Yanma ve patlama süreçlerinin fiziko-kimyasal temelleri. Oluşma koşulları ve yanma türleri. Yangın güvenliği. Yanma, ısı ve ışığın açığa çıkmasıyla birlikte maddelerin oksijenle birleştiği kimyasal bir süreçtir. Bir fizikçi olarak yanmanın ana belirtileri.

Yanma süreçlerine yerli ve yabancı bilim insanları ve mühendisler katıldı. Modern termal yanma modelinin kurucusu V.A. Mikhelson. Dallanmış teorinin yazarı zincirleme reaksiyonlar yanma mekanizmasına ilişkin hükümlerin temelini oluşturan - N.N. Semenov. Kimyasal yanma reaksiyonlarının kinetiği (hızı) incelendi - V.N. Kondratyev, N.M. Emanuel, Zeldovich, Frank-Kamenetsky, Predvoditelev, Belyaev, Andreev, Leypunsky.

düşünelim Yanma ve patlama teorisindeki kavramlar, terimler ve tanımlar, yanma süreçlerinin ortaya çıkması ve gelişmesi için koşullar, ateşleme ve yanmanın termal ve zincirleme mekanizmalarının temelleri.

Yanma, ısının açığa çıktığı, kendiliğinden yayılabilen ve sıklıkla parlama ve alev oluşumunun eşlik ettiği hızlı bir fizikokimyasal redoks süreci olarak anlaşılmaktadır. Yanmanın klasik örnekleri, organik maddelerin veya karbonun atmosferik oksijenle oksidasyon reaksiyonlarıdır: yanma kömür

, yağ, yakacak odun vb.

Yanma süreci karmaşıktır ve hem fiziksel hem de kimyasal olmak üzere birbirine bağlı birçok bireysel süreçten oluşur.

Yanma fiziği, reaksiyon bölgesindeki ısı ve kütle transferi ve transfer süreçlerine iner. Yanmanın kimyası adanın akışı

bir dizi temel eylemden oluşan ve elektronların bir maddedeki bir atomdan diğerine - indirgeyici bir maddeden oksitleyici bir maddeye geçişi ile ilişkili reaksiyonlar. Redoks yanma reaksiyonları olabilir :

moleküller arası ve molekül içi– moleküller arası

farklı moleküllerdeki atomların oksidasyon durumundaki bir değişiklikle reaksiyonlar meydana gelir; molekül içi

Yanma reaksiyonları, aynı moleküldeki atomların oksidasyon durumundaki bir değişiklikle meydana gelir (genellikle bu, maddelerin termal ayrışmasının bir reaksiyonudur). Yanma – nispeten hızlı bir süreç olduğundan her şey yanma olarak sınıflandırılmaz. Yavaş reaksiyonlar (düşük sıcaklıkta oksidasyon, biyokimyasal) ve çok hızlı ( patlayıcı dönüşüm) yanma kavramına dahil değildir.

Yanma, süresi genellikle saniyelerle veya saniyelerin kesirleriyle ölçülen reaksiyonlardan kaynaklanır.

Yanmaya ısı açığa çıkması eşlik eder, bu nedenle ekzotermik reaksiyonlar yanmaya yol açar. Yanma, enerji nedeniyle kendi kendini idame ettiren bir süreçtir, bu nedenle yanma, toplam ısısı kendi kendini yaymak için yeterli olan ekzotermik reaksiyonlardan kaynaklanır. Pratikte, ısısı faydalı bir etki elde etmek için yeterli olan yanma reaksiyonları kullanılır. Dışarıdan ısı harcanmasını içeren reaksiyonlar yanma değildir.

Yanma kavramı, elementler ve bileşikleri arasındaki çok çeşitli kimyasal reaksiyonları ve bileşiklerin ayrışma reaksiyonlarını içerir.

Yanma sadece oksitlerin oluşumu nedeniyle değil aynı zamanda florürler, klorürler ve nitrürler nedeniyle de meydana gelir; ek olarak - bir dizi metalin borürleri, karbürleri, silisitleri. Bazı elementlerin sülfit ve fosfitlerinin oluşumu sırasında ısı salınımı ve yanma meydana gelebilir.

Enerji, Yanma sırasında kimyasal reaksiyonların bir sonucu olarak açığa çıkan, Yanma sürecini sürdürmek için harcanır ve bir kısmı çevredeki boşluğa dağılır . Sabit (kararlı) yanma şu durumlarda meydana gelir: ısı girişi ve ısı tüketiminin eşitliği maddenin sonraki bölümlerinin yanmasına hazırlanmak.

İÇİNDE yanma süreci gereklidir 2 aşama :

– reaktifler arasında moleküler temasın oluşturulması ve

– reaksiyon ürünlerinin oluşumu ile moleküllerin etkileşimi. Başlangıç ​​ürünlerinin nihai ürünlere dönüşme hızı aşağıdakilere bağlıdır: reaktiflerin karışma hızına ve hızına bağlıdır kimyasal reaksiyon.

İÇİNDE sınırlayıcı durum yanma özellikleri yalnızca hız ile belirlenebilir kimyasal etkileşim– kinetik sabitler ve faktörler ( kinetik yanma modu ) veya yalnızca karıştırma - yayılma hızı ( difüzyon yanma modu ).

Yanmaya katılan maddeler gaz, sıvı veya katı halde olabilir, birbiriyle karışabilir veya karışmayabilir.

Bir sistemde reaktanlar arasında arayüz yoksa böyle bir sistem denir. homojen , eğer arayüzler varsa – heterojen.

Yanmaya genellikle yanma ürünlerinin parlaması ve alev oluşumu eşlik eder. Alev, reaktiflerin fiziksel ve kimyasal dönüşümlerinin meydana geldiği, dağılmış yoğunlaştırılmış ürünleri içeren gazlı bir ortamdır.

Gazlı sistemlerde yanma işleminin tamamı alevde gerçekleşir. Yoğunlaştırılmış sistemlerin yanması sırasında, fiziksel ve kimyasal dönüşümlerin bir kısmı (ısıtma, erime, buharlaşma, ilk ayrışma ve reaktiflerin etkileşimi alevin dışında meydana gelebilir. İşlemin yalnızca yoğunlaştırılmış bir sistemde neredeyse hiç madde içermeyen bir şekilde meydana geldiği zaman alevsiz yanma bilinmektedir. gaz oluşumu ve dağılımı (metal karışımının metal olmayanlarla yanması).

Alev görünür radyasyonla karakterize edilir, ancak şeffaf alevler de bilinmektedir. Alevin en yüksek sıcaklıktaki kısmına ana reaksiyon bölgesi, yani alev cephesi adı verilir.

Yanma işleminin başlamasından sonra tüm hacme yayılır. Patlamadan farklı olarak yanma süreci ses hızını aşmayacak bir hızda yayılır.

