Воспламенение требует благоприятных стартовых условий, которыми обычно бывают достаточный нагрев системы, который перекрывает первоначальный расход энергии цепной реакции горения

Сырая нефть в бочках

2) Химическая кинетика – раздел химии изучающий закономерности протекания химических процессов во времени, влияние различных факторов на скорость химической реакции.

Горение- само ускоряющаяся химическая реакция, в которой происходит выделение тепла и активно- химических частиц и которая в результате физических факторов способно к распространению в пространстве.

Известны три механизма химических превращений.

Автокаталитическими- называют реакции, продукт которых является катализатором этих реакций.

Цепной механизм – теория разветвленных цепных реакций, включает как основной момент увеличения числа активных частиц в результате протекания реакций продолжения цепи.

1)Скорость химической реакции- это число элементарных актов химической реакции происходящих в единицу времени, в единице объема- это если гомогенные реакции или на единицу поверхности – это если гетерогенные.

2)Скорость химической реакции – это изменение концентраций реагирующих веществ в единице объема за единицу времени.

Скорость химической реакции не может быть отрицательна.

Закон действующих масс

Согласно этому закону при постоянной температуре, скорость химической реакции прямо пропорциональна концентрациям реагирующих веществ в степенях их стехиометрических коэффициентов.

Билет 13

1) аэровзвеси являются гетерогенными системами. Однако аэровзвеси по своим свойствам занимают промежуточное место между аэро­гелями и гомогенными газо- и паровоздушными смеся­ми. Аэровзвеси сходны с аэрогелями тем, что обе эти системы являются гетерогенными, дисперсными система­ми с одинаковой твердой фазой и поведение их опреде­ляется физико-химическими свойствами твердой фазы.

Воспламенение, горение и взрыв пылевоздушных смесей представляют собой комплекс взаимосвязанных физико-химических процессов. Горение сопровождается выделением тепла, появлением пламени и образованием газообразных продуктов сгорания. Скорость распространения пламени не превышает скорости звука. Если при горении пылевоздушной смеси с дозвуковой скоростью распространения пламени образуются сжатые газы, способные совершать механическую работу, то такое горение называется взрывным. Под действием источника зажигания происходит воспламенение пыли в элементарном объеме, из которого образуется фронт пламени. После того как образуется фронт пламени, протекает вторая стадия - собственно горение аэровзвеси. Воспламенение аэровзвеси и распространение по ней пламени происходит только при определенных концентрациях взвешенной пыли в воздухе.

Наименьшая концентрация пыли в воздухе (в г/м3 или в кг/м3), при которой смесь способна воспламеняться от постороннего источника зажигания с последующим распространением пламени на весь объем смеси, называется нижним концентрационным пределом распространения пламени аэровзвеси (НКПР).

Если в помещении создается концентрация пыли, равная НКПВ, то на расстоянии 3-4 м предметы различить невозможно.

Верхний концентрационный предел распространения пламени для пыли также существует, и может быть определен в лабораторных условиях, но на практике не используется. Это обусловлено тем, что постоянное существование концентраций аэрозоля выше верхнего предела, когда исключается воспламенение, невозможно и всегда будет существовать такой момент времени, когда в результате осаждения концентрация пыли окажется во взрывоопасном диапазоне.

НКПР пылевоздушных систем зависит от целого ряда факторов, основными из которых являются:

1. мощность ИЗ;

2. влажность пыли;

3. зольность материала;

4. содержание летучих компонентов;

Билет 14

1) Испарение – это процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное, происходящий на поверхности вещества. Факторы.1) температура поверхности воды.Вода не имеет одинаковую температуру во всей толще, для изучения испарения важна температура именно на поверхности. В свою очередь на эту температуру влияет целый ряд факторов: ^ Температура в толще воды. Количество теплоты из толщи воды к поверхности может переноситься двумя способами: теплопередачей или конвекцией. Конвекция начинается тогда, когда жидкость имеет большую температуру на глубине, в этом случае расширяясь при большей температуре, она начинает подниматься вверх. ^ Температура воздуха обычно больше, чем температура на поверхности воды, потому что на поверхности происходит испарение и вода охлаждается. ^ Интенсивность испарения влияет на температуру воды на поверхности. Скорость испарения зависит от: 1. природы самой жидкости например, ацетон испаряется легче, чем спирт .2. площади ее свободной поверхности Из тазика воды испаряется лучше, чем из кувшина при одинаковом объеме. 3. темпертуры (горячая вода испаряется быстрее, чем холодная) 4. наличия над ней ветра (пар уносится, не успевая сконденсироваться) 5. от концентрации вещества в окружающей среде: например, в случае воды в сырую дождливую погоду вода испаряется медленнее, чем в сухой и ясный день.

