Реферат: Пожежі, їх види, причини виникнення

Характерним прикладом розгалуженої ланцюгової реакції є окиснення водню, що проходить за такою схемою:

З наведеної схеми видно, що протягом одного циклу перетворень кожний атом водню, що вступає в реакцію, призводить до утворення трьох нових активних частинок, позначених точками над відповідними хімічними символами. Якщо розгалуження проходить частіше, ніж обривання ланцюга, то швидкість реакції буде безперервно зростати, що призведе кінець кінцем до самозаймання. При цьому в даному випадку для прискорення реакції не потрібно нагрівати суміш. Екзотермічний хімічний процес, що розпочався ланцюговим шляхом, супроводжується виділенням тепла, яке призводить до теплового самоприскорення.

Слід відзначити, що в умовах реальної пожежі горіння проходить за комбінованим ланцюгово-тепловим механізмом.

Надзвичайно швидке хімічне перетворення речовини, що супроводжується виділенням енергії та утворюванням стиснених газів, здатних виконувати механічну роботу, називається ВИБУХОМ. Під час вибуху відбувається процес вивільнення великої кількості енергії в обмеженому об’ємі за короткий проміжок часу.

Вибухонебезпечна (або вибухова) суміш, яка заповнює об’єм, в якому була виділена енергія, перетворюється в сильно нагрітий газ з високим тиском. Цей газ з великою силою діє на навколишнє середовище, здійснює утворювання вибухової хвилі. З віддаленням від місця вибуху механічна дія вибухової хвилі послаблюється.

Реальні вибухи газопилоповітряних сумішей мають здебільшого дефлаграційний характер. Як приклад розглянемо процес розвитку вибуху стехіометричної вуглеводнеповітряної суміші в обмеженому просторі. Стехіометричний склад суміші зумовлює розвиток рівномірно поширюваного на всі боки сферичного полум’я. Припустимо, що після займання в центрі хмари цієї суміші полум’я поширюється з постійною швидкістю відповідно до формули (2.1). При цьому буде розвиватися надлишковий тиск, швидкість збільшення якого буде визначатися швидкістю накопичення продуктів горіння, тобто швидкістю розширення сфери, обмежованої фронтом полум’я:

(2.6)

де q – об’єм продуктів горіння, м³ ;

V – об’єм об’єкта, м³ .

(2.7)

Разом з накопиченням продуктів горіння проходить витікання газів з об’єкта через нещільності та отвори. Витрата газу при цьому визначається за формулою

де µ – коефіцієнт витрати;

f – сумарна площа нещільностей, м² ;

W – швидкість витікання газів, м·с^-1 ;

ρ – густина газів, що витікають, кг·м^-3 .

Підсумований тиск вибуху в кожний момент часу можна визначити спільним розв’язанням обох рівнянь.

Види горіння. Зони й класи пожеж

Залежно від агрегатного стану пального та окисника розрізняють три види горіння:

ГОМОГЕННЕ ГОРІННЯ газів і пароподібних горючих речовин в середовищі газоподібного окисника;

ГЕТЕРОГЕННЕ ГОРІННЯ твердих горючих речовин в середовищі газоподібного окисника;

ГОРІННЯ ВИБУХОВИХ РЕЧОВИН ТА ПОРОХІВ.

Горіння рідких горючих речовин в рідких окисниках є різновидом гетерогенного горіння.

За швидкістю поширення полум’я горіння поділяється на:

ДЕФЛАГРАЦІЙНЕ – швидкість полум’я в межах декількох м·с^-1 ;

ВИБУХОВЕ – швидкість полум’я до сотень м·с^-1 ;

ДЕТОНАЦІЙНЕ – поширюється із надзвуковими швидкостями порядку тисяч м·с^-1 .