Горение (процесс горения)
Вы можете посмотреть авторское определение термина «процесс горения» профессора Абдурагимова И.М. с подробными разъяснениями сути этого явления или прочитать определения из разных источников ниже:
Определение
Источник
экзотермическая реакция, протекающая в условиях ее прогрессивного самоускорения
пункт 2.1.1 ГОСТ 12.1.044-89 (ИСО 4589-84) «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов»
экзотермическая реакция окисления вещества, сопровождающаяся по крайней мере одним из трех факторов: пламенем, свечением, выделением дыма
пункт 1.5 СТ СЭВ 383-87 «Пожарная безопасность в строительстве» термины и определения (утратил силу)
химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением большого количества тепла и обычно свечением
пункт 1 ОСТ 78-2-73 Горение и пожарная опасность веществ. Терминология (утратил силу)
экзотермическая реакция сгорания вещества в окислителе
пункт 23 Международного стандарта 89/396/FDIS ИСО 13943 Пожарная безопасность — Словарь
химический процесс, основывающийся на избирательном сродстве кислотвора воздуха к горящему телу и во взаимном их химическом соединении
«Практическое наставление брандмейстерам» Санктпетерберг, Типография В. Плавильщикова 1818 г., стр.71
всякое быстрое соединение какого-нибудь вещества с кислородом, при котором отделяется такое количество тепла, что происходит накаливание, обыкновенно называется горением этого вещества. Но это определение не полно, потому что предметы могут гореть не в одном только кислороде, но и во многих других газах.Поэтому горением следует называть все происходящие в предметах изменения, называемые реакцией, которые только сопровождаются отделением света и большого количества теплоты.
Николаев А. Пожарная книга. Постановления закона о предосторожностях от огня и руководство к тушению всякого рода пожаров. С-Петерберг, Типография М. Стасюлевича 1875 г., стр.42
всякий химический экзотермический процесс, сопровождающийся столь энергичным выделением тепла, что при этом процессе появляется свечение
Тидеман Б.Г. Сциборский Д.Б. Химия горения, Издательство Наркомхоза РСФСР, Ленинград 1940 Москва, с 6
химический процесс, сопровождающийся выделением тепла и света
Демидов П.Г. Основы горения веществ, издательство Министерства коммунального хозяйства РСФСР, Москва, 1951 год. с.7
быстро протекающая химическая реакция, сопровождающаяся выделением тепла и излучением света
Годжелло М.Г., Демидов П.Г., Джалалов Е.М., Коршак З.В., Рябов И.В. «Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости» Из-во Министерства коммунального хозяйства РСФСР, Москва, 1956
всякая быстро протекающая химическая реакция, сопровождающаяся выделением тепла и света
Хитрин Л.Н. Физика горения и взрыва, Москва, Издательство Московского универтитета 1957 год с.5
всякая химическая реакция, сопровождающаяся выделением тепла и излучением света, например, реакции взаимодействия водорода с хлором, красного фосфора с бромом, бензина с кислородом воздуха, разложение сжатого ацетилена и т.д.
Челышев Ф.С., Сомова З.М. Демидов П.Г. Пожарная опасность речных судов и противопожарные мероприятия, издательство «Речной транспорт», Москва, 1959 год с.5.
сложный физико-химический процесс взаимодействия горючего вещества и окислителя, сопровождающийся выделением тепла и излучением света.
Алексеев М.В., Демидов П.Г. Ройтман М.Я., Тарасов Агалаков Н.А. Основы пожарной безопасности. Учебное пособие для высших учебных заведений, «Высш. школа», 1971, с 7
основной процесс на пожаре, сложный физико-химический процесс превращения горючих веществ и материалов в продукты сгорания, сопровождаемый интенсивным выжедением тепла, дыма и световым излучением, в основе которого лежат быстротекущие химические реакции окисления в атмосфере кислорода воздуха
Абдурагимов И.М. Говоров В.Ю. Макаров В.Е. Физико-химические основы развития и тушения пожаров, М. 1980 ВИПТШ МВД СССР, с.5
физико-химический процесс, для которого характерны три признака: химическое превращение, выделение тепла, излучение света.