2) Количество тепла, выделяемое при полном сгорании вещества и отношение к 1 моль,единицы массы на кг и г, или объема м3, горючего вещества называется Теплотой сгорания. Важной характеристикой многих веществ, в частности топлив, является энтальпия сгорания их в кислороде (обозначается как ΔH°сг для стандартной величины). Энтальпия сгорания характеризует изменение энтальпии, происходящее при сгорании 1 моль вещества. Энтальпия сгорания простых веществ численно равна или пропорциональна энтальпии сгорания продукта сгорания. Пример:1. Стандартная энтальпия сгорания графита равна: C графит + O2 г = CO2 г; ΔH°сг С = ΔH°CO2 / nC = -393 кДж/моль Различие между энтальпией сгорания и энтальпией образования вещества состоит в следующем: эти величины являются энтальпиями разных химических реакций, энтальпия сгорания - относится к реагенту в его реакции с кислородом, а энтальпия образования - к продукту в реакции его образования. Энтальпию реакции можно расчитать не только по энтальпиям образования продуктов реакции и реагентов, но и по энтальпии сгорания веществ, участвующих в реакции. В соответствии с законом Гесса энтальпия реакции равна разности между суммой энтальпий сгорания реагентов и суммой энтальпий

Билет 15

1) Тепловая (теория теплового взрыва) – разработана в 1928 Семеновым. Основана на сопоставлении скоростей процессов тепловыделения при экзотермическом окислении и теплоотвода от реагирующей смеси в стенки содержащего её сосуда. Причиной ускорения является превышение скорости, выделение тепла над U теплоотвода. t самовоспламенения – самая низкая t при которой самопроизвольный процесс его нагревания не приводит к тлению или пламенному горению. Изменяется в зависимости от состава смесей горючих паров и газов с воздухом. Она не является постоянной величиной. Она зависит от U тепловыделения и U теплоотвода, а так же от размера сосуда.

2) Горючи в-ва это в-ва обладающие способностью самостаятельно гореть после удаления источника зажигания.

Твердые вещества – материалы, t плавления или разложения которых превышает 50С, а также вещества, не имеющие t плавления. Классификация: органические и неорганические. Органические: к углеводам относят природные, исскуств и синтетические полимерные матер в состав которых входят углер, водор, азот, кислр.

Классификация по хим составу Органические (углеводороды, элементорноорганические) и Неорганические Металлы неметаллы

При нагревании делятся нап газифицирующии и безгазовые

Тгм 1 рода переходят в газообразное состояние через жидкую фазу Тгм 2 Переходят в парогазовое состояние миуя жидкую фазу за счёт сублимации

Билет 17

1) Температура тления - температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций окисления, заканчивающихся возникновением тления.

Тление-беспламенное горение твердого вещества (материала) при сравнительно низких температурах (400-600 °С), часто сопровождающееся выделением дыма.

2.7.2. Значение температуры тления следует применять при экспертизах причин пожаров, выборе взрывозащищенного электрооборудования и разработке мероприятий по обеспечению пожарной безопасности технологических процессов, оценке пожарной опасности полимерных материалов и разработке рецептур материалов, не склонных к тлению.

2.7.3. Сущность метода определения температуры тления заключается в термостатировании исследуемого вещества (материала) в реакционном сосуде при обдуве воздухом и визуальной оценке результатов испытания. Изменяя температуру испытания, находят ее минимальное значение, при котором наблюдается тление вещества (материала).

2) Несмотря на достоинства хладонов как огнетушащего вещества, применение их при тушении ограничивается 1-3 %.

Экологическая опасность хладонов связана также с их токсичностью при действии высоких концентраций, а продукты разложения хладонов опасны в малых дозах. Токсичное действие хладонов может быть двух типов: действие на центральную нервную систему, вызывающее тремор, конвульсии, летаргию и потерю сознания, и действие на сердечно-сосудистую систему, вызывающее гипотензию, снижение частоты сердечных сокращений, снижение давления. Вместе с тем влияние хладонов на структуру элементов ДНК не обнаружено. Продукты пиролиза хладонов обладают большей токсичностью, чем сами хладоны из-за свободных галогенов и галогеноводородов, которые выделяются при температурах выше 480 °С. Поэтому после тушения пожаров необходима вентиляция помещений для удаления хладонов и продуктов их пиролиза.

