Влажность, летучие продукты пиролиза и межфазовые переходы - Принципы горения и взрыва

Пиролиз (от греч. руr-огонь и lysis-разложение, распад) - разложение или др. превращения хим. соединений при нагревании.

Образование пламени связано с газообразным состоянием вещества, поэтому горение жидких и твердых веществ, сопровождающееся возникновением пламени, предполагает их предварительный переход в газообразную фазу. В случае горения жидкостей этот процесс обычно заключается в простом кипении с испарением у поверхности, в то время как при горении почти всех твердых веществ образование продуктов, способных улетучиваться с поверхности материала и попадание в область пламени, происходит путем Химического разложения или пиролиза.

Для протекания процесса горения необходимо горючее вещество, кислород (воздух) и источник воспламенения. Горючее вещество и кислород составляют горючую систему. Источник воспламенения вызывает в ней реакцию окисления. При установившемся горении источником воспламенения служит теплота зоны реакции.

Горючие системы могут быть однородными (однофазными, гомогенными) и неоднородными (многофазными, гетерогенными, гетерофазными). К гомогенным относятся газообразные системы, в которых горючее вещество и окислитель перемешаны друг с другом, например, смеси горючих газов с воздухом. К неоднородным относятся системы, в которых горючее вещество и окислитель находятся в разных фазах, отделены друг от друга поверхностью раздела, например твердые горючие материалы и жидкости, находящиеся в соприкосновении с воздухом, струи горючих газов, поступающие в воздух.

При горении гетерогенных горючих систем кислород, для того чтобы вступить в реакцию с горючим веществом, должен продиффундировать через область пространства, занятую смесью воздуха и продуктов горения.

При высоких температурах наблюдается диффузионное горение, при низких - кинетическое

Горение всех видов газов, жидкостей и твердых веществ на пожарах (за исключением некоторых взрывчатых веществ и пиротехнических изделий) является Диффузионным. Так как наблюдаемая скорость химической реакции в диффузионной области определяется скоростью диффузии кислорода в зону реакции, то все реакции горения в этой области имеют одинаковую скорость, не зависящую от природы горючего. Температурная зависимость скорости реакции в этой области сравнительно невелика и определяется изменением физических констант (коэффициента диффузии, вязкости и т. д.) от температуры.

При горении гомогенных горючих систем, в которых окислитель и горючее вещество находятся в одной фазе, диффузионные явления обычно роли не играют.

Горение, зависящее только от скорости химической реакции, называется кинетическим. Скорость кинетического горения смесей значительно превышает скорость диффузионного горения горючих веществ, находящихся в них. Горение таких смесей в замкнутом объеме представляет взрыв. На практике кинетическое горение наблюдается только в начальной фазе пожара. Так, пожар ЛВЖ в резервуарах часто возникает в результате взрыва образовавшейся в них смеси паров жидкости с воздухом. При взрыве смеси крыша резервуара сбрасывается и горение паров жидкости происходит в диффузионной области.

Похожие статьи




Влажность, летучие продукты пиролиза и межфазовые переходы - Принципы горения и взрыва

Предыдущая | Следующая