Демидов П.Г., Шандыба В.А., Щеглов П.П. «Горение и свойства горючих веществ». – 2-е изд., перераб. – М.: Химия, 1981. – с.7.
процесс быстрого окисления с выделением за единицу времени значительного количества тепла, успевающего поддерживать его на уровне достаточно высоких температур
Шувалов М.Г. Основы пожарного дела: Учебник для рядового и мл. нач. состава пожарнойе охраны. – 3-е изд., перераб. И доп. – М.: Стройиздат, 1975. – с 244
сложное, быстро протекающее химическое превращение, сопровождающееся выделением большого количества теплоты и обычно свечением
Шувалов М.Г. Основы пожарного дела: Учебник для рядового и мл. нач. состава пожарнойе охраны. – 3-е изд., перераб. И доп. – М.: Стройиздат, 1983. – с 275
сложный физико-химический процесс, при котором горючие вещества и материалы под воздействием высоких температур вступают в химическое взаимодействие с окислителем (кислородом воздуха), превращаясь в продукты горения, и который сопровождается интенсивным выделением тепла и световым излучением
Абдурагимов И.М., Андросов А.С., Исаева Л.К., Крылов Е.В.. «Процессы горения». Учебник ВИПТШ М., 1984 г. с. 5
сложный физико-химический процесс превращения горючих веществ и материалов в продукты горения, сопровождающийся выделением тепла и света
Баратов А.Н., Андрианов Р.А., Корольченков А.Я. и др.; Под ред. А.Н. Баратова. – М.: Стройиздат, 1988, с.5
процесс протекания экзотермических химических реакций в условиях прогрессивного самоускорения, обусловленного накоплением в горючей среде тепла или катализирующих продуктов реакции.
Корольченко А.Я. «Процессы горения и взрыва». – М.: Пожнаука, 2007, — с.8
сложный физико-химический процесс, при котором превращение вещества сопросвождается интенсивным выделением энергии и темпло- и массообменом с окружающей средой
Брушлинский Н.Н., Соколов С.В., Вагнер П. «Человечество и пожары», М.: ООО «ИПЦ Маска» 2007 — с.21
совокупность одновременно протекающих физических процессов (плавление, испарение, ионизация) и химических реакций окисления горючих веществ и материалов, сопровождающихся ярким свечением (пламенем), тепловым излучением и выделением дыма
Шувалов М.Г. Основы пожарно-спасательного дела, учебное пособие. Москва, 2012 год, с. 327
инженер пожарной безопасности
историк пожарной охраны Москвы
Все права на текст статьи принадлежат автору. Копирование, распространение, использование и иные действия, за исключением ознакомления на данной странице сайта ptm01.ru запрещены.
Разрешено: копировать ссылку (url) на данную страницу и направлять скопированную ссылку неограниченному кругу лиц.
В случае сомнений, руководствуйтесь правилом: всё, что не разрешено — запрещено
горение
3.3 горение: Экзотермическая реакция окисления вещества, сопровождающаяся по крайней мере одним из трех факторов: пламенем, свечением, выделением дыма.
Экзотермическая реакция окисления вещества, сопровождающаяся, по крайней мере, одним из трех факторов: пламенем, свечением, выделением газа
Экзотермическая реакция окисления вещества, сопровождающаяся по крайней мере одним из трех факторов: пламенем, свечением, выделением дыма
5. Горение — химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением тепла и (или) дыма, появлением пламени и (или) тлением.
6.2. Горение — химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением тепла и (или) дыма, появлением пламени и (или) тлением.
3.7. Горение — экзотермическая реакция окисления вещества, сопровождающаяся, по крайней мере, одним из трех факторов: пламенем, свечением, выделением дыма.
3.2 горение: Экзотермическая реакция окисления вещества, сопровождаемая по крайней мере одним из трех факторов: пламенем, свечением, выделением дыма.
