مبانی حریق

[m_masoudnia]

تعاریف
1-سوختن ( احتراق )1 (http://njavan.ir/forum/newthread.php?do=newthread&f=314#_ftn1)
عبارت است از تركيب يك ماده قابل سوخت با اكسيژن و در نتيجه مقداري از مولكولها به مولكولهاي ديگر و اتمهاي سازنده خود تبديل ميگردند و درحقيقت احتراق يك واكنش اكسيداسيون حرارت زا ميباشد
2- آتش ( شعله )
يك واكنش شيميايي بين ماده سوختني و اكسيژن است كه براي انجام سريع آن به مقدار معيني حرارت نياز ميباشد . مـاهيت واقعـي انتشار شعله كاملاً درك نشده است. شعله ها ساختارهاي متغير و گوناگوني دارند كه به نوع گاز يا بخاري كه مي سوزد بستگي دارد. مناطق مختلف شعله، غالباً به وسيله نوعي از واكنشها، كه در هر منطقه ادامه دارد، مشخص مي شوند. اغلب شعله ها نيازمند اكسيژن هستند.
شعله وري : يك مخلوط سوختني اكسيدي كه انرژي كافي آزاد مي كند واجازه ميدهدكه شعله به ناحيه آتش نگرفته گسترش يابد شعله وري ناميده مي شود.
- درجه حرارت اشتعال2 (http://njavan.ir/forum/newthread.php?do=newthread&f=314#_ftn1)

الف) نقطه شعله زني3 (http://njavan.ir/forum/newthread.php?do=newthread&f=314#_ftn2)
عبارت از درجه حرارتي است كه آن جسم بخارات كافي جهت تشكيل يـك مخلوط قابل اشتعال با هوا در سطح خود توليد كند. و در صورت وجود منبع آتش زنه براي يك لحظه شعله موقت ايجاد شده ، ولي ادامه و گسترش نخواهد داشت.
توجه: نقطه شعله زني مختص مايعات و برخي جامدات كه حالت تصعيد دارند مثل نفتالين ميباشد.

ب) نقطه آتش4 (http://njavan.ir/forum/newthread.php?do=newthread&f=314#_ftn3)
پايين ترين درجه حرارتي كه يك سوخت توليد بخارات كافي جهت اشتعال و ادامه اشتعال بنمايد را نقطه ‌آتش گويند. نقطه آتش معمولاً چند درجه حرارت بالاتر از نقطه شعله زني است. در تعريفي ديگر ، نقطه آتش عبارتست از پائين ترين درجه حرارت ، بگونه اي كه حرارت ايجاد شده از احتراق بخار مشتعل ، توان توليد بخار كافي جهت ادامه احتراق داشته باشد.
ج ) درجه حرارت خود سوزي
پايين ترين درجه حرارتي است كه در آن ماده به خودي خود مشتعل مي شود. يعني ماده بدون نزديك شدن به شعله يا منبع ديگر جرقه زني ، خود بخود خواهد سوخت. و اين بدان معنا است كه در شرايطي خاص بعضي از مواد به خودي خود ايجاد حريق مي نمايند.

