Что такое источник воспламенения

ВОСПЛАМЕНЕНИЕ

начальная стадия горения, в течение к-рой энергия, подводимая к системе от внеш. источника, приводит к резкому ускорению хим. р-ции из-за прогрессивного накопления тепла (тепловое В.) или активных промежут. в-в (цепное В.). Возможны два предельных режима теплового В.: 1) самовоспламенение, при к-ром подводимое тепло успевает равномерно распределиться по всему реакц. объему; ускорение р-ции начинается в центре этого объема, где условия теплоотвода наихудшие; 2) зажигание, к-рое происходит при столь интенсивном прогреве системы от внеш. источника, что подводимое тепло не успевает равномерно распределиться по всему объему и ускорение р-ции начинается в поверхностных слоях в-ва. Самовоспламенение обычно приводит к объемному горению, зажигание — к волне горения. Аналогичные предельные режимы можно выделить и при цепном В.

Самовоспламенение. Тепловое самовоспламенение (Т. с.) характерно для р-ций с сильной зависимостью скорости от т-ры и значит. тепловым эффектом. Выделяемое в ходе р-ции тепло частично рассеивается в окружающую среду путем теплоотвода, частично остается в системе. Если тепловыделение больше теплоотвода, т-ра системы прогрессивно повышается, что приводит к очень быстрому хим. превращению всего исходного в-ва. Поэтому часто вместо термина «самовоспламенение» употребляют термин «тепловой взрыв».

Для Т. е. существуют т. наз. критич. параметры системы (св-ва исходного в-ва, размеры реакц. сосуда, характеристики теплообмена с окружающей средой и др.), при незначит. изменении к-рых обычные скорости р-ции резко, скачком увеличиваются до взрывных. Чаще всего Т. с. определяется критич. т-рой или критич. размером сосуда при фиксиров. значениях остальных параметров. Важная характеристика Т. с. — время индукции (t _инд), в течение к-рого т-ра достигает очень больших значений, а скорость р-ции становится максимальной. В случаях, когда скорость тепловыделения намного превосходит скорость теплоотвода (адиабатич. условия Т. с.), t _инд минимально.

Т. с. при равномерном распределении т-ры в реакц. объеме описывается теорией H. H. Семенова. Для р-ции нулевого порядка с энергией активации ?, предэкспоненциальным множителем k₀ и тепловым эффектом на единицу объема Qсоотношение между кол-вом накапливающейся в системе теплоты и т-рой Тпредставляют в виде диаграммы (рис.). Скорость тепловыделения описывается кривой

а скорость теплоотвода — прямой

где коэф. теплоотдачи, 5 и К-соотв. площадь пов-сти и объем реакц. сосуда, Т ₀ -т-ра окружающей среды, R-газовая постоянная. Если условия теплообмена между системой и средой таковы, что т-ра окружающей среды Т’ _о и линия пересекает линию , в системе устанавливается постоянная т-ра T₁, соответствующая обычным скоростям р-ции, т. е. тепловое самовоспламенение не наступает. Если же при любой т-ре теплоотвод меньше тепловыделения (прямая , Т ₀ = = T» _о), происходит Т. с. Критич. условие определяется касанием линий и выражается т. наз. критерием Семенова:

Диаграмма Семенова.

При Se < 1/е Т. с. не происходит; при Se > 1/е р-ция протекает с самоускорением. Т. обр., Se* = 1/е — критич. значение Se для р-ции нулевого порядка. Макс. разогрев системы, соответствующий критич. условиям, равен: = Т* — Т*_o = R(Т*_o) 2 где Т*-т-ра, при к-рой тепловыделение равно теплоотводу, а Т*_o -критич. т-ра окружающей среды.

Теория Семенова хорошо описывает Т. с. в жидких ВВ при перемешивании, а также в др. конденсиров. системах при слабом теплообмене с окружающей средой. Если теплообмен осуществляется лишь посредством теплопроводности, критич. условие Т. с. определяется т. наз. критерием Франк-Каменецкого:

где -коэф. теплопроводности. Критич. значение Fк* зависит от геометрич. формы реакц. сосуда и кинетич. особенностей р-ции. В случае р-ции нулевого порядка Fк* равно 0,88 для плоского реактора, 2,00 для бесконечного цилиндра и 3,32 для сферы.

