ما هي المواد القادرة على الاحتراق الذاتي؟ المواد والمواد المعرضة للاحتراق التلقائي

الاحتراق التلقائيحدوث الاحتراق نتيجة التسخين الذاتي للمواد الصلبة القابلة للاشتعال الناتج عن التسارع الذاتي للمواد الطاردة للحرارة الموجودة فيها. المناطق. يحدث الاحتراق التلقائي بسبب حقيقة أن إطلاق الحرارة أثناء العمليات أكبر من إزالة الحرارة إلى البيئة.

تتميز بداية الاحتراق التلقائي بدرجة حرارة التسخين الذاتي (Tsn)، وهي أدنى درجة حرارة في ظل الظروف التجريبية التي يتم فيها اكتشاف توليد الحرارة.

عند الوصول إلى درجة حرارة معينة في عملية التسخين الذاتي، تسمى. ت- الاحتراق التلقائي (T ignition)، ويحدث احتراق المادة، ويتجلى إما عن طريق الاحتراق المشتعل أو اللهب. وفي الحالة الأخيرة يكون الاشتعال T ملائماً لدرجة حرارة الاشتعال الذاتي (T st)، والتي تعني في مكافحة الحرائق حدوث احتراق الغازات والسوائل عند تسخينها. حرجة إلى حد ما. يحاول. (انظر الاشتعال في مكافحة الحرائق). من حيث المبدأ، الاحتراق التلقائي والاحتراق التلقائي من الناحية الفيزيائية. وتتشابه الكيانات ولا تختلف إلا في نوع الاحتراق، ولا يحدث الاشتعال الذاتي إلا على شكل احتراق ناري.

في حالة الاشتعال الذاتي، يتطور التسخين الذاتي (التسخين السابق للانفجار؛ انظر الاشتعال) خلال عدد قليل فقط. درجة وبالتالي لا تؤخذ في الاعتبار عند تقييم خطر الحريق والانفجار للغازات والسوائل. أثناء الاحتراق التلقائي، يمكن أن تصل منطقة التسخين الذاتي إلى عدة. مئات الدرجات (على سبيل المثال، للجفت من 70 إلى 225 درجة مئوية). ونتيجة لذلك فإن ظاهرة التسخين الذاتي تؤخذ بعين الاعتبار دائما عند تحديد ميل المواد الصلبة إلى الاحتراق الذاتي.

مع تتم دراسة الاشتعال الذاتي عن طريق ترموستات المادة قيد الدراسة عند درجة حرارة معينة وإقامة علاقة بين درجة الحرارة التي يحدث عندها الاحتراق وحجم العينة ووقت تسخينها في الثرموستات.

العمليات التي تحدث أثناء الاحتراق التلقائي لعينات المواد القابلة للاحتراق موضحة في الشكل. عند درجات حرارة تصل إلى T sn (على سبيل المثال، T 1)، تسخن المادة دون تغيرات (لا يوجد توليد للحرارة). عند الوصول إلى Tcn، تحدث تفاعلات طاردة للحرارة في المادة. المناطق. هذا الأخير، اعتمادا على ظروف تراكم الحرارة (كتلة المادة، كثافة التعبئة لذراتها وجزيئاتها، مدة العملية، وما إلى ذلك) يمكن، بعد فترة من التسخين الذاتي الطفيف بعد استنفاد مكونات المادة القادرة التسخين الذاتي، وينتهي بتبريد العينة إلى درجة الحرارة الأولية لمنظم الحرارة (المنحنى 1) أو الاستمرار في التسخين الذاتي حتى T (المنحنى 2). المنطقة الواقعة بين T sn وT snoz من المحتمل أن تكون خطرة على الحرائق، أما المنطقة الموجودة أسفل T sn فهي آمنة.

التغير في درجة الحرارة T مع مرور الوقت في العينات الحرارية من المواد القابلة للاحتراق.

يتم تحديد إمكانية الاحتراق التلقائي للمواد الموجودة في منطقة يحتمل أن تكون خطرة على الحرائق باستخدام المعادلات التالية:

حيث درجة الحرارة المحيطة، درجة مئوية؛ ل-تحديد حجم (عادة سمك) المادة؛ t-الوقت الذي يمكن أن يحدث فيه الاحتراق التلقائي؛ A 1، n 1 و A 2، n 2 - معاملات محددة لكل مادة وفقًا للبيانات التجريبية (انظر الجدول).

وفقًا للمعادلة (1) لـ l معين، ابحث عن T المحيطة، والتي يمكن أن يحدث عندها احتراق تلقائي لمادة معينة، وفقًا للمعادلة (2) - مع محيط T معروف، قيمة m عند درجة حرارة أقل من T المحسوبة، أو عند t أقل من الوقت المحسوب وفقًا للمعادلة (2)، لن يحدث احتراق تلقائي.

اعتمادًا على طبيعة العملية الأولية التي تسببت في التسخين الذاتي للمادة وقيم TCH والكيميائية والميكروبيول. والاحتراق الحراري الذاتي.

الاحتراق الكيميائي التلقائي يشمل الطاردة للحرارة. تفاعل في الداخل (على سبيل المثال، عندما يحصل تركيز HN O 3 على الورق، ونشارة الخشب، وما إلى ذلك). نائب. ومن الأمثلة النموذجية والمنتشرة لمثل هذه العملية الاحتراق التلقائي للخرق الزيتية أو المواد الليفية الأخرى ذات السطح المتطور. الزيوت التي تحتوي على مركبات خطيرة بشكل خاص. مع غير المشبعة الكيمياء. روابط وتتميز بارتفاع عدد اليود (القطن، عباد الشمس، الجوت وغيرها).

تشمل ظاهرة الاحتراق الذاتي الكيميائي أيضًا اشتعال عدد من المواد (على سبيل المثال، A1 وFe المسحوقين جيدًا، وهيدريدات Si وB وبعض المعادن، والمركبات المعدنية العضوية - الألومنيوم العضوي، وما إلى ذلك) عند ملامستها للهواء في غياب التدفئة تسمى قدرة المادة على الاحتراق التلقائي في مثل هذه الظروف. الاشتعال. تكمن خصوصية المواد القابلة للاشتعال في أن Tc (أو Tst) الخاصة بها تكون أقل من درجة حرارة الغرفة: - 200 درجة مئوية لـ SiH 4، - 80 درجة مئوية لـ A1 (C 2 H 5) 3. لمنع الاحتراق الذاتي الكيميائي، يتم تنظيم إجراءات التخزين المشترك للمواد والمواد القابلة للاشتعال بشكل صارم.

تميل المواد القابلة للاحتراق، وخاصة الرطبة منها التي تستخدم كوقود، إلى الاحتراق الميكروبيولوجي التلقائي. بيئة للكائنات الحية الدقيقة التي يرتبط نشاطها بإطلاق الحرارة (الخث ونشارة الخشب وما إلى ذلك). ولهذا السبب، يحدث عدد كبير من الحرائق والانفجارات أثناء التخزين الزراعي. المنتجات (مثل السيلاج والقش المبلل) في المصاعد. يتميز الاحتراق التلقائي الميكروبيولوجي والكيميائي بحقيقة أن T sn لا يتجاوز القيم المعتادة لـ T ambient و m.b. سلبي. المواد التي تحتوي على TSN أعلى من درجة حرارة الغرفة قادرة على الاحتراق الحراري التلقائي.

