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.

Горение – это взаимодействие горючего вещества с окислителем, преимущественно с кислородом воздуха. Однако оно может осуществляться без доступа воздуха, если в состав горючего вещества входит окислитель (напр., целлюлозные материалы), а также в атмосфере др. окислителей (напр.: фтор, хлор, окислы азота). Некоторые вещества (порошкообразные титан и цирконий, щелочные металлы) способны гореть в азоте и двуокиси (диоксиде) углерода.

В зависимости от способа подвода окислителя различают горение: диффузионное – когда реагенты (горючее и окислитель) перед началом горения не были перемешаны, а их смешение происходит в процессе горения за счёт диффузии; гомогенное – когда реагенты перед началом горения были перемешаны без поверхности раздела фаз; гетерогенное – когда реагенты находятся в разных агрегатных состояниях (твёрдое + газ, твёрдое + жидкость) или между ними имеется поверхность раздела (твёрдое + твёрдое, несмешивающаяся жидкость + жидкость). Горение, скорость которого лимитирована скоростью химической реакции, называют кинетическим горением, т.к. скорость химического взаимодействия, как правило, превышает скорость диффузии, кинетическое горение протекает с максимальной скоростью (дефлаграция, детонация). При пожаре отмечается смешанный тип горения. В зависимости от скорости горение может быть: медленным (тление); нормальным (дефлаграция); взрывообразным (взрыв) и детонационным (детонация); по внешнему проявлению – пламенным или беспламенным. Беспламенное горение может возникнуть в результате дефицита окислителя (тление) или при низком давлении насыщенных паров горючего вещества (горение тугоплавких металлов и кокса). По механизму развития горение может быть тепловым, при котором причиной самоускорения реакции окисления является повышение температуры, и автокаталитическим (цепным), когда ускорение процесса достигается накоплением промежуточных катализирующих продуктов (активных центров).

Автокаталитическое горение осуществляется при сравнительно низких температурах. При достижении определённых концентраций промежуточных каталитических продуктов автокаталитическое горение может переходить в тепловое. При этом температура горения резко возрастает.

Горение возникает и развивается спонтанно, стихийно (пожар), но может быть специально организованным, целесообразным: энергетическое  (в целях получения тепловой или электрической энергии) и технологическое горение (доменный процесс, металлотермия, синтез тугоплавких неорганических соединений и т.д.). Горение характеризуется такими величинами, как: температура, скорость, полнота, состав продуктов. Располагая данными о механизме горения и его характерными особенностями, можно увеличивать его скорость и температуру (промотирование горения) или снижать их вплоть до прекращения (ингибирование горения).

Литература: Мальцев В.М., Мальцев М.И., Кашпоров Л.Я. Основные характеристики горения. М., 1977;

Баратов А.Н. Горение – Пожар – Взрыв – Безопасность. М., 2003.

Поделиться:
Следующая статья img Горение в невесомости Горение в невесомости – эксперименты, направленные на исследование процессов воспламенения и горения в условиях невесомости и на получение опытных данных для совершенствования средств обеспечения пожарной безопасности обитаемых гермоотсеков пилотируемых космических летательных аппаратов. Отсутствие естественной конвекции в невесомости позволяет проводить исследование  процесса горения в хорошо контролируемых газодинамических условиях при организованном вынужденном газовом потоке и достоверно определить важнейшие параметры, характеризующие процесс горения. Изучению процесса горения в невесомости уделяется большое внимание во многих странах, особенно в России, США и Японии. Значительные успехи достигнуты российскими учёными при изучении в невесомости процессов воспламенения, горения и самотушения конструкционных материалов. Исследования выявили наличие пределов горения материалов в условиях невесомости: нижнего предела горения по скорости газового потока (Vnр) и нижнего предела горения по ускорению силы тяжести (gnр). Значения Vnр и gnр являются основными показателями, используемыми при разработке мер обеспечения пожарной безопасности обитаемых гермоотсеков космических летательных аппаратов в условиях орбитального полёта. Научная и практическая важность вопроса стимулировала проведение исследований при длительной невесомости в условиях орбитального полёта. Для этого была создана и установлена в модуле «Квант» космической станции «Мир» спец. установка «Скорость» для изучения горения материалов. Космонавты А.С. Викторенко, Е.В. Кондакова, Г.И. Падалка, С.В. Авдеев в течение 1994-1998 провели 3 серии экспериментов, которые подтвердили надёжное потухание диффузионного пламени при снижении скорости газового потока до значения ниже Vnр, позволили экспериментально уточнить значения Vnр материалов с различными физико-химическими свойствами, а также выявить особенности процесса горения в невесомости материалов, плавящихся при нагревании. На основании результатов проведённых исследований разработана новая технология обеспечения пожарной безопасности обитаемых гермоотсеков пилотируемых космических летательных аппаратов, которая реализована в гермоотсеках космической станции «Мир» и др. космических летательных аппаратах и имеет в дальнейшем широкую перспективу.Литература: Болодьян И.А., Иванов А.В., Мелихов А.С. Горение твёрдых неметаллических материалов в условиях микрогравитации // Материалы V симпозиума Азии - Океании по науке и технике пожара. Австралия. 3-6 декабря 2001 г.
Другие разделы портала
  • img Культура безопасности для населения
    Культура безопасности для населения
    Пожары всегда были и остаются страшным бедствием. Наиболее опасны среди них бытовые пожары, которые зачастую приводят к человеческим жертвам. Именно в них пострадавшие получают сильнейшие ожоги и травмы, остаются без крова и средств к существованию.
    Читать полностью
  • img История
    История
    История возникновения и развития пожарной охраны в регионе. Интересные факты, архивные фотографии и документы. Музеи и памятные места. Ветераны и династии пожарных. Виртуальные экскурсии и фотоальбомы.
    Читать полностью