2. Основные виды превращений горючих и взрывчатых систем

   1. Схема развития горения и взрыва

      Исходное горючее вещество	Источники зажигания	Горение	Тепловое
      	—вынужденное воспламенение		Самоускорение	—взрывное горение	Детонационное горение
      	—самовоспламенение		Цепное		Удар, воздействие ударной волны
      Горючие вещества			Взрывчатые вещества

   2. Вынужденное воспламенение и самовоспламенение (достаточные условия возникновения и распространения горения)

Вынужденное воспламенение происходит в результате зажигания.

Источники зажигания:

• тепловые;

• химические;

• биологические.

Химические источники зажигания — химические вещества, взаимодействующие с H₂O, O₂ воздуха или другими веществами (температура в месте контакта Na с H₂O составляет 600–650 С)

Микробиологические источники связаны с жизнедеятельностью микроорганизмов в торфе, опилках, влажном сене.

Тепловые источники воспламенения:

• открытое пламя;

• искры;

• нагретое оборудование.

Температура вспышки t_всп — наименьшая температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхнуть в воздухе при внесении источника зажигания, но скорость образования паров или газов, недостаточна для устойчивого горения (если убрать источник зажигания, горение прекращается).

Температура воспламенения t_воспл — температура горючего вещества, при которой скорость выделения паров или газов достаточна для устойчивого горения после воспламенения от источника зажигания (если убрать источник зажигания, горение продолжается).

1. Группы горючести веществ

3 группы горючести веществ:

• негорючие вещества — вещества, которые не горят в воздухе при t < 900 С, но могут быть пожароопасными, т. к. при разложении выделяют горючие газы;

• трудногорючие вещества — вещества, которые могут загораться под действием источника зажигания, но не способны к самостоятельному горению (мазут, бромэтан);

• горючие вещества — вещества, которые способны загораться от источника зажигания и продолжают гореть после его удаления.

2. Самовоспламенение

Самовоспламенение происходит в результате химической реакции вследствие прогрева всей горючей смеси до температуры, при которой она воспламеняется самостоятельно.

Например: греем керосин — нагревается вся жидкость, самовоспламеняются пары керосина.

Температура самовоспламенения t_св — самая низкая температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающихся пламенным горением.

Температура самовоспламенения определяется с помощью диаграммы Семенова (на Западе его зовут Ле-Шателье).

3. Пределы воспламеняемости газов и паров (достаточные условия возникновения и распространения горения)

   1. Концентрационные и температурные пределы воспламенения

Концентрация горючего вещества 100 % — не хватает окислителя — ВКПВ — Горение — НКПВ — не хватает горючего — Концентрация горючего вещества 0 %

Горение и взрыв возможны только между нижним и верхним концентрационными пределами воспламенения — Н(В)КПВ.

Н(В)КПВ, % (для газов, для пыли — г/м³) — минимальное (максимальное) содержание горючего в смеси, при которых происходит воспламенение и взрыв.

Например:

Горючая смесь	НКПВ, %	ВКПВ, %
CO и воздух	12,5	75
CH4 и воздух	5	15

Н(В)КПР, % (для газов) — нижний (верхний) концентрационный предел распространения пламени — минимальное (максимальное) содержание горючего в смеси, при котором возможно распространение пламени на любое расстояние от источника зажигания (система СИ).

Если в воздухе присутствуют одновременно несколько горючих газов, то общий КПВ рассчитывается как:

, где

C_i – концентрация i-ого горючего газа,

П_i — НКПВ i-ого горючего газа,

П_i’ — ВКПВ i-ого горючего газа.