ТЕМПЕРАТУРА САМОВОСПЛАМЕНЕНИЯ

Горением (см. ГОРЕНИЕ) называют экзотермическую реакцию, которая происходит в условиях ее прогрессивного самоускорения. Горение может происходить как в результате химической реакции соединения, так и распада веществ не только при сочетании с кислородом воздуха, но и с веществами, которые содержат его в себе.

Возможность горения зависит прежде всего от химического состава горючей смеси, т. е. химической природы горючих паров, от содержания кислорода в смеси, от содержания инертных примесей (азот, водяные пары, углекислота) и от содержания примесей, активно противодействующих реакции горения, например, отрицательных катализаторов, глушителей и т. д. [1]

Различают следующие виды горения: [1]

·   самовозгорание (см. САМОВОЗГОРАНИЕ);

·   вспышка (см. ВСПЫШКА);

·   воспламенение (см. ВОСПЛАМЕНЕНИЕ);

·   взрыв (см. ВЗРЫВ);

·  самовоспламенение (см. САМОВОСПЛАМЕНЕНИЕ).

Самовоспламенение — горение, возникающее от внешнего нагревания вещества до определенной температуры (см. ТЕМПЕРАТУРА; ТЕМПЕРАТУРНЫЕ РЕЖИМЫ) без непосредственного соприкосновения горючего вещества с пламенем (см. ПЛАМЯ) внешнего источника горения.

Для инициирования реакций горения нужны условия воспламенения смеси топлива с окислителем. Воспламенение может быть самопроизвольным и вынужденным (зажигание).

ТЕМПЕРАТУРА САМОВОСПЛАМЕНЕНИЯ — наименьшая температура окружающей среды, при которой в условиях специальных испытаний наблюдается самовоспламенение вещества. [1]

Варианты терминов из других источников

ТЕМПЕРАТУРА САМОВОСПЛАМЕНЕНИЯ — наименьшая температура окружающей среды, при которой в условиях специальных испытаний наблюдается самовоспламенение взрывоопасной газовой смеси. [2]

Температура самовоспламенения не является фиксированной для данного газа и зависит от многих параметров: его содержания в газовоздушной смеси, степени однородности смеси, формы и размеров сосуда, в котором смесь нагревается, быстроты и способа ее нагрева, каталитического влияния стенок сосуда, давления, под которым находится смесь. Точный учет перечисленных факторов весьма сложен, поэтому на практике, например, при оценке взрывоопасности, пользуются экспериментальными данными.

Температуры самовоспламенения горючих газов в кислороде несколько ниже, чем в воздухе. Введение в состав газов балластных примесей (азота и диоксида углерода) приводит к увеличению температуры самовоспламенения. Присутствие в сложных газах компонентов с низкой температурой самовоспламенения приводит к снижению температуры самовоспламенения смеси.

Вынужденное воспламенение (зажигание) осуществляется поджиганием смеси в одной или в ряде точек высокотемпературным источником — открытым пламенем или электрической искрой в точке вылета газа из огневых каналов горелок в топочный объем. Зажигание отличается от самовоспламенения тем, что горючую смесь доводят до появления пламени не во всем объеме, а только в небольшой части его. Теплоотвод из нагреваемой зоны требует, чтобы интенсивность тепловыделения источника зажигания превышала этот отвод теплоты. После воспламенения источник зажигания удаляется, и горение происходит за счет распространения фронта пламени.

Температура самовоспламенения требуется для активации энергии, необходимой для взрыва. В случае воспламенения вещества температура понизится, так как возрастет давление или увеличится концентрация кислорода.

Температура самовоспламенения не является постоянной. Она зависит от метода определения и параметров состояния среды. Будучи определена стандартными методами, температура самовоспламенения позволяет ранжировать вещества при:

·   установлении группы взрывоопасной смеси для выбора типа взрывозащищенного электрооборудования;

· разработке мероприятий по обеспечению пожаро- взрывобезопасности технологических процессов.

Показатель температуры самовоспламенения необходимо включать в технические регламенты, национальные стандарты или ТУ на вещества и материалы.

Температура самовоспламенения изменяется не только с изменением объема горючего вещества, но и от формы сосуда (тары), в котором вещество находится. Объясняется это тем, что с изменением формы или размера сосуда изменяется удельная поверхность теплоотвода S/V. В одинаковых по форме сосудах она тем меньше, чем больше объем сосуда. Следовательно, с увеличением объема сосуда скорость теплоотвода уменьшается, и в соответствии с этим температура самовоспламенения должна понижаться. При очень малом объеме удельная поверхность теплоотвода становится такой большой, что скорость выделения тепла за счет окисления горючей смеси даже при очень высоких температурах не может превысить скорость теплоотвода, и самовоспламенения не происходит. На этом принципе сконструированы и работают многие устройства, предназначенные для предотвращения распространения горения по газовым смесям (огнепреградители).

Простейшим огнепреградителем является защитная сетка, помещаемая в горючую газовую смесь, которая разбивается сеткой на мелкие объемы. При этом самовоспламенения произойти не может. [1]

Защитную сетку нельзя применять для смесей воздуха с водородом, ацителеном, парами сероуглерода, спиртами, эфирами и другими веществами, имеющими либо низкую температуру самовоспламенения, либо высокую теплоту сгорания. В таких условиях горящая смесь при прохождении через защитную сетку не охлаждается ниже температуры самовоспламенения и продолжает гореть за сеткой.

Величину температуры самовоспламенения веществ и материалов можно определить экспериментально, а для разных классов органических соединений — и аналитически.

Литература

1. ГОСТ 12.1.044-89 (ИСО 4589-84) «Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения».

2. Справочное пособие. ФГУ ВНИИПО. Классификация и область применения электроустановок в пожаровзрывоопасных зонах.