Ein physikalischer und chemischer Prozess, der mit der Freisetzung von Wärme aus Rauch einhergeht. Verbrennung ist ein komplexer chemischer Prozess. Brandschutzsysteme

Brandschutzsysteme

Der Zweck der Schaffung von Brandschutzsystemen besteht darin, die Bedingungen für das Entstehen von Bränden zu beseitigen. Die Beseitigung der Bedingungen für die Entstehung von Bränden wird durch die Beseitigung der Bedingungen für die Bildung einer brennbaren Umgebung und (oder) die Beseitigung der Bedingungen für die Bildung von Zündquellen in einer brennbaren Umgebung (oder deren Einführung in diese) erreicht.

Definitionen und Begriffe

Feuer ist eine unkontrollierte Verbrennung, die materiellen Schaden, Schaden für das Leben und die Gesundheit der Bürger sowie die Interessen der Gesellschaft und des Staates verursacht.

Verbrennung ist ein physikalisch-chemischer Prozess, der mit der Freisetzung von Wärme, Licht und Verbrennungsprodukten (Rauch) einhergeht. Die Art der Verbrennung lässt sich grob als schnell ablaufende Oxidation beschreiben.

Damit ein Brand entsteht, müssen drei Bedingungen vorliegen (das sogenannte Feuerdreieck):

Brennbare Umgebung.

Zündquelle - offenes Feuer, chemische Reaktion, elektrischer Strom.

Das Vorhandensein eines Oxidationsmittels, beispielsweise Luftsauerstoff.

Das Wesen der Verbrennung besteht darin, die Zündquellen eines brennbaren Materials zu erhitzen, bevor dessen thermische Zersetzung beginnt. Bei der thermischen Zersetzung entstehen Kohlenmonoxid, Wasser und große Mengen Wärme. Außerdem werden Kohlendioxid und Ruß freigesetzt, die sich auf dem umliegenden Gelände ablagern. Die Zeit vom Beginn der Entzündung eines brennbaren Stoffes bis zu seiner Entzündung wird als Zündzeit bezeichnet.

Zu den Brandgefahren für Personen und Sachwerte gehören:

1) Flammen und Funken;

2) Wärmefluss;

3) erhöhte Umgebungstemperatur;

4) erhöhte Konzentration giftiger Verbrennungs- und thermischer Zersetzungsprodukte;

5) reduzierte Sauerstoffkonzentration;

6) verminderte Sicht im Rauch.

Zu den damit verbundenen Erscheinungsformen von Brandgefahren gehören:

1) Fragmente, Teile eingestürzter Gebäude, Bauwerke, Bauwerke, Fahrzeuge, technologische Anlagen, Geräte, Einheiten, Produkte und anderes Eigentum;

2) radioaktive und giftige Stoffe und Materialien, die aus zerstörten technologischen Anlagen, Geräten, Einheiten, Produkten und anderem Eigentum in die Umwelt freigesetzt werden;

3) Entfernung der Hochspannung von leitenden Teilen technologischer Anlagen, Geräte, Einheiten, Produkte und anderem Eigentum;

4) gefährliche Faktoren einer Explosion, die infolge eines Brandes aufgetreten ist;

5) Exposition gegenüber Feuerlöschmitteln.

Von den oben aufgeführten Faktoren, die sich auf Menschen auswirken, sind Rauch und hohe Temperaturen die häufigsten, denen man bei Bränden ausgesetzt ist.

Die bei einem Brand freigesetzten Verbrennungs- und Zersetzungsprodukte sind Bestandteile von Rauch.

Hauptursachen für Brände

Die Hauptursachen für Brände sind:

1. Elektrische Gründe:

- Brand durch Kurzschluss, entstehend (infolge von Schäden an der Isolierung elektrischer Leitungen; Verwendung von Niederspannungsleitungen für „Telefon usw.“ für Strom- und Beleuchtungsnetze; Spannungsübergang von Elektroinstallationen mit Hochspannung zu Elektroinstallationen mit Niederspannung; Überlappung von Leitungen von Freileitungen; Auftreten von Blitzentladungen).

- Brand durch Stromüberlastung, entstehen in den Wicklungen von Elektromotoren, Geräten, in Drähten und Kabeln unter Belastungen, die die zulässigen Werte überschreiten.

- Brand durch Bildung hoher Übergangswiderstände, an Stellen, an denen elektrischer Strom durch Bereiche ihres Kontakts von einer Kontaktfläche zur anderen fließt (lose Verbindung leitfähiger Elemente, Verbinden elektrischer Leitungen durch „mechanisches“ Verdrehen, Verbindungen elektrischer Leitungen aus verschiedenen Metallen (Kupfer und Aluminium).

- Brand infolge einer Fehlfunktion elektrischer Heizgeräte(Installation auf brennbaren Oberflächen ohne Verwendung von schützenden, nicht brennbaren wärmeisolierenden Materialien, ohne Schneiden (Ausnahmeregelung) von brennbaren Materialien vorzusehen), Verwendung selbstgebauter elektrischer Heizgeräte.

- Brand durch Durchbrennen des Glühfadens einer elektrischen Lampe mit Zerstörung des Leuchtmittels, Bei Überspannung im Stromnetz, technischem Defekt der Lampe, wodurch die Reste eines heißen Glühfadens (t-1640 0 °C) auf brennbare Materialien fallen und diese entzünden (z. B. die Zündtemperatur von Baumwollgewebe beträgt). 2450 °C und Holz – 2650 °C).

2. Unvorsichtiger Umgang mit Feuer (Verwendung von offenem Feuer, glimmenden Tabakwaren usw.).

In diesem Kapitel werden die wichtigsten Aspekte im Zusammenhang mit den Konzepten, Begriffen und Definitionen vorgestellt, die in der Verbrennungs- und Explosionstheorie verwendet werden. Es werden auch Fragen im Zusammenhang mit den Bedingungen für die Entstehung und Entwicklung von Verbrennungsprozessen berücksichtigt und der Schwerpunkt liegt auf einer reibungslosen Einführung der Studierenden in die Grundlagen der thermischen und Kettenmechanismen der Zündung und Verbrennung.

Berücksichtigt werden die Besonderheiten turbulenter und heterogener Verbrennungsarten sowie die Entstehung von Diffusionsflammen bei diesen Prozessen.

Es werden die Formen und Merkmale von Diffusionsflammen, ihr Emissionsgrad, ihre Flammentemperatur, ihre elektrischen Eigenschaften und ihre elektrische Leitfähigkeit untersucht.

Besonderes Augenmerk wird in diesem Kapitel auf die Fragen der Pyrolyse organischer und anorganischer Verbindungen in einer Flamme gelegt, da diese Fragen nach Meinung der Autoren des Lehrbuchs unter modernen Bedingungen wichtig sind, wenn infolge eines Feuers unterschiedliche Formen auftreten Komplexität Bei der Pyrolyse entstehen eine Reihe toxischer Produkte, und hochgiftige sind synthetisierte Verbindungen, die sich negativ auf die Umwelt und den Menschen auswirken. Es werden auch angewandte Fragen im Zusammenhang mit dem Heizwert von Brennstoffen, ihrer Vollständigkeit der Verbrennung und der Verbrennungsgeschwindigkeit berücksichtigt.