Если до нек-рой высокой т-ры Т _оч нагрето не все в-во, а только его часть (очаг) с характерным размером r _оч, возникает т. наз. очаговое самовоспламенение. Соответствующее значение FK* зависит от величины , к-рая наз. температурным напором очага:

где Т _н -т-ра «холодной» части в-ва в начальный момент времени. Для сферич. очага при р-ции нулевого порядка

В газообразных и жидких ВВ вследствие предвзрывного разогрева возникает своб. конвекция, к-рая увеличивает теплоотвод, приводя к увеличению Fл* и t _инд.

Цепное самовоспламенение наблюдается в газовых системах при разветвленных цепных р-циях (напр., окислении Н ₂, РН ₃, СО, Р, разложении NC1₃, мн. р-циях фторирования). Для таких р-ций концентрация активных центров (своб. радикалов) пизменяется во времени:

где w₀,и f-константы скорости соотв. зарождения, обрыва и разветвления цепи. При f устанавливается стационарная концентрация пи р-ция протекает с малой скоростью. При f> пэкспоненциально растет и р-ция прогрессивно самоускоряется. Критич. условие: f=. Константы fи зависят от Т и давления р, формы и размеров реакц. сосуда, состояния его внутр. пов-сти и др. (см. Цепные реакции).

Зажигание. Происходит в результате нагревания в-ва от высокотемпературного источника тепла — накаленного тела, пламени, электрич. искры и др. При этом р-ция может ускоряться как по тепловому, так и по цепному механизму. Тепловой механизм зажигания наиб. изучен. Различают три стадии этого процесса: 1) в в-ве создается прогретый слой в осн. благодаря теплу от источника; тепловыделение вследствие хим. р-ции несущественно; 2) определяющее значение приобретает тепловыделение вследствие р-ции, и происходит «срыв т-ры», т. е. прогрессивный саморазогрев прогретого слоя; по моменту срыва т-ры обычно фиксируют т. наз. время задержки зажигания t₃; 3) прогреваются соседние с прогретым слои в-ва, также в осн. вследствие тепловыделения в процессе р-ции, и формируется волна горения. Если тепловой поток от источника настолько интенсивен, что внеш. слои в-ва выжигаются, процесс затухает и зажигания не происходит. Если же от источника поступает огранич. кол-во тепла (в случаях импульсного подвода тепла, нагревания от накаленного тела конечных размеров, значительных теплопотерь в реагирующей системе), зажигание происходит лишь при определ. критич. условиях. Величина t₃ определяется теплофиз. параметрами источника, его геометрич. формой и временем воздействия, св-вами системы (теплопроводностью, плотностью, теплоемкостью и др.), а также характеристиками р-ции — энергией активации, предэкспоненц. множителем, тепловым эффектом. Если в-во находится в жидкой или газовой фазе, важны также гидро- и газодинамич. факторы. Простейший теоретич. случай — зажигание накаленной плоской пов-стью («стенкой») с постоянной т-рой неподвижного в-ва, занимающего объем полубесконечной протяженности. При этом t₃ зависит от начального перепада т-р . Если Т _S меньше термодинамич. т-ры горения T _Г, > оощее время выхода на стационарный режим зажигания определяется в осн. временем прогрева в-ва, в течение к-рого его выгорание незначительно; при этом срыв т-ры происходит на нек-ром расстоянии от пов-сти. При Т _Г в-во выгорает вблизи стенки практически мгновенно.

Лит.: Мержанов А. Г., АверсонА. Э., Современное состояние тепловой теории зажигания, М., 1970; Вилюнов В. Н., Теория зажигания конденсированных веществ, Новосиб., 1984. См. также лит. при ст. Горение. В. В. Барзыкин.

Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . Под ред. И. Л. Кнунянца . 1988 .

Источники зажигания и горючая среда

Пожар относится к крайне неприятным событиям, которые могут повлечь за собой не только порчу вещей, но и смерть человека. Однако для возникновения возгорания необходимо, чтобы были соблюдены некоторые определенные условия. Главными составляющими являются горючая среда и воздействующие на нее источники зажигания.

В данной статье мы постараемся дать определение этим понятиям, рассмотреть их виды, а также расскажем, как можно предотвратить возгорание путем исключения условий образования горючей среды.

Определение и виды источников зажигания

Началом любого воспламенения можно назвать момент воздействия источника на любое горючее вещество.