بشكل عام، كثير من الناس لديهم ميل لجميع أنواع الاحتراق التلقائي. المواد الصلبة ذات السطح المتطور (على سبيل المثال، الليفي)، وكذلك بعض المواد السائلة والذوبان التي تحتوي على مركبات غير مشبعة، يتم تطبيقها على سطح متطور (بما في ذلك غير القابل للاشتعال). حساب الحرجة شروط الكيميائية والميكروبيول. ويتم الاحتراق الحراري الذاتي وفق المعادلتين (1) و (2). الطرق التجريبية تعريفات T sn و T free وشروط الاحتراق التلقائي موضحة في الخاص. معيار

مضاءة: Taubkin S. M.، Baratov A. N.، Nikitina N. S.، كتيب عن خطر الحرارة للمواد الصلبة والمواد، M.، 1961؛ خطر الحريق لمواد البناء، أد. أ.ن. باراتوفا، م.، 1988؛ خطر الحريق والانفجار للمواد والمواد ووسائل إطفاءها. كتيب، أد. أ.ن. باراتوفا، أ.يا. كورولتشينكو، الأمير. 1-2، م، 1990. أ.ن. باراتوف.

المستندات المحروقة

قد تحتوي بقايا الأوراق المحترقة والأشياء الأخرى المصنوعة من المواد المحترقة على معلومات مهمة من الناحية الجنائية ويجب التعامل معها بأكبر قدر ممكن من العناية. بغض النظر عن مدى تفحم الورقة، إذا تم الحفاظ على قطعة الورق، فمن الممكن تحديد طبيعة الورقة والنص المكتوب عليها. بناءً على الملمس والتركيب، يمكن للخبير تحديد نوع الورق، عادي أم ورقي، وهل هو روبل أم دولار أم عملة أجنبية أخرى. يمكن أيضًا استعادة النص الموجود على الورق إذا تم الحفاظ عليه جيدًا. لذلك، في مكان الحريق من الضروري: أ) قدر الإمكان عدم لمس بقايا الأوراق والحفاظ عليها إذا حدث الحريق في بنك، مكتب، منطقة خدمة متجر، مستودع، إلخ.؛

ب) لوقف احتراق الأوراق، عزلها عن تيار الهواء بتغطيتها بمقلاة وخزان وما شابه ذلك من الوسائل. سيؤدي نفخ إمدادات المياه أو بشكل خاص إلى فقدان الورق بشكل لا يمكن تعويضه؛

ج) إذا كانت المستندات أو الأموال موجودة في خزانة أو صندوق حديدي (خزانة)، فلا تفتحها مباشرة بعد الحريق. يجب أن تبرد الخزنة، وإلا فإن دخول الهواء إلى الداخل قد يؤدي إلى وميض وتدمير سريع للمحتويات بالنار.

لا تتم مناقشة قواعد إزالة الأوراق المتفحمة هنا؛ والأفضل أن يقوم الخبير بذلك، ومهمة أخصائي الإطفاء هي الحفاظ على هذه البقايا حتى وصوله.

وينطبق الشيء نفسه على البقايا المتفحمة لبعض المواد العضوية الأخرى. وتتيح قدرات الخبراء الحديثة، على سبيل المثال، من خلال تحليل رماد السيجارة (باستخدام المجهر الإلكتروني)، تحديد ما إذا كانت من التبغ النقي أو مع إضافات الماريجوانا والمخدرات الأخرى.

الاحتراق التلقائي هو عملية الاحتراق التي تحدث في غياب مصدر الاشتعال الخارجي. يحدث هذا مع زيادة حادة في معدل التفاعلات الطاردة للحرارة في حجم معين من المادة، عندما يتجاوز معدل إطلاق الحرارة معدل إزالة الحرارة في البيئة. المواد القابلة للاشتعال تلقائيًا هي المواد التي تكون درجة حرارتها للتسخين الذاتي أقل من درجة حرارة الاشتعال الذاتي.

الشيء الرئيسي الذي يجب القيام به أثناء فحص موقع الحريق عند ظهور احتمال حدوث احتراق تلقائي هو تحديد:

طبيعة المادة أو المواد (المادة، خليط المواد) التي كانت في منطقة المصدر وقت الحريق،

الأحجام (الأبعاد الهندسية) وكميات المادة المخزنة (المادة)؛

ظروف التخزين (درجة الحرارة المحيطة، التعبئة والتغليف، التهوية، وما إلى ذلك)؛

خلفية كائن التخزين (وقت تخزينه، ما إذا كانت هناك أي علامات للتسخين الذاتي (دخان، رائحة)، إلخ.

اعتمادًا على الدافع الأساسي الذي يطلق آلية التسخين الذاتي للمادة، يتم تمييز الأنواع التالية من الاحتراق التلقائي:

حراري؛

المواد الكيميائية؛

الميكروبيولوجية.

الاحتراق الحراري التلقائي

يمكن بدء عملية أكسدة المادة الطاردة للحرارة بواسطة الأكسجين الجوي عن طريق التسخين المسبق لهذه المادة إلى درجة حرارة معينة. يمكن أن يحدث هذا عند ملامسة الأسطح الساخنة أو البيئة الغازية أثناء عملية تصنيع المادة أو تخزينها أو تشغيلها.

إذا كنت تشك في الاحتراق الذاتي الحراري، بالإضافة إلى المعلومات المذكورة أعلاه، تحتاج إلى معرفة:

هل كانت هناك مصادر للتدفئة الإضافية للمادة (الأفران، وسخانات الهواء، وأنابيب التدفئة، والأسطح الساخنة الأخرى)؛

ما هي درجات حرارة هذه المصادر، الكتلة، سطح التسخين، مدة العمل، المسافة إلى المادة؛

هل كانت هناك ظروف لتراكم الحرارة؟

على سبيل المثال، نشارة الخشب، ونشارة الخشب، وألياف الجوت، والورق المعبأ، والمواد العضوية الدقيقة (الدقيق، والجفت، ومركز الصخر الزيتي، والسخام التكنولوجي)، وبعض أنواع الصوف المعدني وغيرها من المواد العازلة، وما إلى ذلك عرضة للاحتراق التلقائي الحراري.

يبدأ التسخين الذاتي للخشب عند درجة حرارة 130-150 درجة مئوية، ومع ذلك، مع التسخين لفترة طويلة (على مدى سنوات عديدة!) يمكن للخشب أن يدخل في ما يسمى بالحالة "الاشتعال" ويشتعل عند درجة حرارة 90-110 درجة مئوية. ج.

قد يحدث موقف عندما يتم تخزين أو نقل مادة معرضة للاحتراق التلقائي، بعد تسخينها أثناء عملية الإنتاج (على سبيل المثال، أثناء التجفيف)، دون تبريد، مما يؤدي إلى احتراق تلقائي. العلامة المميزة للاحتراق التلقائي في هذه الحالة هي موقع المصدر في حجم(في أعماق المادة)، وليس على سطحها. ويجب أن ينعكس هذا الظرف، إذا تم تحديده، في تقرير التفتيش.

يعد موقع المصدر في حجم المادة، الأقرب إلى مركز الكتلة، حيث تكون أفضل الظروف لتراكم الحرارة وفقدان الحرارة في حدها الأدنى، سمة تأهيلية مهمة لعملية الاحتراق التلقائي، ليس فقط الحراري، ولكن أيضًا الميكروبيولوجية.