3.7 горение: Реакция, которая включает как сгорание органических материалов, так и окисление металлов.
3.2 горение: Экзотермическая реакция окисления вещества, сопровождающаяся по крайней мере одним из трех факторов: пламенем, свечением, выделением дыма.
3.11 горение: Экзотермическая реакция окисления вещества, сопровождающаяся по крайней мере одним из трех факторов: пламенем, свечением, выделением дыма.
3.11 горение: Экзотермическая реакция окисления вещества, сопровождающаяся по крайней мере одним из трех факторов: пламенем, свечением, выделением дыма.
3.2 горение: Химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением тепла и (или) дыма, появлением пламени и (или) тлением
3.2. Горение (по СТ СЭВ 383).
3.1.17 горение (combustion): Химическая реакция материала за счет быстрого окисления с выделением тепла и света.
3.1 горение (combustion): Экзотермическая реакция сгорания вещества в окислителе.
Примечание — При горении обычно происходит выделение продуктов сгорания, сопровождаемое наличием пламени и/или видимым свечением.
3.9 горение: Экзотермическая реакция окисления вещества, сопровождающаяся, по крайней мере, одним из трех факторов: пламенем, свечением, выделением дыма.
2. Горение — экзотермическая реакция окисления вещества, сопровождающаяся, по крайней мере, одним из трех факторов: пламенем, свечением, выделением дыма.
2. Горение — экзотермическая реакция окисления вещества, сопровождающаяся, по крайней мере, одним из трёх факторов: пламенем, свечением, выделением дыма.
211. Горение – сложная химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением тепла (экзотермическая реакция) и света.
212. Горение без свечения, обычно опознаваемое, как правило, по появлению дыма, называется тлением.
213. Термином «Взрыв» принято обозначать внезапное изменение (окисление) состояния вещества (материала), сопровождающееся выделением тепла и резким повышением давления вследствие расширения газов.
22. ГРУППЫ ГОРЮЧЕСТИ ВЕЩЕСТВ (МАТЕРИАЛОВ)
221. ОЕЩЕЕ ПОЛОЖЕНИЯ
В зависимости от реакции вещества (материала) на воздействие огня или высокой температуры они подразделяются на негорючие, трудно горючие и горючие.
Смотри также родственные термины:
111. Горение и взрыв возможны только при наличии трех факторов: горючего вещества, окислителя, которые в смеси с горючим веществом в определенной концентрации — между нижним (НПВ) и верхним (ВПВ) пределами взрыва — образуют горючую или взрывоопасную смесь (среду), и источника зажигания.
Наглядно это можно было показать на примере «огненного» треугольника, представленного на рис.1
Отсутствие хотя бы одной из сторон треугольника делают горение или взрыв невозможным.
112. Одним из важнейших аспектов любых нормативных документов, так же как и настоящих рекомендаций, являются границы, в которых они действуют или область их распространения.
В рассматриваемой области – это четкое определение спектра горючих веществ, окислителя, источника воспламенения (или зажигания), а также места размещения электроустановки (или электрооборудования, как части и ее).
113. Настоящие рекомендации, также как и международные стандарты и рекомендации распространяются на электроустановки, размещаемые в зданиях и сооружениях, в помещениях, под навесом и на открытом воздухе, в том числе внутри технологического оборудования и трубопроводов (в отступлении от 7.3.1. title=»Правила устройства электроустановок. Издание 7″), где применяются, перерабатываются или складируются горючие вещества, отнесённые к взрывоопасным (см. раздел 3).
При этом, в качестве окислителя рассматривается только кислород воздуха, а в качестве источника зажигания – только электрооборудование, т.е. опасные нагревы его поверхностей, искры и дуги, образующиеся как при его нормальной работе, так и в результате различных неисправностей.