Als Ergebnis des Studiums dieses Kapitels sollten die Studierenden Folgendes wissen:

• a) was unter den Begriffen Verbrennung und Explosion zu verstehen ist;
• b) Was ist die Physik und Chemie der Verbrennung?
• c) zwingende Bedingungen für das Auftreten von Verbrennung und Explosion;
• d) Klassifizierung der Verbrennungsarten und -arten;
• e) Besonderheiten der thermischen und Kettentheorie der Zündung;
• f) charakteristische Merkmale turbulenter, normaler und heterogener Verbrennung;
• g) Bedingungen für den Übergang der Verbrennung in den kinetischen Bereich und den Diffusionsbereich;
• h) Merkmale der Partikelverbrennung in Abhängigkeit von ihrer Größe;
• i) Strahlungseigenschaften von Flammen, ihre Temperaturbereiche, elektrische Eigenschaften von Flammen und ihre elektrische Leitfähigkeit;
• j) Merkmale der Pyrolyse organischer und anorganischer Verbindungen in Flammen;
• k) Zersetzung organischer und anorganischer Verbindungen und Umwandlungen während der Zersetzung;
• l) Heizwert der Brennstoffe, ihre Vollständigkeit der Verbrennung sowie ihre Verbrennungsgeschwindigkeit;

• a) das erworbene Wissen beim weiteren Kennenlernen des im Lehrbuch präsentierten Materials nutzen;
• b) das erworbene Wissen bei der Modellierung und Vorhersage gefährlicher Prozesse in der Technosphäre nutzen;
• c) praktische Probleme im Zusammenhang mit der Verbrennung von Gasen, flüssigen und festen brennbaren Systemen lösen!)

• a) methodische Grundlagen der Verbrennungsmechanismen als komplexer physikalischer und chemischer Prozess;
• b) die Grundlagen der Mechanismen und Prozesse, die die Pyrolyse und Zersetzung organischer und anorganischer Verbindungen in Flammen beeinflussen.

Grundlegende Konzepte und Definitionen der Verbrennungs- und Explosionstheorie

Zahlreiche Werke in- und ausländischer Wissenschaftler, Forscher und Ingenieure widmen sich Verbrennungsprozessen. Der Begründer des modernen allgemein anerkannten thermischen Verbrennungsmodells ist unser Landsmann V. A. Mikhelson. N. N. Semenov schlug die Theorie der verzweigten Kettenreaktionen vor, die als Grundlage für wissenschaftliche Prinzipien des Verbrennungsmechanismus diente. Die Werke von N. N. Semenov, V. N. Kondratiev, N. sind weithin bekannt. M. Emanuel auf dem Gebiet der Kinetik chemischer Reaktionen. Ya. B. Zeldovich und D. L. Frank-Kamenetsky betrachteten die wichtigsten theoretischen Fragen der Verbrennung. A. S. Predvoditelev und andere Forscher entwickelten moderne Ideen zur Kohlenstoffverbrennung. Einen großen Beitrag zur Untersuchung des Mechanismus und der Gesetze der Verbrennung kondensierter Systeme leisteten A. F. Belyaev, K. K. Andreev, P. F. Pokhil, O. I. Leypunsky und andere.

Unter Verbrennung versteht man einen schnellen physikalischen und chemischen Redoxprozess unter Freisetzung von Wärme., Sie sind zur Selbstausbreitung fähig und gehen oft mit Glut- und Flammenbildung einher. Klassische Beispiele für Verbrennungen sind Oxidationsreaktionen organischer Stoffe oder Kohlenstoff mit Luftsauerstoff: die Verbrennung von Kohle, Öl, Brennholz usw.

Der Verbrennungsprozess ist komplex und besteht aus vielen miteinander verbundenen Einzelprozessen, sowohl physikalischer als auch chemischer Natur. Die Physik der Verbrennung beruht auf den Prozessen der Wärme- und Stoffübertragung und -übertragung im reagierenden System. Bei der Verbrennungschemie kommt es zu Redoxreaktionen, die meist aus einer Reihe elementarer Vorgänge bestehen und mit der Übertragung von Elektronen von einem Stoff auf einen anderen – von einem Reduktionsmittel auf ein Oxidationsmittel – verbunden sind.

Redox-Verbrennungsreaktionen können intermolekular und intramolekular sein. Intermolekulare Reaktionen treten auf, wenn sich die Oxidationsstufe von Atomen in verschiedenen Molekülen ändert. Intramolekulare Verbrennungsreaktionen treten auf, wenn sich die Oxidationsstufe verschiedener Atome im selben Molekül ändert (in der Regel handelt es sich dabei um Reaktionen der thermischen Zersetzung von Stoffen).

Die Verbrennung ist ein relativ schneller Prozess. Daher werden nicht alle Redoxreaktionen als Verbrennung eingestuft. Langsame Reaktionen (Niedertemperaturoxidation, biochemische Oxidation) und zu schnelle Reaktionen (explosive Umwandlung) fallen nicht unter den Begriff der Verbrennung. Die Verbrennung wird durch Reaktionen verursacht, deren Dauer normalerweise in Sekunden oder häufiger in Bruchteilen von Sekunden gemessen wird.

Bei der Verbrennung wird Wärme freigesetzt. Es sind also nicht relativ schnelle Reaktionen, die zur Verbrennung führen, sondern solche, die in ihrer Gesamtheit exotherm verlaufen. Reaktionen, bei denen Wärme von außen zugeführt wird, sind keine Verbrennung. Die Verbrennung ist aufgrund der Freisetzung von Energie ein sich selbst erhaltender Prozess. Daher wird die Verbrennung nicht durch irgendwelche exothermen Reaktionen verursacht, sondern nur durch solche, deren Gesamtwärme ausreicht, damit der Prozess zur Selbstausbreitung fähig wird. In der Praxis kommen Verbrennungsreaktionen zum Einsatz, deren Wärme zudem ausreicht, um den einen oder anderen nützlichen Effekt zu erzielen.

Unter Berücksichtigung des oben Gesagten kann der Begriff der Verbrennung im weitesten Sinne eine Vielzahl chemischer Reaktionen zwischen Elementen und ihren Verbindungen umfassen, einschließlich Reaktionen der Zersetzung von Verbindungen. Die Verbrennung erfolgt nicht nur durch die Bildung von Oxiden, sondern auch durch die Bildung von Fluoriden, Chloriden und Nitriden. Die Verbrennung bei der Bildung von Boriden, Carbiden und Siliziden einer Reihe von Metallen ist bekannt. Bei der Bildung von Sulfiden und Phosphiden einiger Elemente kann es auch zur Wärmefreisetzung und zur Entwicklung des Verbrennungsprozesses kommen. All dies weist auf die Vielfalt der möglichen Reagenzien hin, die an der Verbrennung und den chemischen Prozessen zwischen ihnen beteiligt sind.