Reaktifler yanma başlamadan önce karıştırılmamışsa yanma ve alev denir. yayılma , Çünkü yakıtın oksitleyici ile karıştırılması difüzyonla sağlanır. Basit bir örnek, bir mum alevidir, burada oksitleyici (oksijen) ve yakıt - organik madde fitil (keten, pamuk).

Reaktanlar önceden karıştırılmışsa (homojen karışım), yanma işlemine denir. homojen yanma . Heterojen yanma arayüzde meydana gelir. Reaktiflerden biri yoğun fazda, diğeri (oksijen) ve diğeri de gaz fazındadır. Heterojen yanmaya örnek olarak kömür ve uçucu olmayan metallerin yanması gösterilebilir.

Yanma teknolojisinde, reaktiflerin ön karışımının tamamen sağlanması koşulu her zaman karşılanmaz ve geçici yanma modları mümkündür.

Alevi oluşturan gaz akışının doğasına bağlı olarak laminer ve türbülanslı alevler ayırt edilir. Laminer alevde akış laminer ve katmanlıdır. Kütle transferi ve transfer işlemleri moleküler difüzyon ve konveksiyon nedeniyle gerçekleştirilir.

Yanma reaksiyonları, aynı moleküldeki atomların oksidasyon durumundaki bir değişiklikle meydana gelir (genellikle bu, maddelerin termal ayrışmasının bir reaksiyonudur).- önemli miktarda ısı ve parlak bir parıltının salınımının eşlik ettiği karmaşık bir fizikokimyasal, hızlı akan süreç.

Yanma, yanabilen bir maddenin (yakıt) oksitleyici bir madde (hava oksijen, klor) ile oksidasyonu sonucu meydana gelir.

Yangın türleri: parlama, tutuşma, kendiliğinden yanma, kendiliğinden yanma.

Yanma, birbirine bağlı kimyasal ve fiziksel süreçlerin bir kompleksidir.

Yanma özelliği, ortaya çıkan alevin, ısıyı yanma bölgesinden taze karışıma aktararak yanıcı karışım boyunca hareket edebilme yeteneğidir.

Ateşleme kaynakları kıvılcımlar, alevler, sıcak nesneler, sürtünme ve darbedir.

Bir yanma işleminin meydana gelmesi, alevin oluşması ve yayılması için kritik koşulların (karışım bileşimi, basınç, sıcaklık, sistemin geometrik boyutları açısından) varlığı ile karakterize edilir.

Yanma üç tipik aşama ile karakterize edilir: alevin ortaya çıkması, yayılması ve sönmesi.

Yakıtın ve oksitleyicinin durumuna bağlı olarak üç tür yanma ayırt edilir:

Gaz halindeki bir oksitleyicide gazların homojen yanması;

Gaz halindeki bir oksitleyicide sıvı ve katı yanıcı maddelerin heterojen yanması;

Yanma reaksiyonları, aynı moleküldeki atomların oksidasyon durumundaki bir değişiklikle meydana gelir (genellikle bu, maddelerin termal ayrışmasının bir reaksiyonudur). patlayıcılar.

Oksitleyici madde havadaki oksijendir. Oksitleyici maddeler, ısıtıldığında ayrışan ve oksijen açığa çıkaran flor, brom, kükürt olabilir.

Flaş- Karışımın alev veya kıvılcımla teması sonucu yanmaya girmeden oluşabilecek gaz ve hava karışımının hızlı yanması. Flaş sırasında yanma durur, çünkü yalnızca buharların yanması için zaman vardır.

Ateşleme bir maddenin kaynama noktasına kadar ısıtıldığı ve uçucu hidrokarbonların açığa çıktığı sırada yandığı bir işlemdir.

Kendiliğinden tutuşma– Bir maddenin harici bir ısı kaynağından ısıtıldığı ve sürekli olarak kendi kendine ısınmaya dönüştüğü bir süreç.

Kendiliğinden yanma- açık bir ateşleme kaynağına maruz kalmadan bir maddenin kendi kendine ısınması ve ardından yanması süreci. Kendiliğinden yanma sürecinin meydana geldiği sıcaklık ne kadar düşük olursa, madde o kadar tehlikeli olur. Kendiliğinden yanma süreci zaten 10-20 oC sıcaklıkta başlayabilir.

Kendiliğinden tutuşan maddeler üç gruba ayrılır: havaya maruz kaldığında kendiliğinden tutuşan (bitkisel yağlar), suya maruz kaldığında yanmaya neden olan (kalsiyum karbür), diğer maddelerle etkileşime girdiğinde kendiliğinden tutuşan (maddelerin teması sırasında).

Gazların yangın ve patlama tehlikesi aşağıdaki göstergelerle karakterize edilir: alev yayılımının konsantrasyon sınırları, minimum tutuşma enerjisi, yanma sıcaklığı ve alev yayılma hızı.

İki tür yanma vardır: tam ve eksik.

Tam yanma Aşırı miktarda oksijen olduğunda meydana gelir ve buna su buharı ve karbondioksit oluşumu da eşlik eder.

Eksik yanma Oksijen eksikliği olduğunda ortaya çıktığı ve toksik karbon monoksit oluştuğu için çok tehlikelidir.

İki yanma modu: yanıcı bir maddenin oluştuğu ilk mod homojen karışım yanma başlamadan önce hava ile, yanıcı madde ile oksitleyicinin başlangıçta ayrıldığı ve bunların karıştığı bölgede yanmanın meydana geldiği ikinci mod (difüzyon yanması).

Yanma bölgesinden katı yakıta gelen ısı akışı, yanma işlemi sırasında açığa çıkan enerjiye ve yanma bölgesi ile katı yakıt yüzeyi arasındaki ısı alışverişinin koşullarına bağlıdır. Bu koşullar altında yanma şekli ve hızı, yanıcı maddenin fiziksel durumuna, uzaydaki dağılımına ve ortamın özelliklerine bağlı olabilir.

Alevin yayılma hızına bağlı olarak alevlenmeli yanma, patlama ve patlama şeklinde yanma meydana gelebilir.

Patlama- büyük miktarda enerjinin hızlı bir şekilde salınması süreci. Patlama sonucunda patlayıcı karışım yüksek derecede ısınmış bir gaza dönüşür. yüksek basınç, hangisiyle büyük güç etkiler çevre ve patlama dalgasının oluşmasına neden olur.

Patlamanın neden olduğu yıkım, patlama dalgasının hareketinden kaynaklanır. Patlama yerinden uzaklaştıkça patlama dalgasının mekanik etkisi zayıflar.

Bir patlama sırasında alevin yayılma hızı saniyede yüzlerce metreye ulaşır. Alev daha hızlı yayıldıkça, yanmamış gazın sıkıştırması artar; yanmamış gazın içine, yüksek düzeyde sıkıştırılmış ve ısıtılmış gazdan oluşan güçlü bir şok dalgası halinde birleşen ardışık şok dalgaları şeklinde yayılır. Sonuç olarak reaksiyonun kararlı bir yayılma şekli ortaya çıkar. Ses hızını aşan bir hızla yayılan yanma türüne ne ad verilir? patlama. Büyük bir yıkıcı etkiye sahip olan patlama yerindeki basınçta keskin bir artış ile karakterizedir.

