самовозгорание

САМОВОЗГОРАНИЕ

возникновение горения в результате самонагревания горючих твердых материалов, вызванного самоускорением в них экзотермич. реакций. С. происходит из-за того, что тепловыделение в ходе реакций больше теплоотвода в окружающую среду.

Начало С. характеризуется температурой самонагревания (Tсн), представляющей собой минимальную в условиях опыта температуру, при которой обнаруживается тепловыделение.

При достижении в процессе самонагревания определенной температуры, наз. температурой С. (Tсвоз), возникает горение материала, проявляющееся либо тлением, либо пламенным горением. В последнем случае Tсвоз адекватна температуре самовоспламенения (Tсв), под которым в пожарном деле понимают возникновение горения газов и жидкостей при нагр. до некоторой критич. температуры. (см. воспламенение в пожарном деле). В принципе С. и самовоспламенение по физ. сущности сходны и различаются лишь видом горения, самовоспламенение возникает только в виде пламенного горения.

В случае самовоспламенения самонагревание (предвзрыв-ной разогрев; см. воспламенение) развивается в пределах всего неск. градусов и поэтому не учитывается при оценке пожаровзрывоопасности газов и жидкостей. При С. область самонагревания может достигать неск. сотен градусов (напр., для торфа от 70 до 225 °C). Вследствие этого явление самонагревания всегда учитывается при определении склонности твердых веществ к С.

С. изучают путем термостатирования исследуемого материала при заданной температуре и установления зависимости между температурой, при которой возникает горение, размерами образца и временем его нагрева в термостате.

Процессы, происходящие при С. образцов горючего материала, изображены на рисунке. При температурах до Tсн (напр., T1) материал нагревается без изменений (тепловыделение отсутствует). При достижении Tсн в материале происходят экзотермич. реакции. Последние в зависимости от условий накопления теплоты (масса материала, плотность упаковки его атомов и молекул, продолжительность процесса и т. д.) могут после периода небольшого самонагревания по исчерпании способных саморазогреваться компонентов материала завершиться охлаждением образца до начальной температуры термостата (кривая 1) либо продолжать самонагреваться вплоть до Tсвоз (кривая 2). Область между Тсн и Tсвоз потенциально пожароопасна, ниже Tсн-безопасна.

самовозгорание

Изменение температуры Т во времени τ в термостатированных образцах горючего материала.

Возможность С. материала, находящегося в потенциально пожароопасной области, устанавливают с помощью уравнений:

самовозгорание. Рис. 2

где Tокр — температура окружающей среды, °C; l-определяющий размер (обычно толщина) материала; т-время, в течение которого может произойти С.; A1, n1 и А2, n2-коэф., определяемые для каждого материала по опытным данным (см. табл.).

По уравнению (1) при заданном l находят Tокр, при которой может возникнуть С. данного материала, по уравнению (2) — при известной Токр величину т. При температуре, ниже вычисленной Tокр , или при т, меньшем, чем время, рассчитанное по уравнению (2), С. не произойдет.

В зависимости от природы первоначального процесса, вызвавшего самонагревание материала, и значений Tсн различают хим., микробиол. и тепловое С.

самовозгорание. Рис. 3

К химическому С. относятся экзотермич. взаимод. веществ (напр., при попадании конц. HNO3 на бумагу, древесные опилки и др.). Наиб. типичный и распространенный пример такого процесса-С. промасленной ветоши или иных волокнистых материалов с развитой поверхностью. Особенно опасны масла, содержащие соед. с ненасыщ. хим. связями и характеризующиеся высоким йодным числом (хлопковое, подсолнечное, джутовое и т. д.).