Продукты пиролиза хладонов, в частности галогены и галогеноводороды, например С12, НС1, Вr2, НВr, вызывают коррозию металлических конструкций. Опасность коррозии увеличивается в помещениях с высокой температурой, например если в них имеются какие-либо действующие печи.

Выбросы хладонов могут быть сокращены вследствие утилизации и регенерации которые затруднены из-зас высокой термической и химической стабильности хладонов.

В целях сохранения озонового слоя использование известных озоноразрушающих хладонов ограничивается и ведется поиск их заменителей.

Вместе с тем некоторые вещества, которые рассматриваются как альтернатива существующим хладонам, токсичны.

Билеты 18

1) При воспламенении горючих газообразных смесей и аэрозолей по ним распространяется пламя, представляющее собой волну химической реакции в виде слоя толщиной менее 1 мм, называемого фронтом пламени. Однако, как правило (если не считать детонационных режимов сгорания), эти процессы происходят недостаточно быстро для образования взрывной волны. Поэтому процесс сгорания большинства газовых горючих смесей и аэрозолей нельзя называть взрывом, а широкое распространение такого названия в технической литературе, по-видимому, связано с тем, что, если такие смеси воспламеняются внутри оборудования или помещений, то в результате значительного повышения давления происходит разрушение последних, которое по своей природе и по всем своим внешним проявлениям носит характер взрыва. Поэтому, если не разделять процессы горения и собственно разрушения оболочек, а рассматривать всё явление в целом, то такое название аварийной ситуации в известной мере можно считать оправданным. Поэтому, называя горючие газовые смеси и аэрозоли «взрывоопасными» и определяя некоторые показатели «взрывоопасности» веществ и материалов, следует помнить об известной условности этих терминов.

Для того чтобы любое физическое явление можно было назвать взрывом, необходимо и достаточно, чтобы по окружающей среде распространялась ударная волна. А ударная волна может распространяться только со сверхзвуковой скоростью, иначе это не ударная, а акустическая волна, которая распространяется со скоростью звука. И никаких промежуточных явлений в сплошной среде в этом смысле не существует.

Другое дело — детонация. Несмотря на общую химическую природу с дефлаграцией (реакция горения), она сама распространяется вследствие распространения ударной волны по горючей газообразной смеси и представляет собой комплекс ударной волны и волны химической реакции в ней.

В литературе часто встречается термин «взрывное горение», Однако такое название лишено всякого физического смысла и ничем не оправданно. Горение газообразных смесей бывает дефлаграционным и детонационным, и никакого «взрывного горения» не бывает.

2) Одним из самых распространенных огнетушащих средств является вода. По механизму прекращения горения вода относится к категории охлаждающих огнетушащих средств. Если в факел пламени подать тонкораспыленную воду, то значительная часть или почти вся вода испарится, отняв максимальное количество тепла.

Огнетушащая способность воды объясняется также механическим воздействием на горящее вещество, т.е. срывом пламени. Снижение содержания кислорода можно объяснить тем, что объем пара в 1700 раз превышает объем испарившейся воды. При горении твердых материалов основную роль играет охлаждение твердой поверхности.

Вода имеет высокую теплоемкость и скрытую теплоту испарения, химически нейтральна, неядовита. Кроме этого, вода доступна и дешева. Хорошая подвижность воды обеспечивает легкость ее транспортировки и доставки в удаленные и труднодоступные места. При использовании воды нужно учитывать, что при очень высоких температурах (выше 2000 К) вода способна разлагаться с образованием водорода и кислорода.

Вода как огнетушащее средство имеет существенные недостатки. Например, вода имеет сравнительно высокую температуру замерзания. Для понижения температуры замерзания применяют антифризы: минеральные соли (K2CO3, MgCl2, CaCl2), некоторые спирты (гликоли). Однако соли повышают коррозионную способность воды, а применение гликолей повышает стоимость тушения.

Природная вода содержит различные соли, которые повышают ее коррозионную способность и электропроводность. Предотвратить коррозию металлических изделий можно либо нанесением на них специальных покрытий, либо добавлением к воде ингибиторов коррозии. В качестве ингибиторов применяют неорганические соединения (кислые фосфаты, карбонаты, силикаты щелочных металлов, окислители типа хроматов натрия, калия или нитрита натрия, образующие на поверхности защитный слой), органические соединения (алифатические амины и др. вещества, способные абсорбировать кислород). Для защиты от коррозии пожарного оборудования обычно применяют покрытия.