تشتعل رواسب الطلاء في أكشاك الطلاء وأنظمة التهوية الخاصة بها تلقائيًا.

من الممكن الاحتراق التلقائي للفحم في أكوام ومداخن. إذا كنت تشك في هذا النوع من الأسباب، فأنت بحاجة إلى معرفة:

درجة الفحم المخزن

أبعاد الكومة أو المكدس؛

الرطوبة المحتملة قبل النار.

درجة الطحن (القطع، الغبار).

يمكن تحديد ميل المادة (المادة) للخضوع للاحتراق الذاتي الحراري من خلال البيانات المرجعية. إذا كانت هناك مادة (مادة) غير معروفة أو لا توجد بيانات مرجعية عنها، فمن الضروري أخذ عينة غير محترقة من هذه المادة لتحديد درجة حرارة التسخين الذاتي وظروف الاحتراق الحراري الذاتي بشكل تجريبي وفقًا لـ GOST 12.1.044 -89. تم تحديد متطلبات العينة المأخوذة في الملحق 4. ونظرًا للأبعاد المعروفة للمادة المخزنة، ستحدد الاختبارات الحد الأدنى لدرجة حرارة البيئة ومدة التسخين التي يمكن أن يحدث فيها احتراق تلقائي لهذه المادة. ويمكن مقارنة هذه النتائج بالبيانات الفعلية من الحريق قيد الدراسة.

الاحتراق الكيميائي التلقائي

الاحتراق الكيميائي التلقائي هو نتيجة تفاعل مادتين مع بعضهما البعض أو مع البيئة (الماء، الأكسجين الجوي)، والذي يحدث مع إطلاق كمية كافية من الحرارة.

من المنطقي النظر في هذا الإصدار إذا ثبت أنه في الغرفة التي وقع فيها الحريق كانت هناك مواد عرضة للتفاعلات الطاردة للحرارة مع الماء أو الهواء أو مع بعضها البعض. ومن المهم أيضًا وجود حاويات مدمرة في منطقة تفشي المرض، بالإضافة إلى بقايا مادة واحدة على الأقل.

في الهواء، على سبيل المثال، يشتعل الفوسفور الأصفر والأبيض والمعادن القلوية (الليثيوم والبوتاسيوم والصوديوم) وكربيدات المعادن القلوية (في الهواء الرطب التي تتحلل مع إطلاق الأسيتيلين) تلقائيًا. بسبب الأكسدة في الهواء، تشتعل مساحيق المعادن والمساحيق (الألومنيوم والزنك والكوبالت وغيرها) تلقائيًا.

الزيوت النباتية والحيوانية وزيت التربنتين وبعض المواد الأخرى التي تحتوي على روابط CC غير مشبعة نشطة كيميائيًا تكون عرضة للاحتراق التلقائي. يعتبر زيت التجفيف الطبيعي، المصنوع من زيت بذر الكتان، أكثر عرضة للاحتراق التلقائي من زيت بذر الكتان، لأنه يحتوي على مجففات تعمل على تسريع عملية أكسدة وبلمرة الزيت مما يؤدي إلى جفافه.

الزيوت المعدنية (البترولية) عرضة للاحتراق التلقائي فقط عندما تكون ملوثة.

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن الاحتراق التلقائي للزيوت والسوائل الأخرى أمر مستحيل في وعاء أو عند انسكابها على شكل بركة أو فيلم على أي سطح. فقط الخرق والصوف القطني والصوف ونشارة الخشب وغيرها من المواد المسامية المبللة بالسائل تشتعل تلقائيًا، على السطح المتطور الذي يمكن فيه الاتصال الجيد بالزيت والأكسجين الجوي. من أجل الاحتراق التلقائي، هناك حاجة إلى كمية مثالية من الزيت على سطح المادة المسامية (ليس كثيرًا، ولكن ليس قليلًا جدًا) وظروف تراكم الحرارة. تعمل أملاح الكوبالت والمنغنيز والرصاص وبعض المعادن الأخرى على تسريع عملية الاحتراق التلقائي.

أدنى درجة حرارة لوحظ فيها احتراق ذاتي من هذا النوع هي 10-15 درجة مئوية. تتراوح فترة التحريض من عدة ساعات إلى عدة أيام.

إذا كنت تشك في حدوث احتراق تلقائي للزيت والمواد المشابهة، فيجب عليك معرفة ما يلي:

نوع، نوع الزيت، الدهن؛

ما الذي يمكن أن يكون مشبعًا وبأي كمية وإلى متى قبل الحريق؟

توافر الظروف لتراكم الحرارة.

من الممكن أيضًا الاحتراق الكيميائي التلقائي عند ملامسة زوج من المواد (المواد) ، أحدهما عامل مؤكسد قوي والآخر مادة سهلة الأكسدة.

الأول يشمل أملاح حامض النيتريك (الملح الصخري) والبوتاسيوم وبرمنجنات الصوديوم والكلورات والبيركلورات والبيكرومات وأنهيدريد الكروم والكبريت المركز (أكثر من 95٪) وأحماض النيتريك وبيروكسيد الهيدروجين والبيروكسيدات العضوية وما إلى ذلك.

والثاني يشمل المواد العضوية السائلة (الكحول ثنائي وثلاثي الهيدريك، وبعض الهيدروكربونات) والمواد العضوية الصلبة المشتتة بدقة (على سبيل المثال، نشارة الخشب والسكر المحبب والمسحوق، وما إلى ذلك)، والمساحيق المعدنية المذكورة أعلاه.

إذا كنت تشك في وجود احتراق كيميائي ذاتي مرتبط بالتفاعل الطارد للحرارة بين مادتين، فمن الضروري طلب معلومات حول المواد التي يمكن أن تكون موجودة (مخزنة، منقولة) في المنشأة التي وقع فيها الحريق.

عند فحص موقع الحريق يجب عليك:

أ) فحص الهياكل والأشياء المحيطة لتحديد منطقة الانحلال الحراري طويل المدى في درجات الحرارة المنخفضة. كقاعدة عامة، أثناء الاحتراق التلقائي (الكيميائي، على وجه الخصوص)، فإن الحرارة المنبعثة ليست كافية لضمان التطور الفوري للاحتراق المشتعل. تحدث العملية عادة في المرحلة الأولية على شكل احتراق، في المناطق التي تتوفر فيها ظروف تراكم الحرارة، وفقط بعد مرور بعض الوقت تتحول إلى احتراق مشتعل. ولذلك، يجب أن نحاول تحديد وتسجيل هذه المناطق المشتعلة؛

ب) أخذ عينات من الفحم لتحديد درجة الحرارة ومدة الانحلال الحراري (انظر الفصل 5). وهذا ضروري، على وجه الخصوص، للتأكد من وضع الاحتراق في المنطقة قيد الدراسة (احتراق مشتعل أو ملتهب)؛

ج) أخذ عينات للدراسات الآلية اللاحقة من أجل اكتشاف بقايا المواد التي تتفاعل مع بعضها البعض في المنطقة البؤرية.

الاحتراق الميكروبيولوجي التلقائي

إنه نموذجي للمواد العضوية المشتتة والليفية، والتي من الممكن أن يكون فيها النشاط الحيوي للكائنات الحية الدقيقة (القش، القش، الخضروات، الحبوب، الخث المطحون، إلخ).