Die bei der Verbrennung durch chemische Reaktionen freigesetzte Energie wird zur Aufrechterhaltung des Verbrennungsprozesses und zur Erzeugung einer Wirkung aufgewendet und auch an den umgebenden Raum abgegeben. Eine stationäre Verbrennung liegt vor, wenn der Wärmeeintrag und der Wärmeverbrauch zur Vorbereitung der nächsten Stoffmengen für die Verbrennung gleich sind.

Beim Verbrennungsprozess sind wie bei anderen chemischen Prozessen zwei Stufen erforderlich: die Herstellung eines molekularen Kontakts zwischen den Reagenzien und die Wechselwirkung der Moleküle selbst unter Bildung von Reaktionsprodukten. Die Geschwindigkeit der Umwandlung von Ausgangsprodukten in Endprodukte hängt von der Geschwindigkeit der Vermischung der Reagenzien durch molekulare und turbulente Diffusion sowie von der Geschwindigkeit chemischer Reaktionen ab. Im Grenzfall können die Verbrennungseigenschaften nur durch die Geschwindigkeit der chemischen Wechselwirkung bestimmt werden, d. h. kinetische Konstanten und sie beeinflussende Faktoren (kinetischer Verbrennungsmodus) oder nur die Diffusionsrate und sie beeinflussende Faktoren (Diffusionsverbrennungsmodus).

An der Verbrennung beteiligte Stoffe können in gasförmigem, flüssigem (oder verdicktem) und festem Zustand vorliegen, miteinander vorgemischt oder unvermischt sein. Wenn in einem brennbaren System keine Schnittstellen zwischen Reagenzien vorhanden sind, wird ein solches System aufgerufen homogen, Wenn Schnittstellen vorhanden sind, wird das System aufgerufen heterogen.

Die Verbrennung geht oft mit dem Glimmen von Verbrennungsprodukten und der Bildung einer Flamme einher. Unter Flamme versteht man ein gasförmiges Medium, teilweise auch dispergierte kondensierte Produkte, in dem physikalische und chemische Umwandlungen von Reagenzien stattfinden. Bei gasförmigen Systemen findet der gesamte Verbrennungsprozess in einer Flamme statt, daher werden die Begriffe „Verbrennung“ und „Flamme“ häufig synonym verwendet. Bei der Verbrennung kondensierter Systeme kann ein Teil der physikalisch-chemischen Umwandlungen (Erhitzen, Schmelzen, Verdampfen, anfängliche Zersetzung und Wechselwirkung von Reagenzien) außerhalb der Flamme direkt in der Originalprobe und auf deren Oberfläche stattfinden. Von der flammenlosen Verbrennung spricht man, wenn der Prozess nur in einem kondensierten System abläuft, praktisch ohne Gasbildung und -dispersion (Verbrennung einiger Thermite und Mischungen von Metallen mit Nichtmetallen). Die Flamme oder ein Teil davon zeichnet sich normalerweise durch sichtbare Strahlung aus, obwohl auch transparente Flammen bekannt sind. Der Teil der Flamme mit der höchsten Temperatur wird üblicherweise als Hauptreaktionszone, Flammenoberfläche oder Flammenfront bezeichnet.

Nachdem der Verbrennungsprozess in einem beliebigen Teil des Reagenzienvolumens eingeleitet wurde, breitet sich der Prozess über das gesamte Volumen aus. Im Gegensatz zu einer Explosion breitet sich der Verbrennungsprozess in einem reagierenden Medium mit einer Geschwindigkeit aus, die die Schallgeschwindigkeit nicht überschreitet.

Wurden die Reagenzien vor Beginn der Verbrennung nicht vermischt, spricht man von Verbrennung und Flamme Diffusion, da die Vermischung von Brennstoff und Oxidationsmittel durch Diffusion erreicht wird. Die einfachsten Beispiele sind die Flamme einer gewöhnlichen Kerze und die Flamme, die durch Mischen zweier gasförmiger Reagenzienströme entsteht, von denen einer ein Oxidationsmittel und der andere ein Brennstoff ist.

Wenn die Reagenzien vorgemischt sind (homogene Mischung), wird der Verbrennungsprozess als Verbrennung vorgemischter Mischungen oder bezeichnet homogen Verbrennung, und die resultierende Flamme wird vorgemischt. Beispiele hierfür sind die Verbrennung von Gemischen aus Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffen mit Sauerstoff oder Luft. Allerdings ist zu berücksichtigen, dass in der Verbrennungstechnik die Bedingung einer vollständigen Vorvermischung der Reagenzien nicht immer erfüllt ist und Übergangsverbrennungsmodi zwischen Homogen- und Diffusionsmodus möglich sind.

Heterogen Die Verbrennung erfolgt an der Phasengrenzfläche. Einer der Reaktanten befindet sich in der kondensierten Phase, der andere (normalerweise Sauerstoff) wird durch Diffusion aus der Gasphase zugeführt. In diesem Fall muss die kondensierte Phase einen hohen Siedepunkt haben, damit bei der Verbrennungstemperatur praktisch keine Verdampfung auftritt. Beispiele für heterogene Verbrennung sind die Verbrennung von Kohle und nichtflüchtigen Metallen. Abhängig von der Art des Gasstroms, der die Flamme bildet, werden laminare und turbulente Flammen unterschieden. In laminaren Flammen ist die Strömung laminar oder geschichtet, und alle Prozesse des Stoffaustauschs und der Stoffübertragung erfolgen durch molekulare Diffusion und Konvektion. In turbulenten Flammen ist die Strömung turbulent, die Prozesse des Stoffaustauschs und der Stoffübertragung erfolgen nicht nur durch molekulare, sondern auch durch turbulente Diffusion (infolge makroskopischer Wirbelbewegung). Die Verbrennungseigenschaften sind vielfältig. Sie können in folgende Gruppen eingeteilt werden: 1) Form, Größe und Struktur der Flammen; 2) Strahlung, Flammentemperatur und Ionisierung von Verbrennungsprodukten; 3) Wärmefreisetzung und Vollständigkeit der Verbrennung; 4) Verbrennungsgeschwindigkeit und Grenzen einer nachhaltigen Verbrennung. Die Verbrennungseigenschaften können je nach den Eigenschaften des Verbrennungssystems und den Verbrennungsbedingungen stark variieren.

Folgende Verbrennungsarten sind bekannt: Verbrennung von gasförmigen flüssigen und festen Stoffen und deren Gemischen durch Wechselwirkung mit dem umgebenden gasförmigen Medium oder mit der Strömung dieses Mediums; Verbrennung von Verbindungen aufgrund exothermer Zersetzung und Verbrennung fester homogener Brennstoffe aufgrund intramolekularer Oxidation.

Um maximale Effekte zu erzielen: Strahlschub, Ionisierung von Verbrennungsprodukten (Plasma), sichtbare und selektive Strahlung, Auswirkungen auf Materialien und den Zustand der Atmosphäre, werden in der Praxis verschiedene Formulierungen von Reagenzmischungen verwendet. Solche Mischungen sind Schießpulver, feste und flüssige Raketentreibstoffe, pyrotechnische Zusammensetzungen für verschiedene Zwecke und Thermitmischungen.