Вода обладает электропроводностью, поэтому при тушении электрооборудования его обесточивают. Тем не менее, известны примеры применения дистилированной воды для защиты высоковольтного кабельного хозяйства.

Воду нельзя использовать для тушения веществ, бурно реагирующих с ней с выделением горючих газов. К таким веществам относятся металлы (щелочные реагируют со взрывом), многие металлорганические соединения (концентрированные алюминий-, литийорганические соединения), карбиды металлов, многие гидриды металлов. Опасность разложения воды становится реальной при попадании воды на раскаленные уголь, железо.

Существенными недостатками воды является высокое поверхностное натяжение и малая вязкость. Это затрудняет тушение волокнистых, пылевидных и, особенно, тлеющих материалов. Известен случай, когда сброшенная в реку горящая кипа хлопка продолжала тлеть изнутри после извлечения ее из реки через несколько месяцев.

Билет 19

1) К основным физико-химическим свойствам пыли относят:

1. Степень дисперсности — это величина обратная диаметру пылин­ки; чем выше степень дисперсности, тем меньший диаметр имеет пылинка, тем больше площадь соприкосновения с окислителем, а, следовательно, выше скорость реакции окисления. Дисперсный состав пыли определяют методами мик­роскопии, седиментометрии и механического разделения (ситовой и фильтрационный анализ). Наиболее распро­страненным методом является ситовой рассев, позволя­ющий определять состав пыли с частицами размером до 40 мкм и выявлять относительное содержание частиц различных размеров.

Промышленные пыли полидисперсны, т.е. состоят из частиц различной величины.

Аэрозоль – неустойчивая система. С течением времени в аэрозоле происходит укрупнение взвешенных частиц. Этот процесс носит название коагуляции (агрегирования, агломерации). Соединение частиц и их укрупнение происходит вследствие столкновения под действием гравитационных сил, турбулизации, броуновского движения, взаимного притяжения и т.д. Параллельно с процессом коагуляции происходит, хотя и менее интенсивно, процесс разрушения укрупненных частиц. Коагуляция полезное явление: укрупненные частицы быстрее осаждаются и лучше улавливаются.

Высокодисперсная пыль и другие аэрозольные частицы не осаждаются даже в спокойном воздухе.

2. Химическая активность. Под химической активно­стью понимается способность пыли вступать в реакции с различными веществами, в том числе и в реакции горения. Химическая активность пыли оп­ределяется природой вещества, из которого она образо­вана (качественный и количественный состав и строение молекул вещества), и в большой степени зависит от ее дисперсности. С увеличением дисперсности возрастает химическая активность пыли. Например, металлы — железо, алюминий, цинк, обычно не горящие при нор­мальных условиях, в состоянии пудры моментально самовозгораются при контакте с воздухом. Поэтому пудры и порошки этих металлов готовят в среде инертного газа.

3. Адсорбционная способность. Твердые частицы пыли способны адсорбировать окружающие пары и газы. Ад­сорбцией называется поглощение паров и газов поверх­ностью вещества. Различают физическую и химическую адсорбцию. Физическая адсорбция протекает за счет сил межмолекулярного взаимодействия (сил Ван-дер-Ваальса). Физическая адсорбция протекает самопроиз­вольно, и адсорбируемые пары и газы стремятся пол­ностью занять всю поверхность каждой пылинки.

Помимо физической адсорбции на поверхности пылинок протекает хемосорбция — поверхностная химическая реакция паров и газов адсорбируемого вещества с по­верхностью твердой пылинки. Хемосорбция основывает­ся на силах валентных и координационных связей.

Физическая и химическая адсорбция сопровождается выделением тепла. Поэтому пыли в состоянии аэрогеля мо­гут самонагреваться и самовозгораться.

Но если пыль адсор­бирует негорючие газы (N2, СО2), ее пожарная опас­ность уменьшается, понижается склонность пыли к самовозгоранию, повышается температура самовоспла­менения, снижается склонность пыли ко взрыву.