عند تطوير نسخة من الاحتراق التلقائي الميكروبيولوجي، إذا أمكن، فمن الضروري الحصول على البيانات التالية:

أ) محتوى الرطوبة في القش وقت الحريق (من المعروف أنه بالنسبة للاحتراق الميكروبيولوجي يجب أن يكون محتوى الرطوبة 16٪ على الأقل)؛

ب) الوقت المنقضي بعد التمديد (يستمر خطر الاحتراق التلقائي لمدة تصل إلى 3-4 أشهر؛ وعلى الأرجح يحدث خلال 10-30 يومًا)؛

ج) أبعاد كومة القش (وفقًا للتقديرات الفيزيائية الحرارية النظرية، يجب أن تكون على الأقل 2 × 2 × 2 م؛ ومع أبعاد أصغر، فإن كومة القش غير قادرة على اشتعال النيران، لأن فقدان الحرارة للبيئة كبير جدًا) .

من المهم أيضًا معرفة شروط تخزين وتجفيف التبن. من الممكن حدوث بؤرة (ما يسمى "الكتلة") للعملية نتيجة لدخول المزيد من التبن المبلل إلى المكدس أو ترطيب المناطق الفردية من خلال السقف المتسرب لمنشأة تخزين التبن. يمكن أن يبدأ الاحتراق التلقائي "لللوحة" عندما تهاجر الرطوبة في كتلة القش بسبب اختلاف درجة الحرارة، على سبيل المثال، أثناء التسخين أو التبريد غير المتكافئين - بينما تتشكل رطوبة التكثيف في الطبقات الطرفية، بالقرب من السطح.

العلامات المؤهلة للاحتراق التلقائي الميكروبيولوجي التي تم تحديدها أثناء فحص موقع الحريق:

1. يقع المصدر في وسط كومة أو مجموعة من المواد الأخرى المعرضة للاحتراق التلقائي الميكروبيولوجي، وليس خارجها. إذا كان سطح كومة القش متفحمًا (محترقًا)، ولكن لا توجد آثار احتراق بالداخل، فهذا ليس احتراقًا تلقائيًا، ولكنه احتراق نشأ من مصدر خارجي للهب المكشوف أو الشرارة وما إلى ذلك.

2. وجود بؤر غير متطورة، بما في ذلك في بالات فردية. وهي عبارة عن تكتلات قش محلية بدرجات متفاوتة من التدمير الحراري (انظر الشكل 6.4).

أرز. 6.4. المناطق التي تظهر في التبن أثناء الاحتراق الميكروبيولوجي

بعد النظر في مسألة حدوث الاحتراق نتيجة تسخين خليط قابل للاحتراق إلى درجة حرارة التسخين الذاتي، يجدر الانتباه إلى حقيقة أنه يوجد في الطبيعة عدد كبير من المواد القابلة للاشتعال والمواد التي درجة حرارتها ذاتية التسخين يساوي أو أقل من درجة الحرارة الداخلية المعتادة. وبالتالي، فإن مسحوق الألومنيوم عند ملامسته للهواء قادر على الأكسدة وفي نفس الوقت التسخين الذاتي حتى يحدث احتراق مشتعل حتى عند درجة حرارة محيطة تبلغ 10 درجة مئوية. وتسمى عملية اشتعال المواد والمواد بالاحتراق التلقائي. وفقًا لمعايير GOST وCMEA الاحتراق التلقائي– هذا هو: 1) زيادة حادة في معدل العمليات الطاردة للحرارة في المادة مما يؤدي إلى ظهور مصدر الاحتراق. 2) الاحتراق نتيجة للعمليات الطاردة للحرارة ذاتية الحركة.

لا يختلف الاحتراق التلقائي باعتباره المرحلة الأولية للاحتراق بشكل أساسي عن الاشتعال التلقائي (انظر الشكل 2.4). يمكن وصف ميل المواد والمواد إلى الاحتراق التلقائي كدالة لحرارة احتراق المركب، معدل تفاعل الأكسدة، التوصيل الحراري، السعة الحرارية، الرطوبة، وجود الشوائب، الكثافة الظاهرية، مساحة السطح المحددة، فقدان الحرارة، إلخ. يعتبر الاحتراق التلقائي إذا حدثت عملية التسخين الذاتي للمواد والمواد في درجات حرارة تتراوح من 273 كلفن إلى 373 كلفن، أي عند درجات حرارة أقل مما كانت عليه أثناء الاشتعال الذاتي.

أرز. 2.4. مخطط الاحتراق

درجة حرارة التسخين الذاتيهي أدنى درجة حرارة للمادة التي يحدث عندها تسخين ذاتي، وينتهي بالاشتعال الذاتي. وتنقسم المواد القابلة للاحتراق تلقائيا إلى ثلاث مجموعات: الزيوت والدهون وغيرها من المنتجات ذات الأصل النباتي؛ المواد الكيميائية القابلة للاحتراق تلقائيا؛ الوقود الحفري.

يمكن أن يكون سبب التسخين الذاتي المؤدي إلى الاشتعال عددًا من العوامل: العملية الميكروبيولوجية، والامتزاز، والبلمرة، وحرارة التفاعلات الكيميائية. تقليديا، يتم تصنيف الاحتراق التلقائي وفقا للأسباب الأولية للتسخين الذاتي ويتميز: الاحتراق الذاتي الحراري، والاحتراق التلقائي الميكروبيولوجي والكيميائي (انظر الشكل 2.5).

دعونا نلقي نظرة فاحصة على كل نوع من أنواع الاحتراق التلقائي.

الاحتراق الحراري التلقائي. تيبلوفيسمى الاحتراق التلقائي الناتج عن التسخين الذاتي الذي يحدث تحت تأثير التسخين الخارجي لمادة أو مادة أو خليط أعلى من درجة حرارة التسخين الذاتي. يحدث الاحتراق الحراري التلقائي عندما يتم تسخين المادة إلى درجة حرارة تضمن تحللها الحراري ومزيد من التسخين الذاتي المتسارع بسبب حرارة التفاعلات الطاردة للحرارة في حجم الوقود. في هذه الحالة، تلعب تفاعلات الأكسدة لمنتجات التحلل الحراري دورًا مهمًا. وتتم العملية نفسها على شكل احتراق في أعماق المادة، ثم يتحول بعد ذلك إلى احتراق ناري على السطح. العديد من المواد والمواد عرضة للاحتراق الحراري الذاتي، وخاصة الزيوت والدهون والفحم وبعض المواد الكيميائية. يحدث التسخين الذاتي للزيوت والدهون ذات الأصل النباتي والحيواني والمعدني نتيجة لعمليات الأكسدة تحت تأثير الأكسجين الجوي مع سطح متطور ملامس لها. الزيوت المعدنية - زيوت الآلات وزيوت المحولات وزيت الطاقة الشمسية وغيرها، والتي يتم الحصول عليها أثناء تكرير النفط. وهي في الأساس عبارة عن خليط من الهيدروكربونات المشبعة ولا تتأكسد في الهواء إلا عند درجات حرارة عالية. قد تحتوي الزيوت المعدنية المستعملة التي تم تسخينها إلى درجات حرارة عالية على مركبات غير مشبعة قادرة على التسخين الذاتي، أي أنها يمكن أن تشتعل تلقائياً.