Es gibt zahlreiche Stoffe, die als Kraftstoff verwendet werden. Unserer Meinung nach können jedoch viele Verbrennungsmuster beschrieben und identifiziert werden, indem man die Verbrennung von Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlenstoff, einfachen Kohlenwasserstoffen und mehreren hochkalorischen Metallen in verschiedenen aktiven Medien betrachtet. Andere Stoffe zersetzen oder vergasen im Anfangsstadium der Verbrennung, hauptsächlich unter Bildung der oben aufgeführten Produkte.

Bei der Verbrennung laufen verschiedene komplexe chemische Prozesse ab:

• 1) Zersetzung von Ausgangsverbindungen (Kohlenwasserstoffe, Organoelementverbindungen, Nitroverbindungen, anorganische Oxidationsmittel);
• 2) Umwandlung von Zersetzungsprodukten (Bildung von Kohlenstoff in einer Flamme, Reaktionen von Methan und Wassergas);
• 3) Oxidation (von Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlenstoff, einfachen Kohlenwasserstoffen, Metallbrennstoffen) und Bildung kondensierter Oxide von Metallbrennstoffen;
• 4) Dissoziation von Verbrennungsprodukten;
• 5) Ionisierung von Verbrennungsprodukten.

Explosion Es ist üblich, die extrem schnelle Freisetzung einer großen Energiemenge, die mit einer plötzlichen Änderung des Materiezustands einhergeht und mit der Zerstörung und Zerstreuung der Umwelt einhergeht, als Entstehung und Ausbreitung einer sogenannten Stoßwelle darin zu bezeichnen.

Eine Explosion ist durch drei zwingende Bedingungen (Faktoren) gekennzeichnet:

• 1) exotherme Reaktion;
• 2) hohe Reaktionsgeschwindigkeit (Reaktionszeit beträgt 10-4–10-7 s);
• 3) hoher Druck gasförmiger Produkte, die während des Expansionsprozesses mechanische Arbeit verrichten.

Auf den ersten Blick ist die Definition so einfach und klar, dass sie sogar wenig Inhalt zu haben scheint. Bei näherer Betrachtung stellt sich jedoch heraus, dass es Einfachheit und Klarheit mit einer tiefgreifenden Analyse des Phänomens Explosion verbindet.

Lassen Sie uns zunächst herausfinden, was „sehr schnelle“ Energiefreisetzung bedeutet. Die Geschwindigkeit bestimmter Phänomene ist ein relativer Begriff. Daher muss die sehr schnelle Freisetzung explosiver Energie mit anderen Arten der Energiefreisetzung oder -umwandlung verglichen werden.

Somit erfolgt die Energiefreisetzung bei einer Explosion deutlich schneller als bei anderen Formen der Energiefreisetzung unter ähnlichen Bedingungen. Beispielsweise erfolgt die Energiefreisetzung bei einer Explosion viel schneller als die Energiefreisetzung bei der Verbrennung. Das Wichtigste bei einer Explosion ist, dass Energie innerhalb der Sprengladung schneller freigesetzt wird, als sie anschließend an die Umgebung abgegeben wird.

Was bedeutet „große Menge“ an Energie? Diese Definition muss berücksichtigt werden, indem die Energie der Explosion mit der Energie verglichen wird, die auf die eine oder andere Weise in der Umgebung des Explosionsortes enthalten ist. Wichtig bei dieser Definition ist, dass die bei der Explosion freigesetzte Energie viel größer ist als die in der Umgebung enthaltene Energie.

Auch der Begriff „Energiefreisetzung“ muss geklärt werden. Wie Sie wissen, kann Energie nicht aus dem Nichts entstehen oder spurlos verschwinden. Unter der Freisetzung von Energie versteht man daher die Umwandlung eines entsprechenden Energievorrats, der an der einen oder anderen Stelle angesammelt wurde und in latenter, potentieller Form vorliegt, in Explosionsenergie.

Bis zum Moment der Explosion eines herkömmlichen Sprengstoffs ist die Energie der Explosion in latenter, potentieller Form in seinen Molekülen, genauer gesagt in den elektronischen Hüllen dieser Moleküle, enthalten. Die bloße Freisetzung von Energie bedeutet jedoch nicht, dass eine Explosion stattgefunden hat. Der Begriff „Explosion“ ist mit einer starken mechanischen Einwirkung verbunden, d.h. mit dem Auftreten mechanischer Kräfte, die auf die Umgebung und einzelne Körper rund um die Explosionsstelle wirken. Ist dies nicht der Fall, liegt keine Explosion vor.

Damit die freigesetzte Energie eine mechanische Wirkung ausführen kann, ist ein Arbeitsmedium erforderlich, d. h. ein Stoff, der einen ausreichend großen Druck auf die Umwelt ausüben kann. Unter diesem Gesichtspunkt kann die Explosion als das Ergebnis einer sehr starken Wärmekraftmaschine betrachtet werden, die für eine sehr kurze Zeit in Betrieb ist. In diesem Fall dehnen sich die zu Beginn stark erhitzten und komprimierten Gase aus und erzeugen mechanische Arbeit, wodurch die Umgebung der Explosionsstelle bewegt wird.

Um eine starke Erwärmung der bei der Explosion freigesetzten 1330 V zu gewährleisten und in ihnen einen hohen Druck zu erzeugen, ist es notwendig, dass Energie entweder in diesen Gasen freigesetzt oder auf sie übertragen wird, bevor es zu spürbaren Energieverlusten und einer spürbaren Volumenzunahme kommt. Das bedeutet, dass sich der Prozess der Energiefreisetzung oder -übertragung mit einer Geschwindigkeit ausbreiten muss, die deutlich über der Expansionsgeschwindigkeit explosiver Gase liegt.

Typischerweise erreicht die anfängliche Expansionsgeschwindigkeit von Gasen während einer Explosion etwa 1 km/s. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Explosionsprozesses, Detonation genannt, ist bei Sprengstoffen etwas höher und liegt zwischen 2 und 8 km/s.

Wenn ein explosiver Stoff wie TNT explodiert, wird er in heiße explosive Gase mit hohem Druck umgewandelt. Dabei wird Energie zunächst in Form von Wärme freigesetzt, die in hochkomprimierten Gasen enthalten ist. Gase wirken mit einer solchen Kraft auf die Umgebung ein, dass diese anfängt, sich zu komprimieren und zu bewegen. Dadurch können sich die Gase ausdehnen und dabei eine ähnliche Arbeit leisten wie die Gase, die den Kolben eines Verbrennungsmotors bewegen, jedoch mit dem Unterschied, dass explosive Gase die Umgebung in alle möglichen Richtungen drücken und die Gase eines Verbrennungsmotors den Kolben bewegen nur entlang der Zylinderachse. Bei der Expansion werden die Gase intensiv abgekühlt, ihr Druck sinkt schnell und Energie wird mit sehr hoher Effizienz an die Umgebung abgegeben.