4. Склонность пыли к электризации. При размоле твёр­дых веществ, транспортировании их по пылепроводам и при движении пыли по воздуху пылинки способны элек­тризоваться. Электризацией называется способность пыли приоб­ретать заряды статического электричества. Электриза­ция пылинок происходит: в результате адсорбции ионов газов из воздуха, где пыль находится во взвешенном состоянии; при трении пыли о твердую поверхность или о воздух; при дроблении и измельчении твердого веще­ства. Так, заряды зерна в дробилках достигают 10-11 кВ, а на вальцах 5—7 кВ. Знак заряда, приобретае­мый пылью, зависит от диэлектрической постоянной пы­ли и того тела, о которое происходит трение. Величина заряда статического электричества зависит от скорости движения пыли (силы трения), степени дисперсности пыли, величины удельного электрического сопротивле­ния ρ и от влажности пыли и воздуха. Чем больше ско­рость движения пыли и больше степень дисперсности, тем больше величина заряда статического электричест­ва.

В зависимости от значения нижнего концентрационного предела воспламенения пыли подразделяются на взрывоопасные и пожароопасные. К взрывоопасным относятся пыли с нижним концентрационным пределом воспламенения до 65 г/м3 (пыль серы, сахара, муки), а к пожароопасным – пыли с нижним пределом воспламенения выше 65 г/м3 (табачная и древесная пыль).

По горючести пыли подразделяются на три группы — негорючие, трудногорючие и горючие.

2)физический взрыв чаще всего связан с неконтролируемым высвобождением потенциальной энергии сжатых газов из замкнутых объемов машин и механизмов. Сила таких взрывов зависит от внутреннего давления, а разрушения могут быть вызваны ударной волной от расширяющегося газа или осколками разорвавшегося резервуара. Физическая детонация сопровождается возникновением ударной волны с избыточным давлением в жидкой фазе, достигающим в некоторых случаях тысяч атмосфер.

Билет 20

1) Температурные пределы распространения пламени определяются только для жидкостей, Tж при которой над поверхностью создается концентрация насыщенного пара равная нижнему концентрационному пределу воспламенения называется T пределом распространением пламени НКПР. Для пожаробезопасности тех процесса связанного с применением жидкости, его ведут при температуре ниже НТПР на 10 K и выше BТПР на 15 К. Рассмотренные выше концентрационные пределы воспламенения смесей горючих газов и ненасыщенных паров горючих жидкостей с воздухом являются удобными параметрами с точки зрения практического использования. Пределы же воспламенения смесей с воздухом насыщенных паров горючих жидкостей принято выражать через температуру жидкости, при которой они образуются. Эти температуры носят название температурные пределы воспламенения.[...]

2) Нижним температурным пределом воспламенения называется самая низкая температура жидкости, при которой насыщенные пары ее с воздухом в замкнутом объеме образуют смесь, способную еще воспламеняться при поднесении к ней источника воспламенения. Концентрация паров при нижнем температурном пределе воспламенения соответствует нижнему концентрационному пределу.[...]

3) Температурные пределы воспламенения, также как и концентрационные, зависят от мощности источника воспламенения, давления и примеси негорючих газов и паров.[...]

4) При температуре вспышки устойчивого горения не возникает. Если же жидкость нагреть выше температуры вспышки на несколько градусов, тогда за счет возросшей скорости испарения жидкость будет успевать пополнять пар к моменту вспышки. Возникает устойчивое горение жидкости. Наименьшая температура жидкости, при которой она загорается и продолжает гореть при поднесении источника воспламенения, называется температурой воспламенения. У легковоспламеняющихся жидкостей температура воспламенения выше температуры вспышки на 1—5°С.[...]

5) ГД6 Т всп температуры вспышки, К; Ткип— температура кипения, К; к — постоянная, равная 0,74.[...]

6) Метод определения температуры вспыШки в настоящее время стандартизирован. Согласно [24], определяются температуры вспышки и воспламенения жидких и плавящихся химических органических продуктов в интервале температуры от —30 до +300°С. для этого используется так называемый метод «в открытом тигле». При таком методе испытываемую жидкость наливают в сухой чистый фарфоровый тигель (твердые продукты должны быть предварительно расплавлены). Тигель устанавливается на электроплитке. Для контроля температуры в жидкость помещают термометр. Температуру жидкости повышают постепенно для того, чтобы момент вспышки можно было зафиксировать визуально. Образующиеся пары поджигают с помощью газовой горелки, которой проводят на расстоянии 10—14 мм от поверхности жидкого продукта. За температуру вспышки принимают температуру, показываемую термометром при появлении первого синего пламени над частью или над всей поверхностью продукта.[...]