أرز. 2.5. مخطط تطوير عملية الاحتراق التلقائي للمواد الصلبة والمواد. نبضات ذاتية التسخين (احتراق ذاتي): 1 – حرارية، 2 – كيميائية، 3 – ميكروبيولوجية

تختلف الزيوت النباتية (بذور القطن وبذور الكتان وعباد الشمس وما إلى ذلك) والزيوت الحيوانية (الزبدة وزيت السمك) في تركيبها عن الزيوت المعدنية. وهي عبارة عن خليط من جلسريدات الأحماض الدهنية: البالمتيك C 15 H 31 COOH، دهني C 17 H 35 COOH، الأوليك C 17 H 33 COOH، اللينوليك C 17 H 31 COOH، لينولينيك C 17 H 29 COOH، إلخ. مشبعة، أوليك، لينوليك، ولينولينيك – غير مشبعة. تتأكسد جليسريدات الأحماض المشبعة، وبالتالي الزيوت والدهون التي تحتوي عليها بكميات كبيرة، عند درجات حرارة أعلى من 150 درجة مئوية، مما يعني ما يلي: أنها غير قادرة على الاحتراق التلقائي (انظر الجدول 2.3). تبدأ الزيوت التي تحتوي على كمية كبيرة من جلسريدات الأحماض غير المشبعة في التأكسد عند درجات حرارة أقل بكثير من 100 درجة مئوية، وبالتالي فهي قادرة على الاحتراق التلقائي.

الجدول 2.3.

تكوين الدهون والزيوت

اسماء الدهون والزيوت	الجلسريدات الحمضية، % (بالوزن)
	البالمتيك و دهني	olei-nova	لينو اليسار	لينول نوفا
دوار الشمس
قطن

تشتعل الزيوت والدهون تلقائيًا في ظل ظروف معينة فقط: أ) إذا كانت الزيوت والدهون تحتوي على كمية كبيرة من جليسريدات الأحماض غير المشبعة؛ ب) في وجود سطح كبير من الأكسدة ونقل الحرارة المنخفض؛ ج) إذا كانت أي مواد ليفية قابلة للاحتراق مشربة بالدهون والزيوت؛ د) المواد المزيتة لها ضغط معين.

يتم تفسير القدرة المختلفة للزيوت النباتية والدهون الحيوانية على الاحتراق التلقائي من خلال حقيقة أنها تحتوي على جلسريدات ذات تركيبة وبنية مختلفة وليس بنفس الكمية.

جلسريدات الأحماض غير المشبعة قادرة على التأكسد في الهواء عند درجات حرارة الغرفة العادية بسبب وجود روابط مزدوجة في جزيئاتها:

تتحلل البيروكسيدات بسهولة لتشكل الأكسجين الذري، وهو شديد التفاعل:

يتفاعل الأكسجين الذري حتى مع مكونات الزيوت التي يصعب أكسدةها. بالتزامن مع الأكسدة، يحدث أيضًا تفاعل البلمرة للمركبات غير المشبعة

تحدث العملية في درجات حرارة منخفضة مع إطلاق الحرارة. كلما زادت الروابط الثنائية بين الجليسريد، زادت جزيئات الأكسجين المرتبطة به، وزادت الحرارة المنبعثة أثناء التفاعل، وزادت قدرته على الاحتراق التلقائي.

يتم الحكم على كمية جليسريدات الأحماض غير المشبعة في الزيت والدهون من خلال الرقم اليودى للزيت، أي من خلال كمية اليود التي يمتصها 100 جرام من الزيت. كلما زاد عدد اليود، زادت قدرة هذا الدهن أو الزيت على الاحتراق تلقائيًا (انظر الجدول 2.4).

يحتوي زيت بذور الكتان على أعلى قيمة من اليود. المواد الليفية المشربة بزيت بذر الكتان، في جميع الظروف المماثلة الأخرى، تشتعل تلقائيًا بشكل أسرع من المواد المشربة بزيوت أخرى. تحتوي الزيوت المجففة المحضرة من الزيوت النباتية على رقم يود أقل من القاعدة، لكن قدرتها على الاحتراق التلقائي أعلى. ويفسر ذلك إضافة عامل تجفيف إلى زيت التجفيف مما يسرع عملية تجفيفه، أي الأكسدة والبلمرة. تحتوي زيوت التجفيف شبه الطبيعية، وهي عبارة عن خليط من بذر الكتان المؤكسد أو الزيوت النباتية الأخرى مع المذيبات، على أعداد منخفضة من اليود وتكون أقل قدرة على الاحتراق التلقائي. زيوت التجفيف الاصطناعية غير قادرة تمامًا على الاحتراق التلقائي.

الجدول 2.4.

أعداد اليود من الدهون والزيوت

تحتوي الدهون الموجودة في الأسماك والحيوانات البحرية على قيمة عالية من اليود، ولكنها ذات قدرة قليلة على الاحتراق التلقائي. ويفسر ذلك حقيقة أنها تحتوي على منتجات تبطئ عملية الأكسدة.

وتزداد قدرة المواد المزيتة على الاحتراق التلقائي مع وجود المحفزات فيها والتي تعمل على تسريع عملية الأكسدة وبلمرة الزيوت. تؤدي الزيادة في درجة الحرارة المحيطة أيضًا إلى تسريع هذه العمليات. المحفزات للاحتراق التلقائي للزيوت هي أملاح المعادن المختلفة: المنغنيز والرصاص والكوبالت. أدنى درجة حرارة لوحظ فيها الاحتراق التلقائي للزيوت والدهون كانت 10-15 درجة مئوية.

يمكن أن تتراوح فترة تحريض الاحتراق التلقائي للمواد المزيتة من عدة ساعات إلى عدة أيام. ويعتمد ذلك على حجم المادة المزيتة ودرجة الضغط ونوع الزيت أو الدهن وكميتها ودرجة حرارة الهواء وعوامل أخرى.

الفحم الأحفوري(الحجر، البني)، والتي يتم تخزينها في أكوام أو مداخن، قادرة على الاحتراق التلقائي في درجات حرارة منخفضة. الأسباب الرئيسية للاحتراق التلقائي هي قدرة الفحم على أكسدة الأبخرة والغازات وامتصاصها عند درجات حرارة منخفضة. تتم عملية الأكسدة في الفحم عند درجات حرارة منخفضة ببطء شديد ويتم إطلاق القليل من الحرارة. ولكن في تراكمات كبيرة من الفحم، يكون نقل الحرارة صعبا، ولا يزال الاحتراق التلقائي للفحم يحدث. يحدث التسخين الذاتي في كومة الفحم في البداية في جميع أنحاء الحجم بأكمله، باستثناء الطبقة السطحية التي يبلغ سمكها 0.3-0.5 متر فقط، ولكن مع ارتفاع درجة الحرارة تصبح بؤرية. يكون ارتفاع درجة الحرارة في منطقة الاحتراق التلقائي إلى 60 درجة مئوية بطيئًا وقد يتوقف عند تهوية المدخنة. ابتداءً من 60 درجة مئوية، يزداد معدل التسخين الذاتي بشكل حاد، وتسمى درجة حرارة الفحم هذه شديد الأهمية. يختلف ميل الفحم إلى الاحتراق التلقائي في الأكوام، ويعتمد على كمية المواد المتطايرة المنطلقة منها، وعلى درجة الطحن، ووجود الرطوبة والبيريت. وفقا لمعايير التخزين، يتم تقسيم جميع أنواع الفحم الأحفوري إلى فئتين وفقا لميلها إلى الاحتراق التلقائي: أ - خطير، ب - مستقر.