Sıvılar ve katılar buharlaşma nedeniyle yeterli miktarlarda gazlı ürünlerin oluştuğu bir sıcaklığa yükseltildiğinde yanıcı karışımlar oluşturur. Tozun hava ile karışımı patlayıcıdır. Havada yüzen tozlar askıda kalabilir ve duvarlara ve ekipmanlara yerleşebilir.

Yanarken zehirli gazlar açığa çıkar: hidrosiyanik asit, fosgen ve diğerleri ile havadaki oksijen içeriği azalır. Bu nedenle tehlikeli olan yalnızca ateş değil, aynı zamanda ondan çıkan duman ve dumandır. Yanma ürünlerinin konsantrasyonu arttığında insan vücudunun olası reaksiyonlarını dikkate almak gerekir:

karbon monoksit: %0,01 - hafif baş ağrıları; %0,05 - baş dönmesi; %0,1 - bayılma; %0,2 - koma, hızlı ölüm; %0,5 - anında ölüm;

karbondioksit: %0,5'e kadar - etkisi yok; % 0,5 ila 7 - artan kalp atış hızı, solunum merkezlerinde felç başlangıcı; % 10'un üzerinde - solunum merkezlerinin felci ve ölüm.

GAZLI EV CİHAZLARININ (VE ÖZELLİKLE GAZ SOBALARININ) GÜVENLİ ÇALIŞTIRILMASINA İLİŞKİN GEREKLİLİKLER

Tesisleri manuel yangın söndürücülerle donatmaya yönelik standartlar

Masa1

2

Yangın sınıfı

10 lt kapasiteli köpüklü ve sulu yangın söndürücüler

Kapasiteli toz yangın söndürücüler, l / yangın söndürme maddesi kütlesi, kg

2 (3) l kapasiteli Freon yangın söndürücüler

Kapasiteli karbondioksitli yangın söndürücüler, l / yangın söndürme maddesi kütlesi, kg

5 (8)/3(5)

A, B, C (yanıcı gazlar ve sıvılar)

Kamu binaları

Notlar:

1. Çeşitli sınıflardaki yangınları söndürmek için, tozlu yangın söndürücülerin uygun dolumlara sahip olması gerekir: A sınıfı - ABC (E) tozu için; B, C ve E - BC (E) veya ABC (E) sınıfları için, D - D sınıfı için.

2. Tozlu yangın söndürücüler ve karbondioksitli yangın söndürücüler için çift işaretleme yapılır: gövde kapasitesi için eski işaretleme, yangın söndürme maddesinin kütlesi için l/yeni işaretleme, kg. Tesisleri toz ve karbondioksitli yangın söndürücülerle donatırken, hem eski hem de yeni işaretlere sahip yangın söndürücülerin kullanılmasına izin verilir.

3. “+ +” işareti, tesislerin donatılması için tavsiye edilen yangın söndürücüleri, “+” işareti ise tavsiye edilenlerin yokluğunda ve uygun gerekçelerle kullanımına izin verilen yangın söndürücüleri belirtir; "-" işareti - bu tesislerin donatılmasına izin verilmeyen yangın söndürücüler.

4. Hacmi 50 m3'ü aşmayan kapalı alanlarda, yangını söndürmek için portatif yangın söndürücüler yerine veya bunlara ek olarak kendinden etkili tozlu yangın söndürücüler kullanılabilir.

Tesisleri mobil yangın söndürücülerle donatma standartları

Tablo 2

Maksimum korunan alan, m 2

Yangın sınıfı

100 l kapasiteli hava köpüklü yangın söndürücüler

100 l kapasiteli (köpük, toz) kombine yangın söndürücüler

100 l kapasiteli tozlu yangın söndürücüler

Karbondioksitli yangın söndürücüler, kapasite, l

A, B, C (yanıcı gazlar ve sıvılar)

V (yanıcı gazlar ve sıvılar hariç), G

Notlar:

1. Çeşitli sınıflardaki yangınları söndürmek için, tozlu ve kombine yangın söndürücüler uygun şarjlara sahip olmalıdır: A sınıfı - ABC (E) tozu için; B, C ve E sınıfı için - BC (E) veya ABC (E); D - D sınıfı için.

2. “+ +”, “+” ve “-” işaretlerinin anlamları Tablo 1 Not 2'de verilmiştir.

Basit bir ifadeyle yanma, önemli miktarda ısı salınımı ve ışık emisyonu ile maddelerin atmosferik oksijen tarafından hızlı akan ekzotermik oksidasyon süreci olarak anlaşılmaktadır.

Yanma, yanıcı bir madde ile bir oksitleyici arasındaki karmaşık bir fiziksel ve kimyasal etkileşim süreci ve ayrıca büyük miktarda ısının salınması ve ışık emisyonu ile kendi kendini hızlandıran bir dönüşümle karakterize edilen belirli maddelerin ayrışmasıdır. Tipik olarak, 21 konsantrasyonuna sahip hava oksijeni bu proseste oksitleyici bir madde olarak yer alır. hakkında. %. Yanma sürecinin oluşması ve gelişmesi için, yakıt ile oksitleyici arasında belirli bir oranda kimyasal reaksiyonu başlatan yanıcı bir maddeye, bir oksitleyiciye ve bir ateşleme kaynağına ihtiyaç vardır.

Yanma, kural olarak gaz fazında meydana gelir, bu nedenle, yanmayı başlatmak ve sürdürmek için yoğunlaştırılmış haldeki yanıcı maddelerin (sıvılar ve katılar) gazlaştırmaya (buharlaşma, ayrışma) tabi tutulması gerekir. Yanma, ısı ve kütle transfer süreçleri, gaz dinamiği faktörleri, kimyasal reaksiyonların kinetiği ve diğer faktörler tarafından belirlenen çeşitli tür ve özelliklerle ayırt edilir. geri bildirim dış koşullar ile sürecin gelişiminin doğası arasında.

2.4.2.1. Yanma işlemlerinin sınıflandırılması.

Yanma olabilir homojen Ve heterojen yanıcı maddelerin ve oksitleyicinin toplanma durumuna bağlı olarak.

Homojen yanma, yanıcı karışımın reaksiyona giren bileşenleri aynı toplanma durumuna sahip olduğunda meydana gelir. Homojen yanma olabilir kinetik Ve yayılma yanıcı bileşenlerin karışım oluşum koşullarına ve kimyasal reaksiyonların ve karışım oluşumu oranlarının oranına bağlı olarak. Yanma sürecinin hangi aşamasının sınırlayıcı olduğuna bağlı olarak, örneğin bir yangın sırasında bir veya başka bir yanma modu gerçekleştirilir: karışım oluşum hızı veya kimyasal reaksiyonların hızı.