Источник зажигания – это средство, обладающее достаточным объемом энергии, температурой, которое при длительном воздействии на внешнюю среду способно вызвать воспламенение(горение).

Для того чтобы более точно понять определение, нужно рассмотреть источники зажигания и их классификацию. В основе их разделения лежит тот или иной вид энергии, поэтому источники бывают: электрические, химические, термические и механические.

Если в качестве примера взять обычную квартиру, то условно виды источников зажигания обозначим так:

На эту тему ▼
Пожар в квартире
Возможные причины и что делать

• Тепло от электрических обогревателей или водонагревателей
• Искры, возникающие в процессе сварочных работ, например при ремонте труб
• Открытый огонь (не потушенная папироса, горящая свеча, камин, зажженная спичка, рабочая конфорка газовой плиты)
• Самовозгорающиеся материалы, а так же вещества. Это горючие ископаемые, вещества химические, некоторые растительные продукты (масла, жиры).
• Нарушения в работе различных электрических аппаратов и/или приборов (перегрузка, неисправность)

Перечисленные виды это возможные источники зажигания, которые вполне могут привести к пожару Вашей квартире, воздействуя высокой температурой на горючую среду. Дальше рассмотрим, что в нее входит и как она образуется.

Условия образования и виды горючей среды

Горючая среда – это все то, что может воспламениться при воздействии источника зажигания, другими словами, она может представлять собой любую внешнюю среду, воспламеняющуюся при соприкосновении с тем или иным источником зажигания, при этом обладает способностью самостоятельного горения даже после ликвидации этого источника.

Если описать проще, то это все, что есть в помещении, включая, воздух, в котором содержится кислород, являющейся необходимым элементом для начала возгорания. В науке данную среду назвали «пожарной нагрузкой». Усредненной величиной является 50 кг такой среды на 1 м квартиры.

В зависимости от того, что в нее входит, она с разной силой может быть подвержена возгоранию. Существуют 3 класса веществ и материалов: негорючие, трудногорючие и горючие. Следует заметить, что каждое горючее вещество имеет индивидуальную температуру возгорания. Температура в 300 о С является максимальной для большинства твердых материалов.

Чтобы узнать, к какому классу пожарной опасности относится то или иное оборудование или вещество необходимо заглянуть в сопроводительный документ.

Пожар в квартире

Что относится к горючей среде

1. Предметы интерьера и быта (одежда, книги, посуда), а также любое оборудование, имеющее в своем составе горючие материалы.
2. Пыль, горючие газы (ацетилен, водород, метан, пропан), которые применяются в производствах.
3. Отделочные и строительные материалы, облицовка, а также кабели, воздуховоды.

Предсказать поведение горючей среды в случае пожара крайне проблематично. В первые минуты обычно пламя устремляется к потолку. По мере того, как температура в помещении повышается, начинают воспламеняться горючие материалы, попадающие под ее действие. Происходит это в хаотичном порядке.

Рассмотрим рекомендуемые способы предотвращения образования горючей среды:

На эту тему ▼
Способы тушения пожаров
Основные приемы

1. Количество горючего вещества должно быть ограничено.
2. Потенциальные источники зажигания следует отгородить от горючей среды с помощью использования изолированных отсеков.
3. Нужно осуществлять контроль над концентрацией окислителя в среде, по возможности сделать ее минимальной.
4. Поддерживать в помещении такую температуру, при которой риск возгорания будет минимальным.
5. Оборудование, имеющее высокий класс пожарной опасности следует располагать на открытых территориях.
6. Использование негорючих илии трудногорючих веществ (материалов).

Профилактические мероприятия по предотвращению пожара

Самым непредсказуемым источником зажигания принято считать открытый огонь. Для того чтобы снизить его опасность, необходимо придерживаться здравого смысла и определенных правил пожарной безопасности.

Касаемо курения в тамбурах или жилых помещениях, то для пепла должна быть пепельница, изготовленная из толстого стекла или негорючего пластика. Когда уходите из дома закрывайте окна, т.к. не потушенная сигарета, выброшенная из соседнего балкона, часто становится причиной возникновения пожара, ведь по статистике на балконе хранится много вещей, которые и образуют “пожарную нагрузку”.