تشمل الفئة (أ) الفحم البني والصلب، باستثناء الدرجة T، بالإضافة إلى مخاليط من فئات مختلفة. أخطر أنواع الفحم من حيث الاحتراق الذاتي هي OS (Kuznetsk)، Zh (Tkvarcheli)، G (Tkibul)، D (Pechersk، Kuznetsk و Donetsk)، B (Raichikhinsky، الأوكرانية، Lenirovsky، Angren، إلخ). لا يمكن تخزين هذا الفحم لفترة طويلة. تشمل الفئة B الفحم الحجري والفحم الصلب من الدرجة T. جميع قوالب الفحم الحجري والفحم الحجري والفحم من الدرجات T (دونيتسك وكوزنتسك) وZh (بيشيرسك وسوتشانسكي) وG (سوشانسكي) وD (تشيرنيخوفسكي) تكون مستقرة أثناء التخزين طويل الأجل .

ولمنع الاحتراق التلقائي للفحم أثناء التخزين، تم وضع المعايير التالية: 1) الحد من ارتفاع مداخن الفحم؛ 2) ضغط الفحم في المكدس من أجل الحد من وصول الهواء إلى الحجم الداخلي للمكدس.

يؤدي تنفيذ هذه التدابير إلى تقليل معدل عمليات الأكسدة والامتزاز، وارتفاع درجة الحرارة في المكدس، ويمنع تغلغل الهطول الجوي في المكدس ويقلل بشكل طبيعي من إمكانية الاحتراق التلقائي.

تميل العديد من المواد الكيميائية أيضًا إلى الخضوع للاحتراق الحراري التلقائي.. كبريتيدات الحديد FeS، FeS 2، Fe 2 S 3 قادرة على الاحتراق التلقائي لأنها يمكن أن تتفاعل مع الأكسجين الموجود في الهواء في درجات الحرارة العادية، وتطلق كمية كبيرة من الحرارة:

FeS 2 + O 2 → FeS + SO 2 + 222.3 كيلوجول.

كانت هناك حالات احتراق تلقائي للبيريت أو بيريت الكبريت (FeS 2) في مستودعات مصانع حمض الكبريتيك، وكذلك في المناجم. يتم تعزيز الاحتراق التلقائي للبيريت عن طريق الرطوبة. ومن المفترض أن التفاعل في هذه الحالة يتم وفق المعادلة التالية:

2FeS 2 + 7.5O 2 + H 2 O → Fe 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 2771 كيلوجول.

عندما تتشكل كبريتات الحديدوز، يزداد حجمها ويتشقق البيريت ويطحن، مما يسهل عملية الاحتراق التلقائي.

تتشكل الكبريتيدات FeS وFe 2 S 3 في صهاريج لتخزين المنتجات البترولية والغازات القابلة للاشتعال وفي معدات الصناعات المختلفة حيث توجد شوائب كبريتيد الهيدروجين. اعتمادًا على درجة الحرارة، يحدث تكوين كبريتيد الحديد بشكل مختلف. إذا كانت درجة الحرارة أعلى من درجة حرارة تفكك كبريتيد الهيدروجين، أي أعلى من 310 درجة مئوية، تتكون كبريتيدات الحديد نتيجة تفاعل الحديد مع عنصر الكبريت الناتج عن تحلل كبريتيد الهيدروجين أو مركبات الكبريت الأخرى. كما يمكن الحصول على عنصر الكبريت نتيجة أكسدة كبريتيد الهيدروجين، ومن ثم يتم تكوين كبريتيد الحديد من خلال التفاعلات التالية:

2H 2 S + O 2 → 2ح2س+2س،

عند درجات حرارة أقل من 310 درجة مئوية، تتشكل كبريتيدات الحديد في معدات الإنتاج نتيجة لعمل كبريتيد الهيدروجين ليس على الحديد، ولكن على منتجات التآكل:

2Fe(OH) 3 + 3H2S → Fe2S2 + 6H2O.

جميع الحرائق في معدات الإنتاج التي حدثت نتيجة الاحتراق التلقائي لكبريتيدات الحديد حدثت بعد تحرير المعدات من المنتج المخزن أو المعالج فيها.

على سبيل المثال، في مصفاة النفط التي تعالج النفط الخام الحامض، تم وضع عمود تقطير البنزين للإصلاح. عند فتح الفتحة تم اكتشاف طبقة من كبريتيد الحديد على جدران وألواح الأعمدة. أدى الإمداد السريع بالبخار إلى العمود إلى منع الأكسدة والاحتراق التلقائي لكبريتيد الحديد. كما ترون، تشكل كبريتيد الحديد في العمود منذ فترة طويلة، ولكن بسبب نقص الهواء، لم تحدث الأكسدة.

يتم منع الاحتراق التلقائي لكبريتيد الحديد في معدات الإنتاج بالطرق التالية: تنظيف المنتج المعالج أو المخزن من كبريتيد الهيدروجين، والطلاء المضاد للتآكل للسطح الداخلي للمعدات، ونفخ المعدات بالبخار أو منتجات الاحتراق لإزالة الأبخرة القابلة للاشتعال و الغازات، حيث يتم ملء المعدات بالماء وتصريفها ببطء، مما يؤدي إلى أكسدة الكبريتيد دون تسريع التفاعل.

الفوسفور الأبيض (الأصفر)، فوسفيد الهيدروجين (الفوسفين)، هيدروجين السيليكون (السيلان)، غبار الزنك، مسحوق الألومنيوم، كربيدات المعادن القلوية، كبريتيدات المعادن - الروبيديوم والسيزيوم، الزرنيخ، ستيبين، الفوسفينات، الكربون المسلفنة وغيرها من المواد قادرة أيضًا على الأكسدة في الهواء مع إطلاق الحرارة، مما يؤدي إلى تسريع التفاعل إلى الاحتراق. بعض المواد المذكورة قادرة على الاحتراق التلقائي بسرعة كبيرة بعد ملامستها للهواء، والبعض الآخر - بعد فترة طويلة من الزمن.

على سبيل المثال، يتأكسد الفوسفور الأبيض (الأصفر) بشكل مكثف في درجة حرارة الغرفة، لذلك يسخن ذاتيًا بسرعة ويشتعل مع تكوين دخان أبيض:

4P + 5O2 → 2P2O5 + 3100.6 كيلوجول.

عندما يتم ترطيب المواد القابلة للاشتعال بمحلول الفوسفور في ثاني كبريتيد الكربون، يتبخر ثاني كبريتيد الكربون؛ الطبقة الرقيقة من الفوسفور المتبقية على السطح تتأكسد بسرعة وتشتعل تلقائيًا. اعتمادًا على تركيز المحلول، تشتعل المواد المبللة به تلقائيًا على فترات زمنية مختلفة.

يجب تخزين الفوسفور وتقطيعه تحت الماء، لأنه في الهواء يمكن أن يشتعل من حرارة الاحتكاك، والفوسفور الأبيض سام للغاية.

