιάς ή με το χρώμα εμπύρευσης των θερμαινόμενων σωμάτων (Πίνακας 4.1).

Πίνακας 4.1

Εξάρτηση του χρώματος της θερμότητας από τη θερμοκρασία

Κατά την καύση στερεών υλικώνΗ θερμοκρασία της φωτιάς εξαρτάται κυρίως από τον τύπο των υλικών, το μέγεθος του φορτίου πυρκαγιάς, τις συνθήκες ροής αέρα και την απομάκρυνση των προϊόντων καύσης, καθώς και τη διάρκεια της καύσης.

Η εξάρτηση της θερμοκρασίας πυρκαγιάς από τη διάρκεια της καύσης για όλα τα στερεά έχει περίπου τον ίδιο χαρακτήρα.  Αρχικά, η θερμοκρασία αυξάνεται απότομα σε ένα μέγιστο, και καθώς το υλικό καίγεται, σταδιακά μειώνεται. Καθώς αυξάνεται το φορτίο φωτιάς, η συνολική διάρκεια καύσης αυξάνεται, η μέγιστη θερμοκρασία της φωτιάς αυξάνεται, η θερμοκρασία μειώνεται πιο αργά, αλλά ο χαρακτήρας εξάρτησης παραμένει αμετάβλητος.

Σε συνθήκες περιορισμένης ανταλλαγής αερίου, για παράδειγμα, με κλειστά ανοίγματα σε κατοικημένη περιοχή, η αύξηση της θερμοκρασίας είναι πολύ πιο αργή. Η μέγιστη θερμοκρασία φτάνει τους 800-900 ° C.

Οι συνθήκες θερμοκρασίας στις εγκαταστάσεις κατά την καύση υγρών έχουν τα δικά τους χαρακτηριστικά.  Δεδομένου ότι τα υγρά βρίσκονται συνήθως σε οποιαδήποτε σκάφη (σε παλέτες, δεξαμενές κ.λπ.), η καύση τους έχει συχνά τοπικό χαρακτήρα. Υπό αυτές τις συνθήκες, αν η αναλογία της περιοχής καύσης προς την περιοχή του καταστρώματος είναι κοντά στην ενότητα, η θερμοκρασία της φωτιάς είναι περίπου 1.100 ° C Εάν η περιοχή καύσης είναι μόνο ένα μικρό μέρος της επιφάνειας του καταστρώματος, η θερμοκρασία είναι πολύ χαμηλότερη.

Η θερμοκρασία της φωτιάς κατά την καύση υγρών και στερεών υλικών  εξαρτάται από το τι επικρατούν τα εύφλεκτα υλικά: εάν τα υγρά παράγουν μόνο ένα μικρό μέρος του φορτίου πυρκαγιάς, τότε το καθεστώς θερμοκρασίας διαφέρει ελάχιστα από αυτό των στερεών υλικών.

Σε περίπτωση εσωτερικών πυρκαγιών στη ζώνη επιθετικής ζέστης, ενδέχεται να υπάρξουν ξαφνικές ροές μεταφοράς θερμών αερίων που συμβαίνουν όταν αλλάζουν οι συνθήκες ανταλλαγής αερίων, που προκαλούνται από το άνοιγμα θυρών και άλλων ανοιγμάτων.

Η ζώνη θέρμανσης είναι μέρος της περιοχής καπνού., μπορεί να είναι επικίνδυνη για τη θερμοκρασία ενός ατόμου. Ένα άτομο μπορεί να είναι σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα σε ξηρό αέρα, με θερμοκρασία 80 - 100 ° C. Η παρατεταμένη παραμονή σε θερμοκρασία 50 - 60 ° C προκαλεί τις πιο σοβαρές συνέπειες από την υπερθέρμανση. Ο υγρός αέρας σε θερμοκρασία 50-60 ° C για πολλούς ανθρώπους γίνεται ανυπόφορος σε λίγα λεπτά.

Κατά την εκτίμηση του κινδύνου πυρκαγιάς των αερίων  καθορίστε την περιοχή ανάφλεξης στον αέρα, τη μέγιστη πίεση έκρηξης, τη θερμοκρασία αυτοανάφλεξης, την κατηγορία εκρηκτικού μείγματος, την ελάχιστη ενέργεια ανάφλεξης, την ελάχιστη περιεκτικότητα σε εκρηκτικό οξυγόνο, τον ονομαστικό ρυθμό καύσης.