7) Для определения температуры воспламенения, после установления температуры вспышки, жидкоть продолжают нагревать с меньшей скоростью. За температуру воспламенения принимают температуру, при которой жидкость продолжает гореть в течение не менее 5 с после удаления пламени газовой горелки.[...]

Температура вспышки — наименьшая температура горючего вещества, при которой пары над поверхностью горючего вещества способны вспыхивать при контакте с открытым источником огня; устойчивое горение при этом не возникает. Вспышка — быстрое сгорание газопаровоздушной смеси над поверхностью горючего вещества, сопровождающееся кратковременным видимым свечением.

2) Классификация взрывов по плотности вещества два основных типа

Существуют два основных типа взрыва:

1) взрыв конденсированного ВВ

2) объемный взрыв.

1) ВЗРЫВЫ КОНДЕНСИРОВАННЫХ ВВ

Взрывы этого типа вызываются всеми твердыми ВВ и относительно незначительным числом жидких ВВ, включая нитроглицерин. Такие ВВ обычно имеют плотность, лежащую в диапазоне 1,5 - 1,80 г/см3 (т.е.1500 - 1800 кг/м). Однако первичные ВВ, содержащие свинец или ртуть, имеют намного большие плотности.

К физическим взрывам следует отнести также явление так называемой физической (или термической) детонации. Это явление возникает при смешении горячей и холодной жидкостей, когда температура одной из них значительно превышает температуру кипения другой (например, при выливании расплавленного металла в воду). В образовавшейся парожидкостной смеси испарение может протекать взрывным образом вследствие развивающихся процессов тонкой фрагментации капель расплава, быстрого теплоотвода от них и перегрева холодной жидкости. Физическая детонация сопровождается возникновением ударной волны с избыточным давлением в жидкой фазе, достигающим в некоторых случаях тысяч атмосфер. Указанное явление может стать причиной крупных аварий в ядерных реакторах и на промышленных предприятиях металлургической, химической и бумажной промышленности.

2) ОБЪЕМНЫЕ ВЗРЫВЫ Объемный взрыв в разреженной среде возникает от смесей воздуха и некоторых окисляющихся веществ в виде пыли, аэрозоли или пара. Такие смеси имеют плотность, едва отличимую от плотности воздуха. Объемные взрывы в разреженной среде можно разделить на два класса: ограниченные и неограниченные.

Билет 21

1) Все горючие (сгораемые) вещества содержат углерод и водород, — основные компоненты газовоздушной смеси, участвующие в реакции горения. Температура воспламенения горючих веществ и материалов различна и не превышает для большинства 300°С.[...]

Физико-химические основы горения заключаются в термическом разложении вещества или материала до углеводородных паров и газов, которые под воздействием высоких температур вступают в химическое воздействие с окислителем (кислородом воздуха), превращаясь в процессе сгорания в углекислый газ (двуокись углерода), угарный газ (окись углерода), сажу (углерод) и воду, и при этом выделяется тепло и световое излучение.[...]

Горение газопаровоздушной смеси подразделяется на диффузионное или кинетическое. Основным отличием является содержание или отсутствие окислителя (кислорода воздуха) непосредственно в горючей газопаровоздушной смеси.[...]

Кинетическое горение представляет собой горение предварительно перемешанных горючих газов и окислителя (кислорода воздуха). На пожарах этот вид горения встречается крайне редко. Однако он часто встречается в технологических процессах: в газовой сварке, резке и т.п.[...]

При диффузионном горении окислитель поступает в зону горения извне. Поступает он, как правило, снизу пламени вследствие разрежения, которое создается у его основания. В верхней части пламени, выделяющееся в процессе горения тепло, создает давление. Основная реакция горения (окисления) происходит на границе пламени, поскольку истекающие с поверхности вещества газовые смеси препятствуют проникновению окислителя вглубь пламени (вытесняют воздух). Большая часть горючей смеси в центре пламени, не вступившая в реакцию окисления с кислородом, представляет собой продукты неполного горения (СО, СН4, углерод и пр.).[...]

Диффузионное горение, в свою очередь, бывает ламинарным (спокойным) и турбулентным (неравномерным во времени и пространстве). Ламинарное горение характерно при равенстве скоростей истечения горючей смеси с поверхности материала и скорости распространения пламени по ней. Турбулентное горение наступает, когда скорость выхода горючей смеси значительно превышает скорость распространения пламени. В этом случае граница пламени становится неустойчивой вследствие большой диффузии воздуха в зону горения. Неустойчивость вначале возникает у вершины пламени, а затем перемещается к основанию. Такое горение встречается на пожарах при объемном его развитии (см. ниже).[...]