بعض المعادن والمساحيق المعدنية والمساحيق قادرة على الاحتراق التلقائي في الهواء بسبب الحرارة المنبعثة أثناء تفاعل الأكسدة. من بين المعادن المضغوطة، يتمتع الروبيديوم والسيزيوم بهذه القدرة، ومن بين مساحيق المعادن - مسحوق الألومنيوم، وما إلى ذلك. لمنع الاحتراق التلقائي لمسحوق الألومنيوم، يتم تحضيره في بيئة غاز خامل ثم يتم طحنه بالدهون، التي تحمي الطبقة منه المسحوق من الأكسدة. هناك حالات معروفة عندما يتم إزالة الشحوم من مسحوق الألومنيوم تحت تأثير المذيب أو التسخين واشتعل تلقائيًا.

كربيدات المعادن القلوية K 2 C 2، Na 2 C 2، Li 2 C 2 تشتعل تلقائيًا ليس فقط في الهواء، ولكن حتى في جو يحتوي على ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت.

كما أن ثنائي إيثيل إيثر وزيت التربنتين قادران على الاحتراق التلقائي في الهواء. ثنائي إيثيل الأثير، في اتصال طويل الأمد مع الهواء في الضوء، قادر على تكوين بيروكسيد ثنائي إيثيل (C2H5)O2، والذي، عند الاصطدام أو التسخين إلى 75 درجة مئوية، يتحلل بشكل متفجر ويشعل الأثير. يمكن أيضًا أن يشتعل زيت التربنتين تلقائيًا إذا تم ترطيبه بمواد ليفية. سبب الاحتراق التلقائي هو قدرة زيت التربنتين على الأكسدة في الهواء عند درجات حرارة منخفضة. هناك حالة معروفة للاحتراق التلقائي للصوف القطني المنقوع في زيت التربنتين. تم استخدام هذا النوع من الصوف القطني لغسل الطلاء الزيتي من الزخارف. في الليل، تم جمع الصوف القطني في مكان واحد، واشتعلت النيران تلقائيا. هناك أيضًا حالات احتراق تلقائي للطحالب المنقوعة في زيت التربنتين.

الفحم المسلفن، عند تخزينه في أكياس ورقية مكدسة، قادر على الاحتراق التلقائي. كانت هناك حالات احتراق ذاتي في أول 2-3 أيام بعد تكديس الأكياس.

الاحتراق الميكروبيولوجي التلقائي. الميكروبيولوجيةيسمى الاحتراق التلقائي الذي يحدث نتيجة التسخين الذاتي تحت تأثير النشاط الحيوي للكائنات الحية الدقيقة في كتلة مادة أو مادة أو خليط. وتشمل هذه المواد الخث (المطحون بشكل رئيسي)، والمواد النباتية: القش، البرسيم، السيلاج، الشعير، محاصيل الحبوب، القطن، تراكم نشارة الخشب والمواد المماثلة.

المواد المجففة بشكل غير كافٍ تكون عرضة بشكل خاص للاحتراق التلقائي. تعمل الرطوبة والحرارة على تعزيز تكاثر الكائنات الحية الدقيقة في كتلة هذه المواد بالفعل عند 10-18 درجة مئوية. نظرًا لضعف التوصيل الحراري للمواد النباتية، يتم استخدام الحرارة المنبعثة أثناء التعفن لتسخين المادة المتعفنة، وترتفع درجة حرارتها ويمكن أن تصل إلى 70 درجة مئوية. تموت الكائنات الحية الدقيقة عند درجة الحرارة هذه، لكن الزيادة في درجة حرارة المادة لا تتوقف، لأن بعض المركبات العضوية متفحمة بالفعل في هذا الوقت. يمتلك الكربون المسامي الناتج خاصية امتصاص الأبخرة والغازات، والتي تكون مصحوبة بإطلاق الحرارة. وفي حالة انخفاض انتقال الحرارة يتم تسخين الفحم قبل أن تبدأ عملية الأكسدة وترتفع درجة حرارة المواد النباتية لتصل إلى 200 درجة مئوية، مما يؤدي إلى تحلل الألياف وزيادة تفحم الكتلة. تتكثف عملية أكسدة الفحم المسامي، ونتيجة لذلك ترتفع درجة الحرارة ويحدث الاحتراق. عندما يتم ترطيب المواد النباتية، سواء في درجات الحرارة العادية أو المرتفعة، يتم إطلاق الغازات، بما في ذلك الغازات القابلة للاشتعال. وبالتالي، عندما تكون المواد الخام النباتية مشبعة بالبخار أو الماء، عند إطفاء منتج محترق، يبدأ إطلاق ثاني أكسيد الكربون، CH 4، H 2 بكميات تتجاوز بشكل كبير LPR لكل من هذه الغازات. لذلك، فإن استخدام الماء أو البخار فقط لقمع احتراق المواد النباتية في الصوامع والمستودعات يمكن أن يؤدي إلى انفجار مرافق التخزين.

الاحتراق الكيميائي التلقائي. المواد الكيميائيةيسمى الاحتراق التلقائي الذي يحدث نتيجة التفاعل الكيميائي للمواد. يحدث الاحتراق الكيميائي التلقائي عند نقطة ملامسة المواد المتفاعلة التي تتفاعل مع إطلاق الحرارة. في هذه الحالة، عادة ما يتم ملاحظة الاحتراق التلقائي على سطح المادة، ثم ينتشر بشكل أعمق. تبدأ عملية التسخين الذاتي عند درجات حرارة أقل من 50 درجة مئوية. وتكون بعض المركبات الكيميائية عرضة للتسخين الذاتي نتيجة ملامستها للأكسجين الجوي والعوامل المؤكسدة الأخرى ومع بعضها البعض ومع الماء. سبب التسخين الذاتي هو تفاعلها العالي.

المواد التي تشتعل تلقائياً عند ملامستها للأكسيدلتر. العديد من المواد، معظمها عضوية، قادرة على الاحتراق التلقائي عند خلطها أو ملامستها للعوامل المؤكسدة. ومن العوامل المؤكسدة التي تسبب الاحتراق التلقائي لهذه المواد: الأكسجين الجوي، الأكسجين المضغوط، الهالوجينات، حمض النيتريك، بيروكسيد الصوديوم والباريوم، برمنجنات البوتاسيوم، أنهيدريد الكروم، ثاني أكسيد الرصاص، النترات، الكلورات، البيركلورات، المبيضات وغيرها. بعض المخاليط العوامل المؤكسدة مع المواد القابلة للاشتعال تكون قادرة على الاحتراق التلقائي فقط عند تعرضها لحمض الكبريتيك أو النيتريك أو عند الاصطدام والحرارة المنخفضة.

الاحتراق التلقائي في الهواء.تميل بعض المركبات الكيميائية إلى التسخين الذاتي نتيجة ملامستها للأكسجين الموجود في الهواء. سبب الاحتراق التلقائي هو تفاعلها العالي عند ملامستها للمركبات الأخرى. وبما أن هذه العملية تحدث في الغالب في درجة حرارة الغرفة، فإنها تصنف أيضًا على أنها احتراق تلقائي. في الواقع، لوحظت عملية تفاعل ملحوظة بين المكونات عند درجات حرارة أعلى بكثير، وبالتالي يتم الاستشهاد بدرجة حرارة الاشتعال الذاتي كمؤشر لدرجة حرارة خطر الحريق لهذه المواد. على سبيل المثال، يشتعل مسحوق الألومنيوم تلقائيًا في الهواء. ومع ذلك، فإن التفاعل لتكوين أكسيد الألومنيوم يحدث عند درجة حرارة 913 كلفن.