114. Настоящие рекомендации не распространяются на:
— электроустановки рудников и шахт, опасных по рудничному газу метану и угольной пыли, а так же на предприятия, взрывоопасность которых является средствами применения, производства или храпения взрывчатых веществ;
— на другие окислители, за исключением кислорода воздуха (указание в п. 7.1.18 title=»Правила устройства электроустановок. Издание 7″ на какие-либо другие окислители является ошибочными и автоматически перенесено из title=»Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности» и title=»Определение категорий наружных установок по пожарной опасности») — взрывозащищенное электрооборудование испытывается и обеспечивает взрывобезопасность только в средах, где перемешиваются горючие вещества с воздухом;
— на любые другие источники воспламенения, не связанные с электроустановками.
12. ОСНОВНЫЕ НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
Нормативные документы по электроустановкам во взрывоопасных зонах, базируясь на общих правилах изготовления электрооборудования и проектирования, монтажа и эксплуатации электроустановок, устанавливают дополнительные к ним требования, направленные на снижение до допустимого уровня вероятность того, что электроустановка может стать источником воспламенения окружающей взрывоопасной среды.
Развитие торгово-экономических связей в различных областях электротехники потребовало унификации национальных Норм и Правил различных стран для обеспечения адекватной безопасности. С этой целью были созданы Международная Электротехническая Комиссия, а в странах ЕЭС — Европейский Комитет по Стандартизации в области Электротехники. Широкое применение в нашей стране импортного взрывозащищенного электрооборудования, как единичного, так и в составе комплексных электроустановок, требует для обеспечения взрывобезопасностп сравнительного анализа, по крайней мере, основных Положений Международных и Российских Норм и Правил в данной области.
121. ПУБЛИКАЦИИ МЕЖДУНАРОДНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ КОМИССИИ (МЭК — 1ЕС)
121.1. Международная Электротехническая Комиссии (МЭК), членом которой является и Россия, занимается разработкой единых и согласованных рекомендаций в области электротехники.
Технические проблемы рассматриваются в технических комитетах (ТК) МЭК.
Для выполнения этой работы все страны — члены МЭК — могут направлять в ТК своих экспертов.
Предложения, с которыми выступают те или иные члены МЭК, передаются на обсуждение соответствующего ТК и после всестороннего обсуждения ставятся на голосование, а по истечении шестимесячного срока (в случае их принятия за это время большинством членов) публикуются в качестве рекомендаций МЭК.
121.2. Публикации МЭК не являются нормативными документами и не претендуют эту роль. При росте числа стран, участвующих в их разработке, приходится идти на компромиссы, неизбежным следствием которых, в конечном итоге, является снижение требований к безопасности и многие проблемы, по которым страны — члены МЭК не могли прийти к согласованному мнению, оказались просто обойденными рекомендациями этой организации.
Перечень публикаций МЭК по электроустановкам во взрывоопасных зонах приведен в Приложении 1.
122. ЕВРОПЕЙСКИЕ НОРМЫ — СТАНДАРТЫ CENELEC
122.1. Для стран, входящих в Европейское Экономическое Сообщество (ЕЭС), разработкой единых согласованных норм занимается Европейский Комитет по стандартизации в области электротехники (CENELEC).
Европейские: нормы и стандарты CENELEC разработаны на базе национальных норм стран-членов ЕЭС и рекомендаций МЭК, но в отличии от рекомендаций МЭК, являются тщательно проработанными нормативными документами.
В 1977 г. Европейские Нормы были приняты в качестве национальных норм во всех странах-членах ЕЭС.
122.2. Перечень европейских норм по конструированию, испытанию и маркировке взрывозащищенного электрооборудования для взрывоопасной газовой среды (кроме шахт) приведен в Приложении 2, а обозначение этих норм, принятое в каждой из стран ЕЭС, дано в Приложении 3.
123. НОРМАТИВНЫЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ США
123.1. В то время как на базе рекомендаций МЭК и Европейских Норм происходит сближение национальных норм большинства стран, процесс этот. по крайней мере в области электроустановок во взрывоопасных зонах, практически не затронул норм США, хотя они также являются членом МЭК.