Weniger starke Explosionen können auftreten, ohne dass Energie durch Reaktionen oder Einbringen von außen freigesetzt wird. Diese Art von Explosion kann durch die plötzliche Zerstörung eines Behälters verursacht werden, der hochkomprimiertes Gas oder Dampf enthält. Beispiele für solche Explosionen sind Explosionen von Flaschen mit Druckluft oder anderen Gasen, Explosionen von Dampfkesseln.

Die Zerstörung stark komprimierter fragiler Körper, begleitet von der intensiven Zerstreuung ihrer Teile, hat explosiven Charakter. So werden beispielsweise massive Glaskugeln, die mit einer hydraulischen Presse gepresst werden, zerstört.

Bei einer Explosion kommt es in der Regel zu sehr starken Einschlägen sich schnell bewegender Körper auf feste Barrieren. Solche Explosionen entstehen, wenn ein Meteorit auf der Erdoberfläche einschlägt.

Folglich ist das Phänomen einer Explosion seiner Natur nach ein komplexer physikalischer und chemischer Prozess, der in einer sehr kurzen Zeitspanne von Bruchteilen einer Millisekunde abläuft, und daher gibt es gewisse Schwierigkeiten bei seiner experimentellen und wissenschaftlichen Untersuchung. Die Mechanismen des Auftretens explosiver Transformationen und einige mathematische Abhängigkeiten, die diese Muster und Mechanismen des Auftretens einer Explosion beschreiben, werden in Kapitel 4 dieses Handbuchs besprochen.

Unter Brandgefahr versteht man eine Reihe von Bedingungen, die zur Entstehung und Entwicklung eines Brandes beitragen sowie dessen Dauer und Größe bestimmen.

Um die Brandgefahr von Stoffen und Materialien beurteilen zu können, ist es notwendig, die Grundlagen des Verbrennungsprozesses zu kennen.

Die Verbrennung ist ein physikalisch-chemischer Prozess, der mit der Freisetzung von Wärme und der Emission von Licht einhergeht.

Bei der Verbrennung kann es sich um jede exotherme chemische Reaktion handeln, sowohl um die Verbindung von Stoffen als auch um deren Zersetzung. Beispielsweise ist die Explosion von Acetylen eine Reaktion seiner Zersetzung.

Für den Verbrennungsprozess sind bestimmte Voraussetzungen erforderlich: ein brennbarer Stoff, der nach Entfernen der Zündquelle selbstständig brennen kann, Luft (Sauerstoff) und eine Zündquelle, die eine bestimmte Temperatur und eine ausreichende Wärmereserve aufweist. Fehlt eine dieser Bedingungen, findet kein Verbrennungsprozess statt. Das sogenannte Feuerdreieck (Luftsauerstoff, Wärme, brennbarer Stoff) kann eine einfache Darstellung der drei Faktoren geben, die für die Entstehung eines Feuers notwendig sind.

Das symbolische Feuerdreieck in Abb. 21 verdeutlicht diesen Punkt deutlich und gibt einen Überblick über die wichtigen Faktoren, die zur Verhinderung und Löschung von Bränden erforderlich sind:

Fehlt eine Seite des Dreiecks, kann das Feuer nicht entstehen;

Wenn eine Seite des Dreiecks ausgeschlossen wird, erlischt das Feuer.

Allerdings erklärt das Feuerdreieck, die einfachste Vorstellung der drei Faktoren, die für die Entstehung eines Feuers notwendig sind, die Natur des Feuers nicht vollständig. Insbesondere gilt nicht die Kettenreaktion, die zwischen einem brennbaren Stoff, Sauerstoff und Wärme infolge einer chemischen Reaktion auftritt. Das Feuertetraeder (Abb. 22) ist eine visuellere Darstellung des Verbrennungsprozesses (ein Tetraeder ist ein Polygon mit vier dreieckigen Flächen). Es ermöglicht uns, den Verbrennungsprozess zu verstehen, da Raum für eine Kettenreaktion vorhanden ist und jede Kante die anderen drei berührt. Der Hauptunterschied zwischen einem Feuerdreieck und einem Feuertetraeder besteht darin, dass das Tetraeder zeigt, wie eine brennende Verbrennung durch eine Kettenreaktion aufrechterhalten wird – die Kettenreaktionsfläche verhindert, dass die anderen drei Flächen herunterfallen. Dieser wichtige Faktor wird in vielen modernen tragbaren Feuerlöschern, automatischen Feuerlöschsystemen und Explosionsschutzsystemen genutzt – Feuerlöschmittel beeinflussen die Kettenreaktion und unterbrechen den Prozess ihrer Entwicklung.

Das Feuertetraeder stellt visuell dar, wie ein Feuer gelöscht werden kann. Wenn Sie die brennbare Substanz, den Sauerstoff oder die Wärmequelle entfernen, wird das Feuer gestoppt.

Wird die Kettenreaktion unterbrochen, kommt es durch die anschließende Reduzierung der Dampf- und Hitzeentwicklung auch zum Erlöschen des Brandes. Kommt es jedoch zum Schwelen oder zu einer erneuten Entzündung, muss für eine weitere Kühlung gesorgt werden.

Ein brennbarer Stoff kann in jedem Aggregatzustand vorliegen (fest, flüssig, gasförmig). Die Zündquelle kann eine Flamme, ein Funke, ein heißer Körper und Wärme sein, die durch eine chemische Reaktion, bei mechanischer Arbeit, einen Lichtbogen zwischen Leitern usw. entsteht.

Nach der Verbrennung ist die Verbrennungszone eine ständige Zündquelle, d. h. Bereich, in dem eine Reaktion stattfindet, bei der Wärme und Licht freigesetzt werden.

Eine Verbrennung ist bei einem bestimmten Mengenverhältnis von brennbarem Stoff und Oxidationsmittel möglich. Beispielsweise muss bei der flammenden Verbrennung von Stoffen in der Luft der Verbrennungszone die Sauerstoffkonzentration mindestens 16 ... 18 % betragen. Die Verbrennung stoppt, wenn der Sauerstoffgehalt der Luft unter 10...12 % sinkt. Allerdings kann es auch dann zu Schwelbrand kommen, wenn die Luft etwa 3 % Sauerstoff enthält.

Eine Ausnahme bilden Stoffe (hauptsächlich Sprengstoffe), deren Verbrennung aufgrund der in ihrer Zusammensetzung enthaltenen Oxidationsmittel erfolgt. Moleküle von Stoffen wie Chloraten, Nitraten, Chromaten, Oxiden, Peroxiden usw. enthalten freie Sauerstoffatome. Beim Erhitzen und manchmal auch bei Kontakt mit Wasser setzen sie Sauerstoff frei, der die Verbrennung unterstützt.