На эту тему ▼
Задачи пожарной профилактики

К газовым плитам обязательно должны прилагаться сертификаты качества. Если обнаружена неисправность, то необходимо прекратить пользоваться плитой и вызвать мастера. Между плитой и легкосгораемыми предметами, включая строительные конструкции должно выдерживаться расстояние более 20 см. В деревянном доме стены необходимо изолировать от источника зажигания штукатуркой или стальным листом, или обработать огнезащитными составами.

Устанавливать газовые приборы имеет право только специалист. По окончании работы он оформляет акт о пуске прибора в эксплуатацию и выдает гарантию на дальнейшее обслуживание.

Водонагреватели не прикрепляются на неизолированные стены. Печи, камины и дымоходы следует очищать от отходов горения перед каждым отопительным сезоном.

источник воспламенения

3.17 источник воспламенения (ignition source): Источник энергии, включая открытое пламя, горячие поверхности, незащищенные раскаленные материалы, воспламеняющие искры или горячие частицы, способные вызвать воспламенение взрывоопасной среды.

3.54 источник воспламенения (pilot): Источник пламени меньшего размера по сравнению с основным пламенем, используемый для воспламенения основной горелки или горелок.

3.17 источник воспламенения (ignition source): Источник энергии, включая открытое пламя, горячие поверхности, незащищенные раскаленные материалы, воспламеняющие искры или горячие частицы, способные вызвать воспламенение взрывоопасной среды.

Смотри также родственные термины:

3.41 источник воспламенения прерывного действия (interrupted pilot): Источник воспламенения, который автоматически возникает до подачи топлива к основной горелке и автоматически затухает после установления основного пламени.

Определения термина из разных документов: источник воспламенения прерывного действия

3.40 источник воспламенения пульсирующего действия (intermittent pilot): Источник воспламенения, который автоматически возникает в начале работы основной горелки, остается горящим в течение каждого рабочего периода и автоматически затухает при завершении рабочего цикла основной горелки.

Определения термина из разных документов: источник воспламенения пульсирующего действия

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации . academic.ru . 2015 .

• источник воздействия на атмосферный воздух
• источник воспламенения прерывного действия

Полезное

Смотреть что такое «источник воспламенения» в других словарях:

• источник воспламенения прерывного действия — 3.41 источник воспламенения прерывного действия (interrupted pilot): Источник воспламенения, который автоматически возникает до подачи топлива к основной горелке и автоматически затухает после установления основного пламени. Источник: ГОСТ Р… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
• источник воспламенения пульсирующего действия — 3.40 источник воспламенения пульсирующего действия (intermittent pilot): Источник воспламенения, который автоматически возникает в начале работы основной горелки, остается горящим в течение каждого рабочего периода и автоматически затухает при… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
• источник воспламенения — rus источник (м) зажигания, источник (м) воспламенения eng ignition source, source of ignition fra source (f) d ignition, source (f) d allumage deu Zündquelle (f) spa fuente (f) de ignición, foco (m) de ignición … Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки
• активный источник воспламенения — 3.9 активный источник воспламенения (effective ignition source): Источник воспламенения, способный воспламенить взрывоопасную среду. 3.10 пыль (dust): Среда, включающая в себя как горючую пыль, так и горючие летучие частицы. 3.11 горючая пыль… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
• потенциальный источник воспламенения — 3.8 потенциальный источник воспламенения (potential ignition source): Любой источник воспламенения, который может возникнуть в оборудовании. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
• источник — 3.18 источник (source): Объект или деятельность с потенциальными последствиями. Примечание Применительно к безопасности источник представляет собой опасность (см. ИСО/МЭК Руководство 51). [ИСО/МЭК Руководство 73:2002, пункт 3.1.5] Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
• источник зажигания — rus источник (м) зажигания, источник (м) воспламенения eng ignition source, source of ignition fra source (f) d ignition, source (f) d allumage deu Zündquelle (f) spa fuente (f) de ignición, foco (m) de ignición … Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки
• ГОСТ Р ЕН 13463-6-2009: Оборудование неэлектрическое, предназначенное для применения в потенциально взрывоопасных средах. Часть 6. Защита контролем источника воспламенения «b» — Терминология ГОСТ Р ЕН 13463 6 2009: Оборудование неэлектрическое, предназначенное для применения в потенциально взрывоопасных средах. Часть 6. Защита контролем источника воспламенения «b»: 3.2 автоматический контроль (automatic control measure) … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
• ГОСТ 31441.6-2011: Оборудование неэлектрическое, предназначенное для применения в потенциально взрывоопасных средах. Часть 6. Защита контролем источника воспламенения «b» — Терминология ГОСТ 31441.6 2011: Оборудование неэлектрическое, предназначенное для применения в потенциально взрывоопасных средах. Часть 6. Защита контролем источника воспламенения «b» оригинал документа: 3.2 автоматический контроль (automatic… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
• защита контролем источника воспламенения « b» — 3.1 защита контролем источника воспламенения « b» (protection by control of ignition source «b»): Устройство, установленное в неэлектрическом оборудовании, посредством которого интегральный(ые) датчик(и) контролирует(ют) опасный режим… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Обратная связь: Техподдержка, Реклама на сайте