Горение веществ и материалов возможно только при определенном количестве кислорода в воздухе. Содержание кислорода, при котором исключается возможность горения различных веществ и материалов, устанавливается опытным путем. Так, для картона и хлопка самозатухание наступает при 14% (об.) кислорода, а полиэфирной ваты — при 16% (об.) [103].[...]

Исключение окислителя (кислорода воздуха) является одной из мер пожарной профилактики. Поэтому хранение легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, карбида кальция, щелочных металлов, фосфора должно осуществляться в плотно закрытой таре.[...]

2) Под флегматизаторами понимают инертные добавки, которые, изменяя общий химический состав горючей смеси, выводят его за пределы взрываемости.

Попадая в зону реакции, эти газы снижают концентрацию молекул горючего и окислителя в единице объема, и соответственно количество эффективных соударений их молекул. Это приводит к снижению скорости реакции, скорости тепловыделения, температуры, доводя её в зоне реакции до критического значения (температуры потухания). Нейтральные газы по-разному воздействуют на зону реакции горения в зависимости от их физических свойств. Поступая в зону реакции с температурой 20-30°С, они прогреваются до температуры примерно 1000°С, отнимая некоторое количество тепла. Количество отводимого тепла зависит от объема подаваемого в зону горения нейтрального газа, от его плотности, удельной теплоемкости и разности температур нейтрального газа и зоны горения. Инертные добавки в химических превращениях не участвуют, а флегматизируют процесс горения, воспринимая часть теплового эффекта реакции. Это может настолько сильно уменьшить температуру пламени, что оно потеряет способность распространяться. Горение большинства веществ прекращается при снижении содержания кислорода в окружающей среде до 12-15% (об.), а для веществ, характеризуемых широкой областью воспламенения (водород, ацетилен), металлов (калий, натрий и др.), некоторых гидридов металлов и металлоорганических соединений, тлеющих материалов - до 5 % (об.) и ниже.

Под ингибиторами понимают вещества, выполняющие роль «отрицательных катализаторов» химической реакции горения. Известно, что процессы горения и взрывов относятся к классу цепных реакций. Продолжение каждой последующей стадии возможно только при успешном протекании предыдущей. На промежуточных стадиях в реакциях участвуют активные центры - радикалы, которые легко взаимодействуют с исходными молекулами или между собой. Если в зону протекания химической реакции окисления ввести компоненты (добавки), которые связывают активные центры, то становится возможным обрыв цепей и, как следствие, торможение скорости реакции, вплоть до потухания. Чем интенсивнее нейтрализация активных центров реакции, тем эффективнее тормозящее действие химически активных ингибиторов на скорость промежуточных химических реакций, составляющих цепь последовательных реакций в процессе горения. Ингибиторы горения оказывают активное воздействие на зону реакции горения, влияют на кинетику и механизм протекающих в пламени реакций и поэтому получили название "химически активных ингибиторов" (ХАИ). В качестве ХАИ чаще всего используются производные метана и этана, в молекулах которых атомы водорода частично или полностью замещены атомами галогенов..

Билет 22

1)Кипение-это интенсивный переход жидкости в пар, происходящий с образованием пузырьков пара по всему объему жидкости при определение температуры. Если центры парообразования удалить, то кипение не возникает, даже, если жидкость нагреть выше температуры кипения. Жидкость в таком состоянии называется перегретой. При появление перегретой жидкости даже небольшого количества примесей происходит бурное закипание, которое при определенных условиях имеет взрывной характер. Вскипание горючей жидкости происходит из-за наличия в ней взвешенной воды, которая при прогреве горюч жидкости выше 100 С испаряется в пене и нефтепродуктов. Вскипание может произойти примерно через 60 минут горения, более 3%. Вскипание может также произойти в начальный период при подаче пены на поверхность горюч жидкости с температурой кипения выше 100С. Выброс горящей жидкости может произойти и при образовании гомотермического слоя. (постоянная температура)

2) Тротиловым эквивалентом называют- вес обычного взрывчатого.вещества (тротила), энергия взрыва которого равна энергии взрыва данного ядерного боелрипаса. Энергетической характеристикой взрыва ядерного заряда является так назывемый тротиловый эквивалент. Выделяемая в результате ядерного взрыва энергия условно измеряется в килотоннах (кт) или мегатоннах (Мт), что означает соответствующее количество тротила, которое при подрыве выделяет столько же энергии. Масса условного заряда химического взрывчатого вещества (Тринитротолуола), энергия взрывчатого разложения которого равна энергии, выделяемой при данном ядерном взрыве.