Kinetik yanma, önceden karıştırılmış gaz veya buhar-hava karışımlarının (işlemin sınırlayıcı aşaması kimyasal reaksiyonların hızıdır) yanmasıdır ve genellikle patlayıcı bir yapıya sahiptir (karışım kapalı bir alanda oluşturulmuşsa), çünkü Bu durumda açığa çıkan enerjinin bu alanın dışına boşaltılacak zamanı yoktur. Yanıcı karışımın ilk olarak küçük, açık bir alanda yanma bölgesine sürekli yakıt beslemesi ile oluşturulması durumunda kinetik yanma da sakin olabilir.

Difüzyon yanma modu, doğrudan yanma bölgesinde yanıcı bir karışım oluşturulduğunda, oksitleyici difüzyon işlemleri nedeniyle buraya girdiğinde, örneğin aşağıdaki durumlarda gerçekleştirilir: heterojen yanıyor.

Heterojen yanma farklı zamanlarda meydana gelir. toplanma durumları yanıcı madde ve oksitleyici. Heterojen yanmada önemli rol yoğunlaştırılmış yanıcı maddelerden (sıvılar, katılar) oluşan buharların reaksiyon bölgesine akışının yoğunluğunu oynar.

Gaz dinamiği açısından bakıldığında yanma; laminer Ve çalkantılı.

Laminer yanma işlemi, yanıcı karışımın bileşenleri Reynolds kriterinin (0) düşük değerlerinde reaksiyon bölgesine girdiğinde meydana gelir.< Tekrar < 200), т.е. в основном за счёт молекулярной диффузии. Процесс характеризуется малыми скоростями газовыхyakıt ve oksitleyici akışları ve reaksiyon bölgesinin (alev cephesi) uzayda katman katman yayılması. Bu durumda yanma hızı, yanıcı karışımın oluşum hızına bağlıdır.

Prosesin türbülanslı modu, yanıcı karışımın bileşenleri Reynolds kriterinin (230) yüksek değerlerinde reaksiyon bölgesine girdiğinde gerçekleştirilir.< R e< 10000). Yanma reaksiyonları, aynı moleküldeki atomların oksidasyon durumundaki bir değişiklikle meydana gelir (genellikle bu, maddelerin termal ayrışmasının bir reaksiyonudur). bu modda artan gaz hızıyla ortaya çıkar akışlar Hareketlerinin laminerliği bozulduğunda. Türbülanslı yanma modunda, gaz jetlerinin türbülansı reaksiyona giren bileşenlerin karışımını iyileştirirken, moleküler difüzyonun meydana geldiği yüzey alanı artar, bu da alevin uzayda yayılma hızında bir artışa neden olur.

Alevin uzayda yayılma hızına göre yanma ikiye ayrılır:

patlama(alev yayılma hızı birkaçtır m/sn);

patlayıcı(alev yayılma hızı onlarca ve yüzlerce m/sn, ancak sesin havadaki yayılma hızından fazla değil (344 m/sn));

patlama(alevin yayılma hızı havadaki ses hızından daha yüksektir).

Kimyasal reaksiyonların derinliğine bağlı olarak yanma gerçekleşebilir. tamamlamak Ve tamamlanmamış.

Tam yanma ile reaksiyon tamamlanmaya doğru ilerler, yani. yakıt ve oksitleyici ile birbirleriyle daha fazla etkileşime giremeyen maddelerin oluşumuna kadar (yanıcı madde ve oksitleyicinin başlangıç ​​​​oranına denir) stokiyometrik). Örnek olarak, reaksiyona göre metanın tamamen yanmasını düşünün.

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O+ Q

Nerede Q – Ekzotermik bir reaksiyonun sonucu olarak açığa çıkan ısı, J.

Hidrokarbonlar tamamen yandığında reaksiyon ürünleri karbondioksit ve su, yani toksik olmayan ve yanıcı olmayan maddeler. Tam yanma, hem stokiyometrik bir yakıt ve oksitleyici oranıyla hem de yanıcı karışımdaki stokiyometrik içeriğine göre fazla miktarda oksitleyici ile meydana gelebilir.

Eksik yanma, kimyasal reaksiyonun eksikliği ile karakterize edilir, yani. Oksitleyici bir maddenin varlığında reaksiyon ürünleri bununla daha da etkileşime girebilir. Yanıcı karışımdaki oksitleyici içeriği yetersiz olduğunda (stokiyometrik olanla karşılaştırıldığında) eksik yanma meydana gelir. Örneğin hidrokarbonların eksik yanması sonucunda toksik ve yanıcı bileşenler oluşur: CO, H 2, benzopiren, İLE(kurum), organik reçineler vb., toplamda yaklaşık 300 kimyasal bileşikler ve unsurlar.

Diğer her şey eşit olduğunda, tam yanmada, eksik yanmaya göre daha yüksek sıcaklıklar oluşur.

2.4.2.2. Yanma süreçlerinin temel mekanizmaları.

Yanmaya, ısının salınması ve ışığın yayılması eşlik eder ve sistemdeki ısı birikimiyle ilişkili sürecin aşamalı olarak kendi kendine hızlanması koşulları altında meydana gelir ( termal yanma) veya aktif reaksiyon ara maddelerini katalize etmek ( zincir yanması).

Sistemde biriken ısının etkisi altında hızı hızla artan ve sıcaklığın artmasına neden olan ekzotermik bir reaksiyon sırasında termal yanma mümkündür. Reaksiyondan elde edilen ısı kazancının çevreye olan ısı kaybını aştığı sıcaklığa ulaşıldığında, sistemin kendi kendine ısınması meydana gelir ve yanıcı karışımın kendiliğinden tutuşması ile sonlanır. Bu koşullar altında, ortaya çıkan ürünlerin ışık yaymaya başlayacakları bir sıcaklığa (900 ° C'den fazla) kadar ısıtılmasıyla birlikte reaksiyonun kendiliğinden gelişimi gözlenir. °C). Termal yanma, atmosferik oksijenin (patlayıcıların, ozon, asetilen, peroksitlerin ayrışması (örneğin, N 2 HAKKINDA 2), bazı metallerin halojenler, kükürt vb. ile etkileşimi).