• �� Путешествия

Экспорт словарей на сайты, сделанные на PHP,
WordPress, MODx.

• Пометить текст и поделитьсяИскать в этом же словареИскать синонимы
• Искать во всех словарях
• Искать в переводах
• Искать в ИнтернетеИскать в этой же категории

Воспламенение

Воспламенение – начало пламенного горения под действием источника зажигания, при настоящем стандартном испытании характеризуется устойчивым пламенным горением.

Также ознакомьтесь с познавательным материалом:

Воспламенение отличается от:

• вспышки – устойчивостью горения, продолжающимся после прекращения действия источника зажигания;
• самовоспламенения – обязательным наличием источника зажигания, воздействующим на ограниченный объем или поверхность горючего вещества и материала без повышения температуры всей его массы.

Воспламенение становится возможным, если компоненты системы горючее вещество – окислитель – источник зажигания будут удовлетворять следующим условиям:

На эту тему ▼
Треугольник огня и пожарный тетраэдр

• горючие газы и (или) пары, выделяющиеся с поверхности жидких (твердых) веществ, образуются в количествах, соответствующих области между нижним и верхним концентрационным пределом распространения пламени;
• содержание окислителя в смеси – не менее минимального взрывоопасного содержания кислорода (МВСК);
• энергия источника зажигания – не ниже минимальной энергии зажигания (МЭЗ) для данной смеси газа (пара) с окислителем.

При отсутствии (невыполнении) хотя бы одного из перечисленных условий воспламенение не произойдет.

Явление воспламенения связано с очень быстрым переходом от медленной и незаметной реакции окисления к почти мгновенному и резкому химическому взаимодействию между горючим веществом и окислителем. В момент воспламенения создаются такие условия, при которых возможно прогрессивное ускорение химических реакций. Для создания необходимой концентрации паров горючего вещества требуется, чтобы оно было нагрето до температуры воспламенения, являющейся показателем взрывопожароопасности этого вещества.

На эту тему ▼
Источники зажигания и горючая среда

Воспламенение иногда называют вынужденным зажиганием или просто зажиганием с учетом того, что основная масса горючей среды остается холодной, а нагревание осуществляется только в одном небольшом по объему участке среды. Источниками зажигания могут быть: накаленное тело, температура которого, как правило, превышает температуру воспламенения примерно на 200 °С; небольшое пламя, электрическая искра и т.д. При воздействии источника зажигания воспламенение возникает с задержкой, что связано с некоторым временем развития реакций и накопления тепла, называемым индукционным периодом воспламенения. Опасность воспламенения заключается в последующем неизбежном распространении пламени с характерной для данного вещества нормальной скоростью на всю массу (объем), которая в дальнейшем может уменьшиться или увеличиться под воздействием внешних факторов. Знание условий воспламенения, его развития и последствий позволяет предусматривать соответствующие технические решения, направленные на повышение температуры воспламенения, снижение скорости распространения пламени, предотвращение перехода горения во взрыв (детонацию) и в итоге к повышению пожаровзрывобезопасности объектов.

Дополнительно о том, что такое огонь и чем он отличается от пламени

читайте в материале по ссылке >>

Источники: ГОСТ 12.1.044-89. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения; ГОСТ 12.1.004-91. ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования; ГОСТ 30402-96 Материалы строительные. Метод испытания на воспламеняемость; СНиП 21-01-97. Пожарная безопасность зданий и сооружений; Физика горения и взрыва. Хитрин Л.Н. –М., 1957.