Κατά την αξιολόγηση του κινδύνου πυρκαγιάς υγρώνπροσδιορίστε την ομάδα ευφλεκτότητας, το σημείο ανάφλεξης, τη θερμοκρασία ανάφλεξης, τα όρια θερμοκρασίας ανάφλεξης, το ρυθμό καύσης. Για τα εύφλεκτα υγρά προσδιορίζεται επιπλέον η περιοχή ανάφλεξης στον αέρα, η μέγιστη πίεση έκρηξης, η κατηγορία εκρηκτικού μείγματος, η ελάχιστη ενέργεια ανάφλεξης, η ελάχιστη περιεκτικότητα σε εκρηκτικό οξυγόνο και ο κανονικός ρυθμός καύσης.

Κατά την εκτίμηση του κινδύνου πυρκαγιάς όλα τα στερεά και υλικά καθορίζουν την ομάδα ευφλεκτότητας, τη θερμοκρασία ανάφλεξης. Για τα στερεά με σημείο τήξης κάτω από τους 300 ° C, καθορίζουν επιπλέον: σημείο ανάφλεξης, όρια θερμοκρασίας ανάφλεξης ατμού στον αέρα.
  Για πορώδη, ινώδη και χύδην υλικά, εάν είναι απαραίτητο, καθορίζουν επιπλέον τη θερμοκρασία αυτοθέρμανσης, τη θερμοκρασία πήξης κατά τη διάρκεια της αυθόρμητης καύσης, τις συνθήκες θερμοκρασίας της θερμικής αυτοαναφλέξεως.
  Για τις ουσίες που έχουν κονιοποιηθεί ή είναι ικανές να σχηματίσουν σκόνη, προσδιορίζεται επιπλέον το κατώτατο όριο της ανάφλεξης του αεροδιαστημικού αιωρήματος, η μέγιστη πίεση έκρηξης της αεροδιαστημικής, η ελάχιστη ενέργεια ανάφλεξης της αεροδιαστημικής, η ελάχιστη περιεκτικότητα σε εκρηκτικό οξυγόνο.

Κατά την αξιολόγηση του κινδύνου πυρκαγιάς μιας ουσίας  είναι απαραίτητο να μελετήσουμε τις ιδιότητές του, να προσδιορίσουμε τη δυνατότητα αλλαγής τους με την πάροδο του χρόνου και όταν χρησιμοποιούνται σε ορισμένες συνθήκες. Ειδικότερα, είναι σημαντικό να λαμβάνεται υπόψη όταν η ουσία έρχεται σε επαφή με άλλες δραστικές ουσίες κατά την παρατεταμένη θέρμανση, ακτινοβολία και άλλες εξωτερικές επιδράσεις, με αποτέλεσμα να μεταβάλλονται οι φυσικοχημικές της ιδιότητες.

Κατά τη δοκιμή ναυπηγικών και άλλων στερεών υλικών για ευφλεκτότητα, ανιχνεύεται αρχικά μια ομάδα καυσίμων υλικών μέθοδο φωτιάς.

Υλικό που θεωρείται εύφλεκτο.αν, όταν δοκιμάζεται με τη μέθοδο του σωλήνα πυρκαγιάς, ο χρόνος για αυτοκαυφή ή τσίχλα υπερβαίνει το 1 λεπτό και η απώλεια βάρους του δείγματος είναι 20%. Τα εύφλεκτα υλικά περιλαμβάνουν επίσης υλικά που καίγονται ανεξάρτητα με φλόγα σε ολόκληρη την επιφάνεια του δείγματος, ανεξάρτητα από την απώλεια βάρους και τον χρόνο της καύσης. Τέτοια υλικά δεν υποβάλλονται σε περαιτέρω δοκιμές.

Υλικά που έχουν απώλεια βάρους μικρότερη από 20%, καθώς και υλικά που χάνουν 20% ή περισσότερο βάρους, αλλά καίουν ή καπνίζουν για λιγότερο από 1 λεπτό από μόνα τους για μια τελική εκτίμηση του βαθμού ευφλεκτότητας υποβάλλονται σε πρόσθετες δοκιμές θερμιδομετρίας.