Eine Explosion ist ein Sonderfall der Verbrennung. Gemäß GOST 12.1.010-76SSBT gilt eine Explosion als eine schnelle exotherme chemische Umwandlung einer explosionsfähigen Atmosphäre, begleitet von der Freisetzung von Energie und der Bildung von komprimierten Gasen, die zur Ausführung von Arbeiten geeignet sind. Gase, die sich schnell ausdehnen, erzeugen einen enormen Druck auf die Umgebung, in der eine kugelförmige Luftwelle entsteht, die sich mit hoher Geschwindigkeit bewegt. Unter bestimmten Bedingungen können Gemische aus Gasen, Dämpfen und Staub mit Luft eine Explosionsgefahr darstellen. Voraussetzung für das Auftreten einer Explosion ist das Vorhandensein einer bestimmten Konzentration eines Gas-, Staub- oder Dampf-Luft-Gemisches und eines Impulses (Flamme, Funke, Stoß), der das Gemisch auf die Selbstentzündungstemperatur erhitzen kann. Die Verhinderung der Bildung explosionsfähiger Gemische in Produktionsräumen wird erreicht durch:

· Einsatz von Arbeits- und Notlüftung;

· Entwässerung, Entfernung explosionsfähiger Atmosphären und Stoffe, die zu deren Entstehung führen können;

· Kontrolle der Zusammensetzung der Luftumgebung und der Ablagerungen von explosivem Staub (GOST 12.1.010 - 76 Abschnitt 2.4).

Wenn es um die Frage der Explosionssicherheit elektrischer Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen im Innen- und Außenbereich geht, sollte man sich an Kapitel 7.3 der Elektroinstallationsregeln (PUE) orientieren.

Verbrennung ist ein komplexer chemischer Prozess, der nicht nur bei der Oxidation von Stoffen mit Sauerstoff, sondern auch bei der Verbindung mit vielen anderen Stoffen stattfinden kann. Beispielsweise verbrennen Phosphor, Wasserstoff, zerkleinertes Eisen (Sägemehl) in Chlor, Alkalikarbid entzündet sich in einer Atmosphäre aus Chlor und Kohlendioxid, Kupfer verbrennt in Schwefeldampf usw.

Stoffe mit unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung brennen unterschiedlich. Brennbare Flüssigkeiten geben beispielsweise 3 bis 10 Mal schneller Wärme ab als Holz und stellen daher eine hohe Brandgefahr dar.

Unabhängig vom anfänglichen Aggregatzustand gehen die meisten brennbaren Stoffe beim Erhitzen in die Gasphase über und bilden mit Luftsauerstoff ein brennbares Medium. Dieser Vorgang wird Pyrolyse genannt. Beim Verbrennen von Stoffen werden Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und Rauch freigesetzt. Rauch ist eine Mischung aus winzigen festen Stoffpartikeln – Verbrennungsprodukten (Kohle, Asche). Kohlendioxid oder Kohlendioxid ist ein Inertgas. Bei einer erheblichen Konzentration davon im Raum (8 - 10 Vol.-%) verliert eine Person das Bewusstsein und kann an Erstickung sterben. Kohlenmonoxid ist ein farbloses, geruchloses Gas mit stark giftigen Eigenschaften. Wenn sein Volumenanteil in der Raumluft 1 % oder mehr beträgt, tritt der Tod fast augenblicklich ein.

Die brandgefährlichen Eigenschaften brennbarer Stoffe werden durch eine Reihe charakteristischer Indikatoren bestimmt.

Ein Blitz ist die schnelle Verbrennung eines Gemisches aus Dämpfen eines Stoffes mit Luft, wenn eine offene Flamme darauf gebracht wird. Die niedrigste Temperatur eines brennbaren Stoffes, bei der sich über seiner Oberfläche Dämpfe oder Gase bilden, die sich in der Luft durch eine äußere Zündquelle entzünden können, wird als Flammpunkt bezeichnet. Der unter speziellen Prüfbedingungen ermittelte Flammpunkt ist ein Indikator, der näherungsweise angibt, bei welchem ​​thermischen Regime ein brennbarer Stoff gefährlich wird.

Unter Zündung versteht man eine Verbrennung, die unter dem Einfluss einer Zündquelle stattfindet und mit dem Erscheinen einer Flamme einhergeht. Die Temperatur eines brennbaren Stoffes, bei der nach der Entzündung eine stabile Verbrennung stattfindet, wird als Zündtemperatur bezeichnet.

Selbstentzündung ist die Entzündung eines Stoffes ohne Zufuhr einer Zündquelle, begleitet von der Entstehung einer Flamme. Die niedrigste Temperatur, bei der dieser Prozess beginnt, d. h. wenn die langsame Oxidation in die Verbrennung übergeht, wird als Selbstentzündungstemperatur bezeichnet. Diese Temperatur liegt deutlich über seiner Zündtemperatur.

Bei der Entwicklung von Brandschutzmaßnahmen wird die Fähigkeit einiger Stoffe, sogenannte pyrophore Stoffe (Pflanzenprodukte, Kohle, Ruß, ölhaltige Lappen, diverse Schiffsvorräte etc.), bei thermischen, chemischen oder mikrobiologischen Prozessen selbstentzündlich berücksichtigt.

Die physikalischen und chemischen Eigenschaften aller gefährlichen Stoffe, die sich beim Mischen untereinander, bei Kontakt mit anderen Wirkstoffen usw. spontan entzünden können, sind in den Regeln für die Beförderung gefährlicher Güter zur See (RID) festgelegt. die in der maritimen Praxis eingesetzt werden. Bei der Beförderung gefährlicher Güter sind alle Besatzungsmitglieder angewiesen, Vorsichtsmaßnahmen im Umgang mit den konkret transportierten Stoffen zu treffen.

Die Intensität der Verbrennung hängt auch vom Aggregatzustand des Stoffes ab. Zerkleinerte und dispergierte Stoffe brennen stärker als massive und dichte Stoffe.

Industriestaub stellt eine erhebliche Brandgefahr dar. Aufgrund seiner großen Oberfläche und elektrischen Kapazität ist es in der Lage, durch Bewegung, Reibung und Stöße von Staubpartikeln untereinander sowie gegen Luftpartikel statische Ladungen zu erzeugen. Daher müssen beim Umschlag von Schüttgütern Brandschutzmaßnahmen gemäß den Anweisungen getroffen werden.

Je nach Brennbarkeitsgrad werden alle Stoffe und Materialien in vier Kategorien eingeteilt: nicht brennbar, schwer brennbar, schwer entzündlich (selbstverlöschend) und brennbar.

Brennbare Flüssigkeiten werden herkömmlicherweise je nach Flammpunkt, der unter den Bedingungen spezieller Labortests bestimmt wird, in drei Kategorien eingeteilt: 1 – mit einem Dampfflammpunkt unter 23 °C; 2 – mit einem Dampfflammpunkt im Bereich von 23 °C bis 60 °C; 3 – mit einem Dampfflammpunkt über 60 °C.

Brennbare Flüssigkeitsladungen werden in brennbare Flüssigkeiten (FLL) und brennbare Flüssigkeiten (FL) unterteilt.

Leicht entzündliche Flüssigkeiten wiederum werden je nach Flammpunkt und Brandschutz in drei Kategorien eingeteilt (besonders gefährlich, ständig gefährlich, gefährlich bei erhöhten Lufttemperaturen).

Für den Transport verflüssigter brennbarer Gase, von denen die meisten eine Brandgefahr darstellen, werden in der Flotte häufig Spezialschiffe eingesetzt.