Билет 24.
1) Материальный баланс позволяет расчетным путем определить обьем воздуха, необходимого для давления, обьем и состав продуктов полного горения и других параметров которые будут определять характер пожара в тех или иных ситуациях. Горючая смесь, состав которой соответствует уравнению реакции, называется смесью стехиометрического состава. Такие смеси легче загораются, в них выше скорость распространения пламени и выделяется max t тепла. СОСТАВ: процентный состав продуктов гор. рассчитывается из коллич. молей продуктов гор. (N вещества*100/ n пг (%)). РАСЧЕТ ОБЬЕМА: для конденсированных веществ:
Vn гор =22,4* n пг/n гор* М гор (м куб/кг); для газового состояния: V пг = n пг/ n гор (м куб)
Полный действ. обьем продуктов гор с учетом избытка воздуха: V пг действ = V пг теор+ треул V в

2) Имеющиеся огнетушащие средства не в полной мере отвечают современному уровню развития промышленности, для которого характерны большие площади производственных зданий, широкое использование веществ и материалов с высокой пожароопасностью, скопление на малой площади огромных количеств ЛВЖ и других пожароопасных веществ и материалов. Наиболее перспективным путем решения проблемы является разработка комбинированных огнетушащих составов (в смеси они дополняют друг друга и лучшая подача вещества в пожар). Наиболее подходят водо-галогенуглеводородные эмульсии и комбинации воздушно-механической пены с бромхладонами.Достоинством водо-галогенуглеводородных эмульсий является то, что в них сочетаются охлаждающее действие воды и ингибирующие свойства галогенуглеводородов, однако оно не может поддерживаться в постоянном режиме. Из-за этого оно применяются редко. Хорошо проходят разработки пены. Воздушно-механическую пену, в которой часть воздуха заменена парами хладона-12В1, которые обеспечивают изоляцию горящей поверхности от воздуха и ее интенсивное охлаждение, а выделяющиеся по мере разрушения пены пары хладона— флегматизацию зоны горения. От этого хладоновая пена существенно эффективнее воздушно-механической. Так же особый интерес представляют комбинированные азотно-хладоновый и углекислотно-хладоновый составы для объемного тушения, порошки типа «СИ».

Билет 25.
1) Концетрационные пределы – пределы для обеспечения пожарной безопасности ниже и выше которых смесь гарантировано не будет зажигаться. Применяются: для сравнительной оценки пож опасности в-ва; для оценки пож опасности фактической концетрации; для определения врыв опасной концетрации паров и газов внутри технол оборудования; для расчета предельн допустимых концетрации газа при разработке мероприятии по обеспечению пож безопас вентиляционных систем.

2) Полимерами называются высокомолекулярные вещества с молекулярной массой от 10000 до нескольких миллионов, молекулы которых состоят из многократно повторяющихся звеньев (макромолекулы). Полимеры могут быть природными (целлюлоза, крахмал) и синтетическими (полиэтилен, полистирол и т.д.). Горение полимерных материалов делят на четыре временных стадии:

1) взаимодействие источника горения с материалом, степень и скорость горения, испарения продуктов его разложения; 2) изменение материала зависит от t горения и его скорости, образование жидких, твердых и газообразных продуктов, которые в последующем образуют горючие и негорючие газы и дым; 3) развитие зависит от изменения тела, t его воспламенения, t выделяемых газов, концентрациями горючих газов и окислителя, необходимыми для окисления и горения; при наличии этих условий на границе предпламенной зоны и зоны пламени возникает пламя. Пламя начинает распространяется по всему фронту; 4) стадия горения может развиваться, если в зоне горения существует достаточная концентрация горючих веществ и окислителя. При горении полимерных материалов горючие продукты деструкции разложения разбавляются негорючими продуктами или ингибирующими горение. Если зона догорания достаточно велика, появляется пятая стадия – стадия догорания. Из-за больших тепловых потерь скорость горениястановится малой, и материал остывает раньше, чем превратится в газообразные продукты сгорания. Этому способствует усадка и плавление, которые могут и способствовать, и препятствовать горению, и коксование, приводящее обычно к затуханию материала.