Нормы и Правила США (а также Канады и Мексики) в части классификации взрывоопасных зон и взрывоопасных смесей, подходам к конструкции и маркировке взрывозащищенного электрооборудования, выполнения электрических сетей во взрывоопасных зонах и т.п., стоят в мире особняком.
123.2. Поскольку электрооборудование США имеется в эксплуатации и в нашей стране, а при развитии торгово-экономических связей видимо оно будет поступать и в дальнейшем, знание, по крайней мере, основных положений норм США, представляет определенный практический интерес.
Основные нормы и рекомендуемые практики США по электроустановкам во взрывоопасных зонах приведены в Приложении 4.
124. НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ РФ
Перечень основных действующих нормативных документов Российской Федерации, имеющих отношение к электроустановкам во взрывоопасных зонах, приведены в Приложении 5.
124.1. СИСТЕМА СТАНДАРТОВ «ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОЕ И РУДНИЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ. ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ»
124.1.1. Данная система стандартов разработана на базе соответствующих публикаций МЭК взамен ранее действовавших ПИВЭ и ПИВРЭ.
124.1.2. Входящие в систему стандарты являются тщательно проработанными нормативными документами, определяющими требования к конструкции взрывозащищенного электрооборудования, методам его испытаний, классификации, маркировке и сертификации.
124.2. КОМПЛЕКС СТАНДАРТОВ «ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ЗДАНИЙ. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ. ТРЕБОВАНИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ»
124.2.1. Этот комплекс стандартов является практически дословным переводом соответствующих частей и разделов публикации МЭК 364 «Электрические установки зданий» и публикации МЭК 449 «Диапазоны напряжения электрических установок зданий».
Отдельные стандарты, входящие и этот комплекс, вводились в действие в качестве Государственных стандартов РФ в период с 01.01.1995 г. по 01.01.1997 г.
124.2.2. Требования входящих в комплекс стандартов распространяются на электроустановки до 1кВ переменного тока:
— жилых и общественных зданий;
— производственных зданий;
— сельскохозяйственных строений;
— жилых автофургонов и стоянок для них;
— стройплощадок, зрелищных сооружений, ярмарок и др. временных сооружений.
Несмотря на название «Электроустановки зданий», требования стандартов распространяются и на электроустановки, размещаемые в зданиях и сооружениях, в том числе, и в наружных установках.
124.2.3. Комплекс стандартов не распространяется на: электроустановки шахт, электрифицированного транспорта летательных аппаратов, судов, а также электроустановки, расположенные в металлических резервуарах под водой и под землёй, в открытых карьерах, а также на электроустановки уличного освещения.
124.2.4. Фактически комплекс стандартов в рамках области распространения является сводом правил устройства электроустановок.
124.2.5. Введение комплекса стандартов преследовало следующие цели:
— так как требования комплекса стандартов «жестче» требований действующих title=»Правила устройства электроустановок. Издание 7″, и их реализация должна обеспечить большую безопасность при устройстве и эксплуатации электроустановок;
— унификацию отечественных и международных норм и правил.
124.2.6. Однако введение в действие данного комплекса стандартов в качестве основного нормативного документа (статус ГОСТа выше, чем у title=»Правила устройства электроустановок. Издание 7″) без переработки title=»Правила устройства электроустановок. Издание 7″ имеет и негативные стороны:
— публикации МЭК являются всего лишь рекомендациями (см. раздел 121.) и без тщательной доработки не могут претендовать на роль полноценного нормативного документа;
— одновременное действие двух нормативных документов – комплекса стандартов и title=»Правила устройства электроустановок. Издание 7″ с взаимоисключающими требованиями совершенно недопустимо.
На основании этого Главгосэнергонадзор Российской Федерации дал разъяснение о том, что данный комплекс стандартов относится к стандартам не прямого действия, и требования их будут реализоваться путем внедрения в title=»Правила устройства электроустановок. Издание 7″.