Zincir yanması ancak tutuşma veya patlamanın temeli zincirleme bir süreç olan reaksiyonlarda mümkündür. İkincisine, aktif merkezleri (serbest atomlar ve moleküller) yeniden üreten kararsız ara reaksiyon ürünlerinin oluşumu eşlik eder. kimyasal bağlar), bu da süreci hızlandırır. Yeterli sayıda aktif merkezin birikmesi, zincir sürecinin termal bir prosese geçişine ve karışımın sıcaklığının kendi kendine tutuşma noktasına kadar artmasına katkıda bulunur. Bu tür aktif merkezler, termal oranındaki artışın bir sonucu olarak ortaya çıkar. salınım hareketi moleküller ve zincir dallanması nedeniyle çoğalırlar. Oluşan reaksiyonların ilk aşamalarında zincir mekanizması reaksiyona giren maddelerin kimyasal enerjisi esas olarak yeni aktif merkezlerin oluşumuna aktarılır. Aktif merkezlerin konsantrasyonunu değiştirme süreci aşağıdaki denklemle açıklanmaktadır:

Nerede N – reaksiyon bölgesindeki aktif merkezlerin sayısı;

τ - zaman;

w 0 – aktif merkezlerin çekirdeklenme hızı;

φ – dallanma ve zincir sonlandırma oranlarındaki farkı karakterize eden sabit.

Maddenin yapısına ilişkin moleküler kinetik teori (MKT) açısından bakıldığında, yakıt ve oksitleyici moleküllerin etkileşimi sonucu kimyasal yanma reaksiyonları meydana gelir. Yanıcı bir karışımın iki bileşeni arasındaki moleküler etkileşimin kuvvetleri çok kısa bir mesafede ortaya çıkar ve mesafe arttıkça keskin bir şekilde azalır. Bu nedenle yakıt ve oksitleyici moleküller arasındaki etkileşim ancak bunların tamamen bir araya gelmesiyle mümkündür ki bu da çarpışma olarak değerlendirilebilir. Sonuç olarak, yakıt ile oksitleyici arasındaki kimyasal reaksiyondan önce bileşenlerin karıştırılması ve moleküllerin elastik çarpışmasının fiziksel eylemi gerçekleşmelidir.

Birim hacim başına gaz moleküllerinin çarpışma sayısı kolayca hesaplanır. Yani, örneğin stokiyometrik bir hidrojen ve oksijen karışımı için (2 N 2 + HAKKINDA 2) 288 sıcaklıkta İLE ve atmosferik basınç (~ 101325 Pa) 1'deki çarpışma sayısı İle 1'de cm3 8,3·10 28'e ulaştı. Eğer tüm bu çarpışmalar kimyasal bir reaksiyonla sonuçlansaydı, karışımın tamamı çok hızlı bir şekilde reaksiyona girecekti. Uygulama, bu koşullar altında yanma reaksiyonunun hiç meydana gelmediğini göstermektedir, çünkü tüm bu çarpışmalar kimyasal etkileşime yol açmaz.

Bir kimyasal reaksiyonun gerçekleşebilmesi için reaksiyona giren moleküllerin uyarılmış durumda olması gerekir. Böyle bir uyarım, moleküllerin atomları bir veya iki serbest değerliğe sahip olduğunda kimyasal olabilir (bu tür moleküllere radikal denir ve örneğin, CH 3 , O , CH 2, vb.) ve yavaş ısınmanın bir sonucu olarak moleküller elde edildiğinde fiziksel kinetik enerji kritik değerin üzerinde.

Moleküller gerekli tedarik Mevcut bağları kıracak veya zayıflatacak enerjiye kimyasal reaksiyonun aktif merkezleri denir.

Aktif durumdaki moleküllerin ortalama enerji seviyeleri ile normal durumdakiler arasındaki fark, yani. Aktif olmayan, uyarılmamış duruma aktivasyon enerjisi denir ( e A). Aktivasyon enerjisinin sayısal değeri ne kadar yüksek olursa, belirli bir reaktif çiftini kimyasal reaksiyona girmeye zorlamak o kadar zor olur ve bunun tersi de geçerlidir. Bu nedenle aktivasyon enerjisi, olduğu gibi, dolaylı gösterge yanıcı maddelerin yangın tehlikesi derecesi.

Aktivasyon enerjisi aşağıdaki formül kullanılarak tahmin edilebilir:

Nerede e A– aktivasyon enerjisi, J;

k– Boltzmann sabiti 1,38·10 –23'e eşit J/C;

T– mutlak sıcaklık, İLE.

Ana doğanın doğası kimyasal süreç Yanma bir dizi fiziksel sürece bağlıdır:

– reaksiyona giren maddelerin ve reaksiyon ürünlerinin hareketi (difüzyon süreçleri);

– ısının serbest bırakılması ve dağıtılması (ısı transfer süreçleri);

– ısı ve maddenin transferini sağlayan aero- ve hidrodinamik koşullar (konveksiyon süreçleri).

Bu faktörlerin dikkate alınması ihtiyacı, yanma süreçlerinin incelenmesini ve teorik açıklamasını büyük ölçüde karmaşıklaştırmaktadır.

Isıtıldığında gaz (buhar) fazı oluşturmayan katıların yanması heterojendir ve faz arayüzünde meydana gelir, bu nedenle yukarıda tartışılan prosesin doğasını, yüzeyin boyutunu ve doğasını etkileyen faktörlerle birlikte. katı faz son derece önemli bir rol oynar (bu özellikle aerosoller için önemlidir).

2.4.2.3. Ateşleme dürtüleri.

Yanmanın meydana gelmesi için, yanıcı madde ve oksitleyiciye ek olarak, küçük miktarda yanıcı karışımın tutuşmasına neden olan ve ardından yanmanın genel olarak yayıldığı bir başlangıç ​​enerji darbesi (çoğunlukla ısının salınmasıyla) gereklidir. dağıtıldığı alanın tamamı.

Isı oluşumuna katkıda bulunan fiziksel, kimyasal ve mikrobiyolojik süreçler meydana geldiğinde bir ateşleme darbesi meydana gelebilir. Bu süreçlerin doğasına bağlı olarak dürtüler buna göre ayrılır: fiziksel, kimyasal, Ve mikrobiyolojik

Sistemi etkilediğinden beri fiziksel dürtü Kimyasal bir işlemin sonucu olmayan bir ısı açığa çıkarsa, bu darbe termal olarak kabul edilir. Sistemin ısınmasına neden olan termal darbenin etkisi şu şekilde olabilir:

temas etmek- yanıcı karışımın kaynağıyla teması nedeniyle ısı transferi gerçekleştirilir;

radyasyon- yanıcı karışıma ısı transferi, ısıtma kaynağından gelen elektromanyetik radyasyonla meydana gelir;

konveksiyon– yanıcı sisteme ısı transferi bir madde (hareket halindeki hava veya başka bir gaz) tarafından meydana gelir;

hidrolik(dinamik) - gaz karışımının hacmindeki hızlı bir azalmaya bağlı olarak ısı üretimi ve buna ikincisinin basıncında bir artış eşlik eder.

Isı dürtüsünün ana kaynakları şunlardır:

– açık alev (sıcaklık ~ 1500) °C);

– ısıtılmış yüzeyler (sıcaklık > 900 °C);

– mekanik kıvılcımlar (sıcaklık ~ 1200 °C)

– elektrik kıvılcımları (6000'e kadar sıcaklık) °C).

