Физико-химические основы процессов горения и взрыва. Пожар и загорание

Горение – это процесс быстрого (самоускоряющегося) химического превращения вещества, сопровождающегося интенсивным выделением тепла и излучением света.

В большинстве случаев для возникновения и развития процесса горения необходимо наличие 3 факторов: горючего вещества, окислителя и источника (импульса) воспламенения. Наиболее распространенным окислителем является кислород воздуха. В ряде случаев горение происходит в присутствии других окислителей (окислов азота, озона и др) или кислорода, содержащегося в горючем продукте (взрывчатые вещества, порох).

При горении в воздухе концентрация кислорода должна быть не ниже 14-18% и только некоторые вещества (ацетилен, этилен, H₂, сероуглерод) могут гореть при меньшем содержании О₂ (до 10%).

Источник зажигания – это источник тепла, обладающий соответствующей температурой и запасом тепловой энергии, достаточной для возникновения горения других веществ. В производственных условиях ИЗ являются: открытое пламя; накаленные тела: электрические искры; разряды атмосферного и статического электричества; искры от удара и трения; ударные волны; солнечная радиация; ЭМИ, лазерные и др. излучения.

В зависимости от свойств горючей смеси горение бывает гомогенным и гетерогенным. При гомогенном горении исходные вещества имеют одинаковое агрегатное состояние (например, горение газов). Горение твердых и жидких веществ является гетерогенным.

В зависимости от скорости распространения пламени горение может быть: дефлаграционным(нормальным), где скорость распространения пламени порядка десятка м/с; взрывным, где скорость распространения равна сотням м/с; детонационным − особая форма горения, когда скорость порядка тысячи м/с. Пожарам свойственно дефлаграционное горение.

Также различают полное горение, т.е. горение при достаточном и избыточном количестве кислорода, и неполное горение – при недостатке кислорода.

Различают так же диффузионное и кинетическое горение.

При диф-ом горении кислород из воздуха проникает в зону горения в резельтате молекулярной диффузии, обусловленной разностью парциальных давлений кислорода в воздухе и в зоне горения. При кинетическом горении кислород и ГВ поступают в зону горения в смешанном состоянии.Так горят химически однородные горючие системы , в которых молекулы кислорода нах-ся в тесном контакте с молекулами горючего в-ва.

Взрыв – быстрое превращение вещества (взрывное горение), сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить механическую работу. Взрыв, как правило, приводит к возникновению интенсивного роста давления. В окружающей среде образуется и распространяется ударная волна, способная создать угрозу жизни и здоровью людей, нанести материальный ущерб и ущерб окружающей среде, стать источником ЧС.

Общее действие взрыва проявляется в разрушении оборудования или помещения, вызываемлм ударной волной, а также в выделении вредных веществ (продуктов взрыва или содержащихся в оборудовании).

Возгорание (загорание) − неконтролируемое горение вне специального очага, не наносящее материальный ущерб.

Пожа́р — неконтролируемый процесс горения, причиняющий материальный ущерб, вред жизни и здоровью людей, интересам общества и государства.