Die Gefahr, die beim Transport von Gütern auf Schiffen in Ladetanks und Druckbehältern entsteht, wird durch deren Entflammbarkeitsgrenzen in der Luft bestimmt. Gase, die sich unter bestimmten Bedingungen in der Luft entzünden, werden als brennbar bezeichnet. Gase, die sich an der Luft nicht entzünden, werden als nicht brennbar bezeichnet.

Bei der Beurteilung der Brandgefahr von Feststoffen ist es wichtig, die Brennbarkeitsgruppe und die Zündtemperatur zu kennen. Für Stoffe mit einem niedrigen Schmelzpunkt – 573 K und darunter – ist es außerdem erforderlich, den Flammpunkt und die Entflammbarkeitsgrenzen von Dämpfen in der Luft zu bestimmen. Bei der Vorbereitung von Materialien und Stoffen für Lagerung und Transport ist es notwendig, sich zunächst gründlich mit ihren physikalisch-chemischen Eigenschaften vertraut zu machen und die Möglichkeit ihrer Veränderungen im Laufe der Zeit, beim Kontakt mit anderen Stoffen, bei Erhitzung, Bestrahlung und anderen äußeren Einflüssen zu erkennen.

Verwandte Informationen.

Verbrennung- komplexer chemischer Prozess

Verbrennung - Dabei handelt es sich um intensive chemische Oxidationsreaktionen, die mit der Freisetzung von Wärme und Glühen einhergehen. Die Verbrennung erfolgt in Gegenwart einer brennbaren Substanz, eines Oxidationsmittels und einer Zündquelle. Sauerstoff, Salpetersäure, Natriumperoxid, Berthollet-Salz, Perchlorate, Nitroverbindungen usw. können im Verbrennungsprozess als Oxidationsmittel wirken. Viele organische Verbindungen, Schwefel, Schwefelwasserstoff, Pyrite, die meisten Metalle in freier Form, Kohlenmonoxid, Wasserstoff usw usw.

Verbrennung - ein komplexer physikalisch-chemischer Prozess zur Umwandlung von Ausgangsstoffen in Verbrennungsprodukte, begleitet von intensiver Sekretion. Chemische Energie, die in den Komponenten der Ausgangsmischung gespeichert ist, kann auch in Form freigesetzt werdenund Licht. Der leuchtende Bereich wird Flammenfront oder einfach Flammenfront genannt .

spielte eine Schlüsselrolle in der Entwicklung der menschlichen Zivilisation.eröffnete den Menschen die Möglichkeit, Essen zu kochen, ihre Häuser zu heizen und sich anschließend weiterzuentwickelnund die Schaffung neuer, besserer Werkzeuge und Technologien.

Die Verbrennung ist nach wie vor die weltweit wichtigste Energiequelle und wird dies auch in absehbarer Zukunft bleiben. Im Jahr 2010 wurden etwa 90 % der gesamten von der Menschheit auf der Erde erzeugten Energie durch Verbrennung erzeugtoder , und, laut Prognosen Dieser Anteil wird bis 2040 nicht unter 80 % sinken, während der Energieverbrauch zwischen 2010 und 2040 um 56 % steigen wird . Damit verbunden sind:moderne Zivilisation als Erschöpfung, Umwelt und.

Merkmale der Verbrennung, die sie von anderen Arten unterscheiden, - das ist großund groß , was zu einer starken Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von der Temperatur führt. Verbrennungsreaktionen folgen in der Regel einem verzweigtkettigen Mechanismus mit fortschreitender Selbstbeschleunigung aufgrund der bei der Reaktion freigesetzten Wärme. Infolgedessen kann sich ein brennbares Gemisch, das unbegrenzt bei Raumtemperatur gelagert werden kann, entzünden oderbei Erreichen der kritischen Zündtemperatur ( ) oder wenn es durch eine externe Energiequelle ausgelöst wird (Zwangszündung oder Zündung).

Wenn die bei der Verbrennung des Ausgangsgemisches in einem kleinen Volumen in kurzer Zeit entstehenden Produkte erhebliche mechanische Arbeit leisten und zu Schock- und thermischen Einwirkungen auf umliegende Objekte führen, spricht man von einer Explosion. Die Prozesse der Verbrennung und Explosion bilden die Grundlage für die Entstehung, , und verschiedene Arten konventioneller Waffen.

Verbrennung- ein komplexer physikalisch-chemischer, schnell ablaufender Prozess, der mit der Freisetzung einer erheblichen Wärmemenge und einem hellen Glanz einhergeht.

Die Verbrennung erfolgt durch Oxidation eines brennbaren Stoffes (Brennstoff) mit einem Oxidationsmittel (Luftsauerstoff, Chlor).

Arten von Bränden: Blitz, Entzündung, Selbstentzündung, Selbstentzündung.

Die Verbrennung ist ein Komplex miteinander verbundener chemischer und physikalischer Prozesse.

Die Verbrennungseigenschaft ist die Fähigkeit der resultierenden Flamme, sich durch die brennbare Mischung zu bewegen, indem sie Wärme von der Verbrennungszone auf die frische Mischung überträgt.

Zündquellen sind Funken, Flammen, heiße Gegenstände, Reibung, Stöße.

Das Auftreten eines Verbrennungsprozesses ist durch das Vorliegen kritischer Bedingungen (hinsichtlich Gemischzusammensetzung, Druck, Temperatur, geometrischen Abmessungen des Systems) für die Entstehung und Ausbreitung einer Flamme gekennzeichnet.

Die Verbrennung ist durch drei typische Phasen gekennzeichnet: Entstehung, Ausbreitung und Erlöschen der Flamme.

Abhängig vom Zustand des Brennstoffs und des Oxidationsmittels werden drei Arten der Verbrennung unterschieden:

Homogene Verbrennung von Gasen in einem gasförmigen Oxidationsmittel;

Heterogene Verbrennung flüssiger und fester brennbarer Stoffe in einem gasförmigen Oxidationsmittel;

Verbrennung von Sprengstoffen.

Das Oxidationsmittel ist Sauerstoff aus der Luft. Oxidationsmittel können Fluor, Brom und Schwefel sein, die sich beim Erhitzen zersetzen und Sauerstoff freisetzen.

Blitz– schnelle Verbrennung eines Gas-Luft-Gemisches, die durch Kontakt des Gemisches mit einer Flamme oder einem Funken erfolgen kann, ohne dass es zu einer Verbrennung kommt. Während des Blitzes stoppt die Verbrennung, da nur die Dämpfe Zeit zum Verbrennen haben.

Zündung ist ein Prozess, bei dem ein Stoff bis zum Siedepunkt erhitzt wird und verbrennt, während flüchtige Kohlenwasserstoffe freigesetzt werden.

Selbstzündung– ein Prozess, bei dem ein Stoff von einer externen Wärmequelle erhitzt wird und sich ständig selbst erhitzt.

Selbstentzündung– der Prozess der Selbsterhitzung und anschließenden Verbrennung eines Stoffes ohne Einwirkung einer offenen Zündquelle. Je niedriger die Temperatur ist, bei der der Selbstentzündungsprozess stattfindet, desto gefährlicher ist der Stoff. Der Prozess der Selbstentzündung kann bereits bei einer Temperatur von 10–20 °C beginnen.