Kimyasal ve mikrobiyolojik darbelerle, kimyasal reaksiyon, fizikokimyasal süreç (örneğin adsorpsiyon) ve yanıcı maddenin gıda olduğu mikroorganizmaların aktivitesi nedeniyle sistemde ısı birikimi meydana gelir.

2.4.2.4. Yanma reaksiyonlarının hızı.

Yanma işleminin hızı genel görünüm denklemle belirlenir:

Nerede A ,B – reaksiyona giren bileşenlerin konsantrasyonu;

τ - zaman,

Nerede m, n – yanma ürünlerinin konsantrasyonu.

Yanma hızındaki artışa, birim zamanda sisteme giren ısı miktarındaki artış ve bunun sonucunda yanma sıcaklığındaki artış eşlik eder.

2.4.2.5. Yanma sıcaklığı.

Yanma sırasında, açığa çıkan ısının tamamı reaksiyon karışımının sıcaklığının arttırılmasına harcanmaz, çünkü bir kısmı aşağıdaki kayıplar şeklinde harcanır:

- yetersiz yanma katsayısı ile dikkate alınan kimyasal ve fiziksel yetersiz yanma ( β );

- Alevin elektromanyetik radyasyonu, yayılan cismin sıcaklığına, toplanma durumuna ve kimyasal doğa. Bu bağımlılık, yayılan cismin emisyon katsayısı ile belirlenir ( ε ) ve dalga boyu elektromanyetik radyasyon;

– iletken-konvektif kayıplar.

Buna dayanarak yanma süreçlerinde 3 ana sıcaklık türü vardır:

– kalorimetrik;

– teorik (hesaplanmış);

– gerçek.

Yanma işlemi sırasında açığa çıkan tüm ısı, örneğin benzenin yanması sırasında yanma ürünlerini ısıtmak için harcandığında kalorimetrik sıcaklık elde edilir - 2533 İLE, benzin – 2315 İLE, hidrojen – 2503 İLE, doğal gaz – 2293 İLE.

Teorik (hesaplanan) sıcaklık, yanma ürünlerinin ayrışmasından kaynaklanan ısı kayıpları dikkate alınarak belirlenir. Hidrokarbon yanıcı maddelerin yanma ürünlerinin önemli ölçüde ayrışması > 2000 sıcaklıklarda başlar. İLE. Yangınlar sırasında bu kadar yüksek sıcaklıklar üretim koşulları pratikte meydana gelmez, dolayısıyla bu durumlarda ayrışmadan kaynaklanan ısı kayıpları kural olarak dikkate alınmaz.

Gerçek yanma sıcaklığı, çevreye olan ısı kaybı dikkate alınarak belirlenir ve neredeyse tüm yanıcı maddeler için ~ 1300 – 1700 İLE.

Yanma- karmaşık kimyasal süreç

Yanma - bunlar yoğun kimyasallardır oksidatif reaksiyonlar, bunlara ısı ve parıltının salınması eşlik eder. Yanma, yanıcı bir madde, oksitleyici ve bir ateşleme kaynağının varlığında meydana gelir. Oksijen, yanma sürecinde oksitleyici maddeler olarak hareket edebilir. nitrik asit, sodyum peroksit, Berthollet tuzu, perkloratlar, nitro bileşikleri vb. Yakıt olarak - birçok organik bileşikler, kükürt, hidrojen sülfür, piritler, çoğu serbest metal, karbon monoksit, hidrojen vb.

Yanma - Başlangıç ​​maddelerinin yanma ürünlerine dönüştürüldüğü karmaşık bir fizikokimyasal süreç.yoğun sekresyon eşliğinde. İlk karışımın bileşenlerinde depolanan kimyasal enerji aynı zamanda şu şekilde de serbest bırakılabilir:ve hafif. Aydınlık alana alev cephesi denir veya kısaca .

İnsan uygarlığının gelişmesinde önemli bir rol oynadı.insanlara yemek pişirme, evlerini ısıtma ve daha sonra kalkınma fırsatı verdive yeni, daha iyi araçlar ve teknolojiler yaratmak.

Yanma hâlâ dünyadaki ana enerji kaynağı olmaya devam ediyor ve öngörülebilir gelecekte de öyle kalacak. 2010 yılında insanlığın yeryüzünde ürettiği enerjinin yaklaşık %90'ı yakılarak üretildi.veya ve tahminlere göre 2040 yılına kadar bu pay %80'in altına düşmeyecek, enerji tüketimi ise 2010-2040 arasında %56 artacak . Bununla ilişkili olanlar:yorgunluk olarak modern uygarlık, çevre ve.

Yanmayı diğer türlerden ayıran özelliklerbüyükve büyük reaksiyon hızının sıcaklığa güçlü bir bağımlılığına yol açar. Yanma reaksiyonları, kural olarak, reaksiyonda açığa çıkan ısı nedeniyle giderek artan kendi kendine hızlanma ile dallanmış zincirli bir mekanizmayı takip eder. Sonuç olarak oda sıcaklığında süresiz olarak saklanabilen yanıcı bir karışım tutuşabilir veyaKritik tutuşma sıcaklığına ulaşıldığında ( ) veya harici bir enerji kaynağı tarafından başlatıldığında (zorla ateşleme veya ateşleme).

Başlangıç ​​karışımının küçük hacimde kısa sürede yanması sırasında oluşan ürünler önemli bir yanmaya maruz kalırsa mekanik işçevredeki nesneler üzerinde şok ve termal etkilere yol açan bu olaya patlama denir. Yanma ve patlama süreçleri yaratılışın temelini oluşturur, , Ve çeşitli türler konvansiyonel silahlar.

Günümüzde insanlığın kullandığı enerjinin %90'ından fazlası yanma yoluyla üretilmektedir. Yanma teorisine ilişkin bilimsel araştırmalar Rus bilim adamı V.A.

Yanma reaksiyonları, aynı moleküldeki atomların oksidasyon durumundaki bir değişiklikle meydana gelir (genellikle bu, maddelerin termal ayrışmasının bir reaksiyonudur).- Alevden yoğun ısı, duman ve ışık emisyonunun açığa çıkmasıyla birlikte, başlangıçtaki yanıcı madde ve malzemeleri yanma ürünlerine dönüştüren karmaşık bir fizikokimyasal süreç.

Herhangi bir yangının altında yatan böyle bir fiziksel ve kimyasal reaksiyonun meydana gelmesi için üç temel bileşenin varlığı gereklidir: yanıcı bir ortam, bir ateşleme kaynağı ve bir oksitleyici.

Yanıcı ortam- Tutuşturma kaynağının uzaklaştırılmasından sonra bağımsız olarak yanabilen bir ortam.

Ateşleme kaynağı tutuşma için yeterli sıcaklık, enerji ve etki süresine sahip bir ısı kaynağıdır.

Kinetik ve difüzyon yanmaları vardır.

Kinetik yanmaönceden karıştırılmış yanıcı gazların ve bir oksitleyicinin yanmasını temsil eder.