К явлениям химического С. относится также загорание ряда веществ (напр., мелкораздробл. А1 и Fe, гидриды Si, В и некоторых металлов, металлоорг. соед. — алюминийорганичес-кие и др.) при контакте их с воздухом в отсутствие нагрева. Способность веществ к С. в таких условиях наз. пирофорностью. Особенность пирофорных веществ заключается в том, что их Tсвоз (или Tсв) ниже комнатной температуры: — 200 °C для SiH4, −80 °C для А1(C2H5)3. Для предупреждения химического С. порядок совместного хранения горючих веществ и материалов строго регламентирован.

Склонностью к микробиологическому С. обладают горючие материалы, особенно увлажненные, служащие пи-тат. средой для микроорганизмов, жизнедеятельность которых связана с выделением теплоты (торф, древесные опилки и др.). По этой причине большое число пожаров и взрывов происходит при хранении сельскохозяйств. продуктов (напр., силос, увлажненное сено) в элеваторах. Для микробиологического и химического С. характерно то, что Tсн не превышает-обычных значений Токр и м. б. отрицательной. Материалы, имеющие Tсн выше комнатной температуры, способны к тепловому С.

Вообще склонностью ко всем видам С. обладают мн. твердые материалы с развитой поверхностью (напр., волокнистые), а также некоторые жидкие и плавящиеся вещества, содержащие в своем составе непредельные соед., нанесенные на развитую (в т. ч. негорючую) поверхность. Расчет критич. условий для хим., микробиол. и теплового С. осуществляется по уравнениям (1) и (2). Методы эксперим. определения Тсн и Tсвоз и условий С. изложены в спец. стандарте.

Лит.: Таубкин С. М., Баратов А. Н., Никитина Н. С., Справочник по жароопасности твердых веществ и материалов, М., 1961; Пожарная опасность строительных материалов, под ред. А.Н. Баратова, М., 1988; Пожаровзрыво-опасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник, под ред. А.Н. Баратова, А.Я. Корольченко, кн. 1–2, М., 1990.

А. Н. Баратов

Источник: Химическая энциклопедия на Gufo.me


Значения в других словарях

  1. самовозгорание — -я, ср. спец. Действие по глаг. самовозгораться (в 1 знач.). Самовозгорание сена в стогах. Самовозгорание угля. Малый академический словарь
  2. самовозгорание — Возгорание в результате самоинициируемых экзотермических процессов. [137] Строительная терминология
  3. самовозгорание — Сам/о/воз/гор/а́/ни/е [й/э]. Морфемно-орфографический словарь
  4. самовозгорание — орф. самовозгорание, -я Орфографический словарь Лопатина
  5. САМОВОЗГОРАНИЕ — САМОВОЗГОРАНИЕ, внезапное появление огня без приложения ТЕПЛА извне. Когда горючий материал (например, сено, бумага или лоскутья) медленно окисляется бактериями или воздухом, температура может подняться до точки воспламенения. см. также ГОРЕНИЕ. Научно-технический словарь
  6. Самовозгорание — (a. spontaneous combustion; н. Selbstentzundung; ф. combustion spontanee, auto-inflammation; и. autocombustion) — воспламенение горючего материала в результате его окисления кислородом воздуха независимо от притока тепла извне. C. Горная энциклопедия
  7. самовозгорание — САМОВОЗГОР’АНИЕ, самовозгорания, мн. нет, ср. (спец.). Действие и состояние по гл. самовозгораться. Толковый словарь Ушакова
  8. Самовозгорание — С. представляет явление, при котором происходит загорание тех или других веществ без прикосновения к ним горящего или накаленного тела и в отсутствие лучистой теплоты. Способность... Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона
  9. САМОВОЗГОРАНИЕ — САМОВОЗГОРАНИЕ — самопроизвольное возникновение горения в результате постепенного накопления тепла в каком-либо материале. Может происходить в углях, торфе, др. полезных ископаемых, а также в элеваторах, нефтехранилищах и др. емкостях при некоторых критических условиях (см. Самовоспламенение). Большой энциклопедический словарь
  10. самовозгорание — самовозгорание ср. Процесс действия по гл. самовозгораться Толковый словарь Ефремовой