د ) احتراق خودبخود «خودسوزي»
برخي از مواد خصوصاً مواد آلي كه ريشه كربني دارند، ممكن است در درجه حرارت محيط با اكسيژن واكنش نشان دهند، تركيباتي مانند روغن بزرك كه داراي پيوندهاي مضاعف كربن ـ كربن هستند براي اين نوع واكنش بسيار مستعد هستند. اگر ماده سوختني عايق خوبي براي حرارت باشد، حرارت ايجاد شده در چنين واكنشي نمي تواند از آن خارج شده و جذب محيط اطراف مي شود و در نتيجه درجه حرارت ماده بالا مي رود و واكنش بيشتر مي شود و اين عمل ادامه مي يابد تا زماني كه درجه حرارت آن به درجه حرارت افروزش و اشتعال برسد و در نتيجه احتراق واقعي صورت پذيرد. تاثير باكتري روي بعضي مواد آلي سبب افزايش درجه حرارت آنها مي شود و برخي مواقع احتراق صورت مي گيرد. احتراق در روغنهايي كه در صنعت نساجي بكار مي روند يا در انبارهاي علوفه و زغال كه بديهي است عايق حرارتي عامل مهمي دراين نوع احتراق ميباشد. حلقه اتصال عرضي اتمها خصوصاً در پلاستيك Linking –Cross درمولكولهاي جسم مركب كه در برخي پلاستيكها موجود است ميتواند منجر به شعله وري خودبخود گردد.
درجه حرارت اشتعال به عوامل زير بستگي دارد :
الف - درصد بخارات توليد شده از ماده قابل اشتعال در محيط ( فشار بخار) .
ب - مقدار درصد اكسيژن موجود در محيط.
ج - نوع منبع آتش زنه و مدت زماني كه جسم قابل اشتعال در مجاورت آن منبع قرار داشته است .
د - شكل و حجم محلي كه بخارات در آن قرار دارد( فشار محيط ) .
هـ – وجود كاتاليزور واكنش درمحيط ( تسربع كننده و كند كننده) .
4- حدود اشتعال يا انفجار5 (http://njavan.ir/forum/newthread.php?do=newthread&f=314#_ftn1)
گاز يا بخار قابل اشتعال در هوا در صورتي كه تركيب آنها در حد معيني قرار بگيرد خواهد سوخت يعني زماني كه يك گاز يا بخار مشتعل ميگردد كه با هواي كافي مخلوط شده و نسبت قابل اشتعال يا انفجار را بوجود آورده باشد. اين قابليت بستگي به درصد اختلاط آن با هوا دارد. اگر سوخت خيلي زياد يا خيلي كم باشد افروزش يا انفجار انجام نخواهد شد و در اين صورت گفته مي شود كه مخلوط پايين تر يا بالاتر از حدود اشتعال يا انفجار خود است و اين حدود را بالاترين و پايين ترين حد قابليت اشتعال مي نامند. پايين ترين حد اشتعال يا انفجار عبارتست از كمترين حد تراكم كه باعث شعله يا انفجار گردد و همچنين بالاترين حد اشتعال عبارتست از بيشترين حد تراكم ( بالاترين حد تراكم گاز يا بخار ) كه باعث ايجاد شعله يا انفجار گردد. جدول شماره 1 حدود اشتعال يا انفجار برخي از گازها را نشان ميدهد.
اختلاف گاز و بخار قابل اشتعال
بخار ذرات كنده شده از سطح جامد يا مايع ميباشد و براي مايع كردن آن فقط افزايش فشار كافي است . اما براي مايع كردن آن فقط افزايش فشار كافي است . اما براي مايع كردن گاز همراه افزايش فشار ، كاهش دما نيز لازم مي‌باشد .
فشار بخار : فشار اعمال شده بوسيله بخارات مولكولهاي جدا شده از سطح مايع يا جامد در نقطه تعادل ، فشار بخار ناميده ميشود .
نقطه جوش : دمايي است كه فشار بخار برابر فشار جو گردد .



1 (http://njavan.ir/forum/newthread.php?do=newthread&f=314#_ftnref1) - Combustion
2 (http://njavan.ir/forum/newthread.php?do=newthread&f=314#_ftnref1) - Ignition Temperture
3 (http://njavan.ir/forum/newthread.php?do=newthread&f=314#_ftnref2) - Flash Point
4 (http://njavan.ir/forum/newthread.php?do=newthread&f=314#_ftnref3) -Fire Point
5- Flammable or Explosive Limits (http://njavan.ir/forum/newthread.php?do=newthread&f=314#_ftnref1)

جدول شماره 1




رديف

ماده

پهنه يا حدود انفجار

حد پايين

حد بالا

1

استون ( حلال )

5/2

13

2

استيلن ( گاز)

5/2



3

اتيل استات ( نرمال)

1/1



4

اتيل الكل ( نرمال)

2/1



5

بنزن

4/1

8

6

بنزين ( اترنفت )

1/1

4/8

7

بوتان ( نرمال )

5/1

9

8

ايزوبوتان

6/1

5/8

9

بوتيل الكل ( نرمال )

7/1



10

كاربن دي سولفايد

1

50

11

منواكسيد كربن

5/12

2/74

12

دي كلرواتيلن 1/1

6/5

4/11

13

دي كلرواتيلن 2/1

7/9

8/12

14

اتان

5/3

15

15

اتيل الكل

28/3

19

16

اتيل گليكول

2/3

-

17

گاز طبيعي

8/4

5/13

18

گاز نفت كوره

6

5/13

19

بنزين

3/1

6

20

هگزان ( نرمال )

25/1

5/7

21

هيدروژن

¼

74

22

هيدروژن سولفايد

¾

5/45

23

نفت سفيد

7/0

5

24

متان

3/5

15

25

متيل الكل

6

5/36

26

دي اتيل اتر

7/1

48

27

اتيل استات

8/2

5/11

28

اتيل دي كلورايد

2/6

9/15

29

اكتان ( نرمال )

84/0

2/3

30

اتر نفت

4/1

9/5

31

پرويان

4/2

5/9

32

الكل ايزوپروپيل

5/2

-

33

تولوئن

27/1

7

34

تربانتين

8/0

-

35

پيريدين

8/1

4/12

36

گاز طبيعي ( شهري )

5/

15

37

گاز مايع ( بوتان و پرويان )

1

10