Difüzyon yanması– bu, oksitleyicinin yanma bölgesine dışarıdan girdiği yanmadır. Difüzyon yanması ise zaman ve uzayda laminer (sakin) ve çalkantılı (düzensiz) olabilir.

Başlangıçtaki yanıcı maddenin toplanma durumuna bağlı olarak ayırt edilirler. homojen, heterojen yanma Ve yoğunlaştırılmış sistemlerin yanması.

Şu tarihte: homojen yanma oksitleyici ve yakıt aynı toplanma durumundadır. Bu tip yanma gaz karışımları(doğal gaz, hidrojen, propan vb. oksitleyici bir maddeyle - genellikle hava oksijeni).

Şu tarihte: heterojen yanma başlangıç ​​maddeleri (örneğin katı veya sıvı yakıt ve gaz oksitleyici) farklı toplanma durumlarındadır. Toza dönüşen katı maddeler (kömür, tekstil, bitki, metal), hava ile karıştığında yangın patlayıcı toz-hava karışımları oluşturur.

Yanma yoğunlaştırılmış sistemler Bir maddenin yoğunlaşmış halden gaz haline geçişi ile ilişkilidir.

Alevin yayılma hızına bağlı olarak yanma gerçekleşebilir. patlama- birkaç m/s hızında, patlayıcı- onlarca ve yüzlerce m/s mertebesinde hız ve patlama− yüzlerce ve binlerce m/s.

İçin patlama veya normal yanma yayılımı, katmandan katmana ısı transferi ile karakterize edilir. Sonuç olarak alev cephesi yanıcı karışıma doğru hareket eder.

Patlayıcı yanma, hızlı enerji salınımı ve aşırı basınç oluşumu (5 kPa'dan fazla) ile bir yanma işlemidir.

Şu tarihte: patlama Yanmada (patlama) alev, ses hızına yakın veya bu hızı aşan bir hızla yayılır.

Patlama sabit bir hızda yayılan ve başlangıç ​​​​maddelerinin kimyasal dönüşüm bölgesinin önünü takip eden bir şok dalgasının birleşimi olan oksitleyici - indirgeyici sistemin kimyasal dönüşüm sürecidir. Patlama dalgasında açığa çıkan kimyasal enerji, şok dalgasını besleyerek sönmesini engeller.

Patlama dalgasının hızı her sistemin kendine özgü bir özelliğidir. Heterojen sistemler, gaz-katı reaksiyonunun özellikleri nedeniyle düşük hızlı patlama ile karakterize edilir. Gaz karışımlarının patlaması sırasında alevin yayılma hızı (1-3)∙10 3 m/s veya daha fazla, şok dalgası cephesindeki basınç ise (1-5) MPa veya daha fazladır.

Yanma, adı verilen tehlikeli faktörlerle karakterize edilir. yangın tehlikeleri.

Altında ateş Maddi zarara, vatandaşların yaşamına ve sağlığına, toplumun ve devletin çıkarlarına zarar veren kontrolsüz yanma anlamına gelir.

İLE yangın tehlikeleri(GOST 12.1.004-91'e göre) şunları içerir:

Alevler ve kıvılcımlar;

Artan ortam sıcaklığı;

Azaltılmış oksijen konsantrasyonu;

Zehirli yanma ürünleri

Termal ayrışma.

Alev- Bu, içinde oksidasyon, duman oluşumu ve ısı üretimi süreçlerinin meydana geldiği, ayrıca toksik gazlı ürünlerin üretildiği ve çevredeki alandan oksijenin emildiği alanın (alev bölgesi) görünür kısmıdır.

Alev niceliksel olarak aşağıdaki miktarlarla karakterize edilir:

Yanma alanı ( F 0 , m 2), - tükenmişlik oranı ( Ψ , kg/s), - ısı yayma gücü ( Q dağlar, W) - optik duman miktarı ( ΨD, Neper∙m2∙kg -1).

Bir yangında yanmanın özellikleri, diğer yanma türlerinden farklı olarak şunlardır: yangının kendiliğinden yayılma eğilimi; nispeten düşük derecede yanma tamlığı ve tam ve eksik oksidasyon ürünlerini içeren yoğun duman emisyonu.

Yangınlar sırasında üç bölge oluşur:

- Yanma bölgesi Ben yanma için maddelerin hazırlanmasının (ısıtma, buharlaşma, ayrışma) ve yanmanın gerçekleştiği alanın bir parçasıyım.

- Isıdan etkilenen bölge- termal etkilerin malzeme ve yapı durumunda gözle görülür bir değişikliğe yol açtığı ve insanların özel termal koruma olmadan kalmasının imkansız olduğu, yanma bölgesine bitişik alanın bir kısmı.

- Duman bölgesi- Yanma bölgesine bitişik olan ve hem ısıdan etkilenen bölgede hem de bunun dışında bulunan ve insanların yaşamını ve sağlığını tehdit eden konsantrasyonlarda baca gazlarıyla dolu olan alanın bir kısmı.

Yanma iki modda gerçekleştirilebilir: kendiliğinden yanma Ve dağıtımön alev.

Alev Yayılması- Isıl iletkenlik, ısıl radyasyon (radyasyon) ve konveksiyon nedeniyle bir maddenin ve malzemelerin yüzeyi üzerinde yanmanın yayılması süreci.

Değerlendiriyor yangın gelişiminin dinamikleri Ana aşamalarının birçoğu ayırt edilebilir:

- 1 faz(10 dakikaya kadar) - Yaklaşık 1-3 dakikada yangının yangına dönüşmesini ve 5-6 dakikada yanma bölgesinin büyümesini içeren başlangıç ​​aşaması. Bu durumda, yanıcı maddeler ve malzemeler boyunca ağırlıklı olarak doğrusal bir yangın yayılımı meydana gelir ve buna bol miktarda duman emisyonu eşlik eder.

- 2 faz- 30-40 dakika süren hacimsel yangın gelişimi aşaması, hacimsel yanmaya geçişle birlikte hızlı bir yanma süreci ile karakterize edilir. Alevin yayılma süreci, yanma enerjisinin diğer malzemelere aktarılması nedeniyle uzaktan gerçekleşir. Sıcaklık (800-900 o C'ye kadar) ve yanma oranı maksimum değerlere ulaşır.

Yangının maksimum değerlerde stabilizasyonu 20-25 dakikada meydana gelir ve yanıcı maddelerin büyük kısmı yanarken 20-30 dakika daha devam eder.

- 3 faz- yangının bozulma aşamaları, ör. yavaş yanma şeklinde sonradan yanma. Bundan sonra yangın durur.