124.3. ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ( title=»Правила устройства электроустановок. Издание 7″)
124.3.1. В 1998 г. в Российской Федерации введено в действие шестое издание title=»Правила устройства электроустановок. Издание 7″, переработанное и дополненное изменениями, которое заменило ПУЭ-85.
За исключением изменений, внесенных в главу 71. в 1994 г., касающихся необходимости применения отдельного защитного проводника в цепях розеток и электрооборудования класса I по защите от поражения электрическим током, последнее издание title=»Правила устройства электроустановок. Издание 7″ практически полностью повторило ПУЭ-85.
124.3.2. В настоящее время (на момент подготовки данных рекомендации (март — июнь 1999 г.) ведется работа над новой редакцией title=»Правила устройства электроустановок. Издание 7″ седьмого издания, базой для которого должны являться соответствующие публикации МЭК.
124.4. ПРАВИЛА ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ( title=»Правила эксплуатации электроустановок потребителей»)
В 1997г. вышла новая редакция 5-го издания title=»Правила эксплуатации электроустановок потребителей» (1992г.) с изменениями и дополнениями в соответствии с информационными письмами Главгосэнергонадзора России от 30 09.93 г. №42-6/8-ЭТ и от 14.11.94 г. № 42-6/34-Э.
что такое горение? горение это-.
Горение – одно из интереснейших и жизненно необходимых для людей явлений природы. Горение является полезным для человека до тех пор, пока оно не выходит из подчинения его разумной воле. В противном случае оно может привести к пожару. Пожар — это неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства. Для предотвращения пожара и его ликвидации необходимы знания о процессе горения.
Горение – это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением тепла. Для возникновения горения необходимо наличие горючего вещества, окислителя и источника зажигания.
Горючее вещество – это всякое твёрдое, жидкое или газообразное вещество, способное окисляться с выделением тепла.
Окислителями могут быть хлор, фтор, бром, йод, окислы азота и другие вещества. В большинстве случаев при пожаре окисление горючих веществ происходит кислородом воздуха.
Источник зажигания обеспечивает энергетическое воздействие на горючее вещество и окислитель, приводящее к возникновению горения. Источники зажигания принято делить на открытые (светящиеся) – молния, пламя, искры, накалённые предметы, световое излучение; и скрытые (несветящиеся) – тепло химических реакций, микробиологические процессы, адиабатическое сжатие, трение, удары и т. п. Они имеют различную температуру пламени и нагрева. Всякий источник зажигания должен иметь достаточный запас теплоты или энергии, передаваемой реагирующим веществам. Поэтому на процесс возникновения горения влияет и продолжительность воздействия источника зажигания. После начала процесса горения оно поддерживается тепловым излучением из его зоны.
Горючее вещество и окислитель образуют горючую систему, которая может быть химически неоднородной или однородной. В химически неоднородной системе горючее вещество и окислитель не перемешаны и имеют поверхность раздела (твёрдые и жидкие горючие вещества, струи горючих газов и паров, поступающих в воздух). При горении таких систем кислород воздуха непрерывно диффундирует сквозь продукты горения к горючему веществу и затем вступает в химическую реакцию. Такое горение называется диффузионным. Скорость диффузионного горения невелика, так как она замедляется процессом диффузии. Если горючее вещество в газообразном, парообразном или пылеобразном состоянии уже перемешано с воздухом (до поджигания его), то такая горючая система является однородной и процесс её горения зависит только от скорости химической реакции. В этом случае горение протекает быстро и называется кинетическим.
Горение может быть полным и неполным. Полное горение происходит в том случае, когда кислород поступает в зону горения в достаточном количестве. Если кислорода недостаточно для окисления всех продуктов, участвующих в реакции, происходит неполное горение. К продуктам полного горения относятся углекислый и сернистый газы, пары воды, азот, которые не способны к дальнейшему окислению и горению. Продукты неполного горения – окись углерода, сажа и продукты разложения вещества под действием тепла. В большинстве случаев горение сопровождается возникновением интенсивного светового излучения – пламенем.
