Склонность к самовозгоранию

Склонность к самовозгоранию – способность веществ и материалов к самовозгоранию. Многие материалы взаимодействуют с кислородом воздуха при обычной температуре. В условиях, благоприятствующих аккумуляции тепла в массе материала, происходит повышение его температуры, что приводит к повышению скорости реакции окисления. Это может вызвать самовозгорание дисперсного материала внутри технологического оборудования, воздуховодов, при транспортировании и хранении веществ и материалов. Наиболее склонны к тепловому самовозгоранию материалы, обладающие большой пористостью и структурой, обеспечивающей проникновение кислорода в зону реакции.

Не менее важным условием склонности к самовозгоранию является способность материалов к аккумуляции тепла. Самонагревающаяся масса твёрдого материала имеет неоднородное температурное поле вследствие различных условий теплоотвода: центральные зоны объёма нагреваются до более высоких температур, чем поверхности. В свою очередь высокая температура интенсифицирует экзотермические реакции окисления, протекающие в массе материала, повышая общую скорость процесса. Поскольку промежуточным продуктом при самовозгорании большинства органических материалов является уголь, закономерности его самовозгорания оказывают существенное влияние на процесс в целом. При этом значительная роль в самовозгорании углей играет их способность на начальной стадии процесса сорбировать пар и влагу. Эти процессы протекают с экзотермическим эффектом. Чем больше объём дисперсного материала, тем лучше условия аккумуляции тепла в нём, тем выше вероятность его воспламенения.

С увеличением пористости частиц и пористости слоя (начальной плотности) улучшается перенос кислорода к межфазной поверхности в зону реакции окисления. Это способствует более интенсивному самонагреванию материала, т.к. уменьшается теплопроводность смеси частиц с воздухом и увеличивается скорость нагрева за счёт уменьшения теплоёмкости единицы объёма материала. Наоборот, уплотнение слоя частиц (увеличение насыпной плотности) способствует отводу тепла из зоны реакции вследствие увеличения его коэффициента теплопроводности.

Литература: Таубкин С.И., Баратов А.Н., Никитина Н.С. Справочник пожароопасности твёрдых веществ и материалов. М., 1961;

Вогман Л.П., Горшков В.И., Дегтярёв А.Г. Пожарная безопасность элеваторов. М., 1993;

Корольченко А.Я. Пожаровзрывоопасность промышленных пылей. М., 1996;

Горшков В.И. Самовозгорание веществ и материалов. М., 2003.

Поделиться