ISO No. 3941-77'ye göre yangınlar aşağıdaki sınıflara ayrılır:

- A sınıfı- Yanmasına içten yanmanın eşlik ettiği, çoğunlukla organik kökenli katı maddelerin yangınları (odun, tekstil, kağıt);

- B sınıfı- Yanıcı sıvıların veya eriyen katıların yangınları;

- C sınıfı- gaz yangınları;

- D sınıfı- Metallerin ve bunların alaşımlarının yangınları;

- E sınıfı- Elektrik tesisatlarının yanmasından kaynaklanan yangınlar.

Özellikler Yangın ve patlama tehlikesi bakımından yanıcı karışımlar şunlardır:

Yanıcılık grupları,

Alev yayılımının (tutuşma) konsantrasyon sınırları,

Parlama noktası, tutuşma ve kendiliğinden tutuşma sıcaklığıdır.

Yanıcılık grubu- Maddelerin aşağıdaki toplam halleri için geçerli olan gösterge:

- gazlar- 50 o C sıcaklıkta mutlak buhar basıncı 300 kPa'ya eşit veya daha fazla olan ya da kritik sıcaklığı 50 o C'nin altında olan maddeler;

- sıvılar- Erime noktası (damlama noktası) 50 o C'nin altında olan maddeler;

- katılar ve erime noktası (damlama noktası) 50 o C'nin üzerinde olan malzemeler;

- toz- Parçacık boyutu 850 mikrondan küçük olan dağılmış maddeler ve malzemeler.

Yanıcılık- Bir maddenin veya malzemenin yanma yeteneği. Yanıcılıklarına göre üç gruba ayrılırlar.

Yanıcı değildir (yanmaz) - havada yanamayan maddeler ve malzemeler. Yanıcı olmayan maddeler yangın tehlikesi oluşturabilir (örneğin oksitleyicilerin yanı sıra su, hava, oksijen veya birbirleriyle etkileşime girdiğinde yanıcı ürünler açığa çıkaran maddeler).

Düşük yanıcılık (yangına dayanıklı) - bir ateşleme kaynağından havada tutuşabilen, ancak çıkarıldıktan sonra bağımsız olarak yanamayan maddeler ve malzemeler.

Yanıcı(yanıcı) - kendiliğinden yanabilen, ayrıca bir ateşleme kaynağından havada tutuşabilen ve çıkarıldıktan sonra bağımsız olarak yanabilen maddeler ve malzemeler.

Bu gruptan var son derece yanıcı maddeler ve malzemeler- Düşük enerjili bir ateşleme kaynağına (kibrit alevi, kıvılcım, için için yanan sigara vb.) kısa süreli (30 saniyeye kadar) maruz kalma durumunda tutuşma özelliğine sahip.

Yanıcı konsantrasyon limitleri- Karışımın alev yayamaz hale geldiği, altında (üstünde) %, g/m3 veya l/m3 cinsinden ifade edilen minimum ve maksimum konsantrasyon (oksitleyici bir ortamla bir karışımdaki yakıtın kütle veya hacim oranı).

Alev yayılımının alt ve üst konsantrasyon sınırları vardır (sırasıyla NCPRP ve VKPRP).

NCPRP (VKPRP)- Alevin karışım boyunca ateşleme kaynağından herhangi bir mesafeye yayılabileceği karışımdaki minimum (maksimum) yakıt içeriği (yanıcı madde - oksitleyici ortam). Örneğin, esas olarak metandan oluşan bir doğal gaz karışımı için, tutuşma konsantrasyon sınırı (patlamalı yanma) %5-16'dır ve 1 m3 havada 21 litre gaz olduğunda propan patlaması mümkündür ve 95 litrede yanma mümkündür.

alevlenme noktası (T vsp) - yüzeyinde bir ateşleme kaynağından havada parlayabilen gaz ve buharların oluştuğu yanıcı bir maddenin minimum sıcaklığı, ancak bunların oluşum hızı hala stabil yanma için yetersizdir.

Sayısal değere bağlı olarak T vsp sıvıları şu şekilde sınıflandırılır: yanıcı (yanıcı) Ve yanıcı (GZh). Sırayla LVZH GOST 12.1.017-80'e göre üç kategoriye ayrılmıştır.

Özellikle tehlikeli yanıcı sıvılar- Bunlar yanıcı sıvılardır T vsp Kapalı alanda -18 o C ve altında veya açık alanda -13 o C'den. Bunlara aseton, dietil eter, izopentan vb. dahildir.

Sürekli tehlikeli yanıcı sıvılar- Bunlar yanıcı sıvılardır T vsp Kapalı alanda −18 o C'den +23 o C'ye veya açık alanda −13 o C'den 27 o C'ye kadar. Bunlara benzen, toluen, etil alkol, etil asetat vb. dahildir.

Yüksek sıcaklıklarda tehlikeli yanıcı sıvılar- Bunlar yanıcı sıvılardır T vsp Kapalı alanda 23 o C ile 61 o C arasında veya açık alanda 27 o C ile 66 o C arasında. Bunlara terebentin, beyaz ispirto, klorobenzen vb. dahildir.

Parlama noktası, NPB 105-03'e uygun olarak patlama ve yangın tehlikeleri açısından binaların ve dış tesislerin kategorilerini belirlemek ve ayrıca süreçlerin yangın ve patlama güvenliğini sağlamak için önlemler geliştirirken kullanılır.

Kendiliğinden tutuşma sıcaklığı- Enerji oranında keskin bir artışın meydana geldiği bir maddenin en düşük sıcaklığı.

Konsept " patlama» Ortamda önemli miktarda basınç artışına neden olabilecek tüm proseslerde kullanılır.

GOST R 22.08-96'ya göre patlama- Bir maddenin durumundaki ani fiziksel ve kimyasal değişiklikle ilişkili, basınç dalgalanmasına veya şok dalgasına yol açan, iş üretebilen sıkıştırılmış gaz veya buhar oluşumunun eşlik ettiği, kısa bir süre içinde enerji salınımı sürecidir. .

Patlayıcı nesnelerde aşağıdaki patlama türleri mümkündür:

- patlayıcı süreçler- Kapalı bir alanda kontrolsüz ani enerji salınımı;

- hacimsel patlama- Yakıt-hava veya diğer gaz, toz-hava karışımlarından oluşan bulutların oluşması ve bunların hızlı patlayıcı dönüşümleri;

- fiziksel patlamalar- Yüksek basınç veya aşırı ısıtılmış sıvı altındaki boru hatlarında, kaplarda patlamalar.

Acil patlama– Potansiyel olarak tehlikeli bir tesiste herhangi bir zamanda sınırlı bir alanda kendiliğinden, tesadüfen veya üzerinde çalışan personelin hatalı eylemleri sonucu ortaya çıkan acil durum.

Patlamaların nedenleri başlıca şunlardır:

Teknolojik düzenlemelerin ihlali;

Dış mekanik etkiler;

Ekipman ve tesislerin eskimesi;

Tasarım hataları;

Kapalı ortamın durumundaki değişiklikler;

Servis personelinin hataları;

Enstrümantasyon, kontrol ve güvenlik cihazlarının arızalanması.