Различают ряд видов возникновения горения: вспышка, возгорание, воспламенение, самовозгорание, самовоспламенение, взрыв.
ГОРЕНИЕ
ГОРЕНИЕ — совокупность одновременно протекающих физических процессов (плавление, испарение, ионизация) и химических реакций окисления горючего вещества и материала, сопровождающееся, как правило, световым и тепловым излучением и выделением дыма (см. ДЫМ ) [1].
ГОРЕНИЕ — сложный физико-химический процесс взаимодействия горючего вещества и окислителя, характеризующийся самоускоряющимися превращениями исходных компонентов реакционноспособной смеси в продукты горения и сопровождающийся выделением большого количества тепла, дыма и света. Выделение тепла происходит непосредственно в зоне химической реакции превращения исходных компонентов горючей смеси в продукты горения [2].
Зона протекания химической реакции обычно локализована в сравнительно небольшой части пространства. Она может быть неподвижна, а может перемещаться в пространстве в зависимости от условий протекания процесса горения.
Горение происходит в два этапа:
1. Создание молекулярного контакта между молекулами горючего и окислителя (физический процесс).
2. Взаимодействие молекул с образованием продуктов реакции (химический процесс).
При этом второй этап наступает только при выполнении некоторых дополнительных условий. Молекулы должны находиться в особом энергетически или химически возбужденном состоянии и определенном количественном соотношении.
Горение является неравновесным процессом. При горении обязательно возникают неоднородности в составе молекул, их концентрации, неравномерности поля температур и скоростей потоков. В основе процесса горения лежат химические реакции окисления, то есть соединения исходных горючих веществ с кислородом.
При горении на пожарах (см. ПОЖАР) в качестве окислителя чаще всего выступает кислород воздуха, окружающий зону протекания химических реакций. В этом случае интенсивность горения определяется не скоростью протекания самих химических реакций, а скоростью поступления кислорода из окружающего пространства в зону горения, то есть непосредственно в зону протекания химических реакций.
Скорость протекания химических реакций горения значительно превосходит скорость таких физических процессов, как диффузия недостающих компонентов в зону реакции и передача тепла из зоны горения горючим веществам для подготовки их к химическому взаимодействию. Эти два процесса — диффузия и теплопередача — являются лимитирующими. Они определяют суммарную скорость горения, а, следовательно, и интенсивность процесса тепловыделения и образования продуктов горения. Поэтому считают, что процессы горения на пожаре развиваются в чисто диффузионной области и рассматривать их следует лишь с физической стороны.
ГЕТЕРОГЕННОЕ ГОРЕНИЕ — горение материалов в конденсированном (твердом или жидком) состоянии, когда реакции, определяющие развитие процесса горения, протекают в газовой фазе, а горючие компоненты поступают в эту фазу в результате испарения и разложения веществ и материалов.
Наиболее распространенным гетерогенным горением в условиях пожара является тление углеродного остатка твердых материалов. Существует особый вид гетерогенного горения — беспламенное горение, заключающееся в образовании раскаленной поверхности (например, горение антрацита, некоторых металлов) [5] .
ДИФФУЗИОННОЕ ГОРЕНИЕ — горение неперемешанных газо-, паровоздушных смесей с воздухом. Оно свойственно конденсированным горючим веществам — жидкостям и твердым материалам. Для диффузионного горения характерно наличие светящегося пламени. В зависимости от диаметра трубопровода, а также давления, при котором происходит истечение газов, диффузионное горение может быть ламинарным и турбулентным.
Для возникновения диффузионного горения необходимо, чтобы горючее вещество (материал) было нагрето источником зажигания (см. ИСТОЧНИК ЗАЖИГАНИЯ) до температуры воспламенения (см. ВОСПЛАМЕНЕНИЕ) . Диффузионное горение сопровождается, как правило, сажеобразованием, что характерно для турбулентных факелов, образуемых при горении нефтепродуктов в резервуарах. К диффузионному горению относятся различные очаги пожаров (см. ОЧАГ ПОЖАРА) [5] .