Selbstentzündliche Stoffe werden in drei Gruppen eingeteilt: selbstentzündlich bei Einwirkung von Luft (Pflanzenöle), brennbar bei Einwirkung von Wasser (Kalziumcarbid), selbstentzündlich bei Wechselwirkung mit anderen Stoffen (beim Kontakt von Stoffen).

Die Brand- und Explosionsgefahr von Gasen wird durch folgende Indikatoren charakterisiert: Konzentrationsgrenzen der Flammenausbreitung, Mindestzündenergie, Verbrennungstemperatur und Flammenausbreitungsgeschwindigkeit.

Es gibt zwei Arten der Verbrennung: vollständige und unvollständige.

Volle Verbrennung tritt bei einem Überschuss an Sauerstoff auf und geht mit der Bildung von Wasserdampf und Kohlendioxid einher.

Unvollständige Verbrennung sehr gefährlich, da es bei Sauerstoffmangel auftritt und giftiges Kohlenmonoxid entsteht.

Zwei Verbrennungsmodi: der erste Modus, bei dem der brennbare Stoff vor Beginn der Verbrennung ein homogenes Gemisch mit Luft bildet, der zweite Modus, bei dem der brennbare Stoff und das Oxidationsmittel zunächst getrennt werden und die Verbrennung im Bereich ihrer Vermischung erfolgt (Diffusionsverbrennung).

Der Wärmefluss, der von der Verbrennungszone zum Festbrennstoff gelangt, hängt von der Energie ab, die beim Verbrennungsprozess freigesetzt wird, sowie von den Bedingungen des Wärmeaustauschs zwischen der Verbrennungszone und der Oberfläche des Festbrennstoffs. Unter diesen Bedingungen können Verbrennungsart und -geschwindigkeit vom physikalischen Zustand des brennbaren Stoffes, seiner Verteilung im Raum und den Eigenschaften der Umgebung abhängen.

Abhängig von der Geschwindigkeit der Flammenausbreitung kann es zu einer Verbrennung in Form einer Deflagrationsverbrennung, einer Explosion und einer Detonation kommen.

Explosion- ein Prozess der schnellen Freisetzung großer Energiemengen. Durch die Explosion verwandelt sich das explosive Gemisch in ein stark erhitztes Gas mit hohem Druck, das eine große Kraft auf die Umgebung ausübt und die Bildung einer Druckwelle verursacht.

Die durch eine Explosion verursachte Zerstörung wird durch die Wirkung der Druckwelle verursacht. Je weiter man sich von der Explosionsstelle entfernt, desto schwächer wird die mechanische Wirkung der Druckwelle.

Die Geschwindigkeit der Flammenausbreitung während einer Explosion erreicht Hunderte von Metern pro Sekunde. Wenn sich die Flamme schneller ausbreitet, nimmt die Kompression des unverbrannten Gases zu; sie breitet sich in Form aufeinanderfolgender Stoßwellen im unverbrannten Gas aus, die sich zu einer starken Stoßwelle aus stark komprimiertem und erhitztem Gas vereinen. Dadurch entsteht eine stabile Fortpflanzungsart der Reaktion. Als Verbrennungsart bezeichnet man eine Verbrennung, die sich mit einer Geschwindigkeit über der Schallgeschwindigkeit ausbreitet Detonation. Sie zeichnet sich durch einen starken Druckanstieg an der Explosionsstelle aus, der eine große zerstörerische Wirkung hat.

Flüssigkeiten und Feststoffe bilden brennbare Gemische, wenn sie auf eine Temperatur gebracht werden, bei der durch Verdampfung in ausreichender Menge gasförmige Produkte entstehen. Staub-Luft-Gemische sind explosionsgefährlich. In der Luft schwebender Staub kann schweben und sich an Wänden und Geräten absetzen.

Beim Verbrennen werden giftige Gase freigesetzt: Blausäure, Phosgen und andere, und der Sauerstoffgehalt in der Luft nimmt ab. Deshalb ist nicht nur und nicht so sehr Feuer gefährlich, sondern auch der Rauch und die Dämpfe, die daraus entstehen. Es ist notwendig, die möglichen Reaktionen des menschlichen Körpers zu berücksichtigen, wenn die Konzentration von Verbrennungsprodukten ansteigt:

Kohlenmonoxid: 0,01 % – leichte Kopfschmerzen; 0,05 % - Schwindel; 0,1 % - Ohnmacht; 0,2 % - Koma, schneller Tod; 0,5 % – sofortiger Tod;

Kohlendioxid: bis zu 0,5 % – keine Wirkung; von 0,5 bis 7 % - erhöhte Herzfrequenz, Beginn einer Lähmung der Atemzentren; über 10 % - Lähmung der Atemzentren und Tod.

ANFORDERUNGEN AN DEN SICHEREN BETRIEB VON HAUSHALTSGASGERÄTEN (INSBESONDERE GASHERDEN)

Normen für die Ausstattung von Räumlichkeiten mit manuellen Feuerlöschern

Tisch1

Anmerkungen:

1. Um Brände verschiedener Klassen zu löschen, müssen Pulverfeuerlöscher über entsprechende Ladungen verfügen: für Klasse A - ABC (E)-Pulver; für die Klassen B, C und E - BC (E) oder ABC (E), für die Klasse D - D.

2. Für Pulverfeuerlöscher und Kohlendioxid-Feuerlöscher sind doppelte Kennzeichnungen vorgesehen: alte Kennzeichnung für das Fassungsvermögen des Gehäuses, l/neue Kennzeichnung für die Masse des Feuerlöschmittels, kg. Bei der Ausstattung von Räumlichkeiten mit Pulver- und Kohlendioxid-Feuerlöschern dürfen Feuerlöscher sowohl mit alter als auch mit neuer Kennzeichnung verwendet werden.

3. Das Zeichen „+ +“ kennzeichnet Feuerlöscher, die für die Ausstattung von Einrichtungen empfohlen werden, das Zeichen „+“ kennzeichnet Feuerlöscher, deren Verwendung bei Fehlen empfohlener Feuerlöscher und mit entsprechender Begründung zulässig ist; „-“-Zeichen – Feuerlöscher, die diese Einrichtungen nicht ausrüsten dürfen.

4. In geschlossenen Räumen mit einem Volumen von nicht mehr als 50 m3 können anstelle von tragbaren Feuerlöschern oder zusätzlich zu diesen selbsttätige Pulverfeuerlöscher zum Löschen von Bränden verwendet werden.

Normen für die Ausstattung von Räumlichkeiten mit mobilen Feuerlöschern

Tabelle 2

Anmerkungen:

1. Um Brände verschiedener Klassen zu löschen, müssen Pulver- und kombinierte Feuerlöscher über entsprechende Ladungen verfügen: für Klasse A - ABC (E)-Pulver; für Klasse B, C und E - BC (E) oder ABC (E); für Klasse D - D.

2. Die Bedeutung der Zeichen „+ +“, „+“ und „-“ ist in Anmerkung 2 zu Tabelle 1 angegeben.