ЛАМИНАРНОЕ ГОРЕНИЕ — вид горения, характеризуемый газодинамически невозмущенным фронтом пламени, а также скоростью распространения пламени, не превышающей нескольких метров в секунду. Ламинарное горение зависит от теплообмена и других макрокинетических факторов. Процесс ламинарного горения заключается в передаче в свежую горючую смесь тепла и активных частиц, обеспечивающих распространение пламени. Скорость распространения пламени относительно свежей смеси, измеренная по нормали к фронту, называется нормальной скоростью распространения пламени [3].
Ламинарное пламя может распространяться только в смеси, состав которой не выходит за границы диапазона так называемых концентрационных пределов. Нижний и верхний концентрационные пределы соответствуют минимальному и максимальному коэффициенту избытка топлива, при котором пламя еще может распространяться по смеси. Для метана в воздухе они составляют примерно 5 и 15 объемных процентов. Взрывы ( см. ВЗРЫВ ) бытового газа возникают тогда, когда в плохо вентилируемом помещении превышается нижний концентрационный предел, и из-за искры или другого источника смесь воспламеняется. Этот же эффект приводит к взрывам метана в шахтах.
ТУРБУЛЕНТНОЕ ГОРЕНИЕ — горение в турбулентных потоках смеси горючего с воздухом (кислородом), характеризующееся неупорядоченным, пульсирующим движением малых объемов таких смесей. Смешение компонентов при турбулентном горении происходит более интенсивно, чем при ламинарном горении, вследствие чего скорость турбулентного горения превышает скорость ламинарного горения.
Турбулентное горение, то есть горение смеси, течение которой является турбулентным, — это наиболее часто встречающийся в практических устройствах режим горения и одновременно наиболее сложный для изучения.
Турбулентное горение может быть вызвано автотурбулизацией пламени, заключающейся в том, что искривления фронта пламени самопроизвольно возрастают, плоская зона нормального горения перестает существовать, уступая место турбулентному пламени.
Различают турбулентнодиффузионное горение и турбулентное горение однородной горючей смеси. Первое — реализуется при сжигании предварительно не перемешанных газов в турбулентном потоке и широко используется в различных технически устройствах (промышленных печах, горелках, камерах сгорания газотурбинных двигателей и т. д.). Второе — реализуется при сжигании предварительно перемешанных газов или газовзвесей (смесей горючей пыли с газообразным окислителем) в турбулентном потоке и встречается в ряде технических устройств (двигателях внутреннего сгорания, форсажных камерах газотурбинных двигателей и т. д.) [4].
ВРЕМЯ ГОРЕНИЯ — длительность протекания процесса горения с момента зажигания горючего вещества (материала) до окончания пламенного горения или тления. Время горения регистрируется при испытаниях электрических изделий на пожарную опасность, служит в качестве показателя при определении предела огнестойкости строительных конструкций, а также критерием оценки допустимости изготовления различных изделий и их эксплуатации [5].
ВРЕМЯ ВЫГОРАНИЯ — время, в течение которого прекращается горение вещества (материала) в заданных условиях. Время выгорания зависит от:
— физико-химических свойств (теплоты сгорания, давления насыщенных паров, агрегатного состояния и пр.) вещества (материала) и его горючести;
— вида горения (гомогенного или гетерогенного) и скорости распространения пламени [5].
Литература:
1. И.Н. Зверев, Н. Н. Смирнов. Газодинамика горения. — М.: Изд-во Моск. ун-та., 1987. — С. 165. — 307 с.
2. Теория горения и взрыва: конспект лекций / сост. П.П. Воднев. — Ульяновск: УВАУ ГА(И), 2010. — 180 с.
3. Теория горения и взрыва / Под ред. Ю.В. Фролова. М., 1981 г.
4. Баратов А.Н. Горение — Пожар — Взрыв — Безопасность. — М., 2003 г.
5. Кузнецов В.Р, Сабельников В.А. Турбулентность и горение. — М., 1986 г.