الأكسجين المضغوطيسبب احتراقاً تلقائياً للمواد (الزيوت المعدنية) التي لا تشتعل تلقائياً في الأكسجين عند الضغط الطبيعي.

الكلور والبروم والفلور واليودتتحد بشكل نشط للغاية مع بعض المواد القابلة للاشتعال، ويصاحب التفاعل إطلاق كمية كبيرة من الحرارة، مما يؤدي إلى احتراق تلقائي للمواد. وهكذا فإن الأسيتيلين والهيدروجين والميثان والإيثيلين الممزوجين بالكلور يشتعلون تلقائياً في الضوء أو من ضوء احتراق المغنسيوم. إذا كانت هذه الغازات موجودة لحظة إطلاق الكلور من أي مادة فإن احتراقها التلقائي يحدث حتى في الظلام:

ج 2 ح 2 + ج 1 2 → 2HC1 +2 ج،

CH 4 + 2C1 2 → 4HC1 + C، إلخ.

لا تقم بتخزين الهالوجينات مع السوائل القابلة للاشتعال. من المعروف أن زيت التربنتين الموزع في أي مادة مسامية (الورق والنسيج والصوف القطني) يشتعل تلقائيًا في الكلور. قد يشتعل بخار ثنائي إيثيل الإيثر أيضًا تلقائيًا في جو يحتوي على الكلور:

C 2 H 5 OS 2 H 5 + 4C1 2 → H 2 O + 8HC1 + 4C.

يشتعل الفوسفور الأحمر تلقائيًا فور ملامسته للكلور أو البروم.

ليس فقط الهالوجينات في الحالة الحرة، ولكن أيضًا مركباتها تتفاعل بقوة مع معادن معينة. وهكذا فإن تفاعل رابع كلوريد الإيثان C2H2CI4 مع معدن البوتاسيوم يحدث بشكل انفجاري:

C 2 H 2 C1 4 + 2K → 2KS1 + 2HC1 + 2C.

ينفجر خليط من رابع كلوريد الكربون CC1 4 أو رباعي بروميد الكربون مع فلزات قلوية عند تسخينه إلى 70 درجة مئوية.

يطلق حمض النيتريك الأكسجين عند تحلله، وبالتالي فهو عامل مؤكسد قوي يمكن أن يسبب احتراقًا تلقائيًا لعدد من المواد.

4HNO 8 → 4NO 2 + O 2 + 2H 2 O.

يشتعل زيت التربنتين والكحول الإيثيلي تلقائيًا عند ملامسته لحمض النيتريك.

سوف تحترق المواد النباتية (القش والكتان والقطن ونشارة الخشب والنشارة) تلقائيًا إذا تعرضت لحمض النيتريك المركز.

يمكن أن تشتعل السوائل القابلة للاشتعال والقابلة للاشتعال التالية تلقائيًا عند ملامستها لبيروكسيد الصوديوم: الميثيل والإيثيل والبروبيل والبوتيل وكحول الأيزواميل والبنزيل وإيثيلين جلايكول وإيثر ثنائي إيثيل والأنيلين والتربنتين وحمض الأسيتيك. تشتعل بعض السوائل تلقائيًا ببيروكسيد الصوديوم بعد إدخال كمية قليلة من الماء إليها. هذه هي الطريقة التي تتصرف بها أسيتات الإيثيل (أسيتات الإيثيل) والأسيتون والجلسرين وكحول الأيزوبيوتيل. يبدأ التفاعل بتفاعل الماء مع بيروكسيد الصوديوم وإطلاق الأكسجين الذري والحرارة:

Na 2 O 2 + H 2 O → 2NaOH + O.

في لحظة الإطلاق، يقوم الأكسجين الذري بأكسدة السائل القابل للاشتعال، ويشتعل تلقائيًا. مسحوق الألومنيوم ونشارة الخشب والفحم والكبريت وغيرها من المواد الممزوجة ببيروكسيد الصوديوم تشتعل على الفور تلقائيًا عندما تضربها قطرة ماء.

عامل مؤكسد قوي هو برمنجنات البوتاسيوم KMnO4. مخاليطها مع المواد الصلبة القابلة للاشتعال خطيرة للغاية. وهي تشتعل تلقائيًا نتيجة عمل أحماض الكبريتيك والنيتريك المركزة، وكذلك نتيجة الاصطدام والاحتكاك. يشتعل الجلسرين C 3 H 5 (OH) 3 والإيثيلين جليكول C 2 H 4 (OH) 2 تلقائيًا عند خلطهما مع برمنجنات البوتاسيوم بعد ثوانٍ قليلة من الخلط.

أنهيدريد الكروميك هو أيضًا عامل مؤكسد قوي. عند ملامستها لأنهيدريد الكروم، تشتعل السوائل التالية تلقائيًا: كحول الميثيل والإيثيل والبوتيل والإيزوبوتيل والأيزواميل؛ الخليك، الزبداني، البنزويك، الألدهيدات البروبيونيك والبارالدهيد؛ ثنائي إيثيل الأثير، أسيتات الإيثيل، أسيتات الأميل، ميثيل ديوكسان، ثنائي ميثيل ديوكسان؛ أحماض الخليك، البلارجونيك، النيتريلاكريلك؛ الأسيتون.

إن مخاليط الملح الصخري والكلورات والبيركلورات قادرة على الاحتراق التلقائي عند تعرضها لحمض الكبريتيك وأحيانًا حمض النيتريك. سبب الاحتراق التلقائي هو إطلاق الأكسجين تحت تأثير الأحماض. عندما يتفاعل حمض الكبريتيك مع ملح البرثوليت يحدث التفاعل التالي:

H 2 SO 4 + 2KClO 3 → K 2 SO 4 + 2HClO 3.

حمض الهيبوكلوروز غير مستقر، وعندما يتكون يتحلل مع إطلاق الأكسجين:

2HClO3 → 2HC1 + 3O2.

كربيدات المعادن القلوية K 2 C 2، Na 2 C 2، Li 2 C 2 تشتعل تلقائيًا ليس فقط في الهواء، ولكن حتى في جو يحتوي على ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت.

على سبيل المثال، كربيد الكالسيوم Ca 2 C، عند ملامسته للماء، يطلق غاز الأسيتيلين C 2 H 2 القابل للاشتعال، والذي عند خلطه بالهواء، يشتعل نتيجة تسخينه بالحرارة المنبعثة أثناء التفاعل؛ Tc للأسيتيلين هو 603. ك.

مواد تشتعل تلقائياً عند ملامستها للماء.تشتمل هذه المجموعة من المواد على البوتاسيوم والصوديوم والروبيديوم والسيزيوم وكربيد الكالسيوم وكربيدات الفلزات القلوية وهيدريدات الفلزات القلوية والقلوية الأرضية وفوسفيدات الكالسيوم والصوديوم والسيلان والجير الحي وهيدروكبريتيد الصوديوم وما إلى ذلك.

تتفاعل المعادن القلوية - البوتاسيوم والصوديوم والروبيديوم والسيزيوم - مع الماء، وتطلق الهيدروجين وكمية كبيرة من الحرارة:

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2،

2K + 2H2O → 2KOH + H2.

يشتعل الهيدروجين المنطلق ذاتيًا ويحترق مع المعدن فقط إذا كانت قطعة المعدن أكبر حجمًا من حبة البازلاء. أحيانًا يكون تفاعل هذه المعادن مع الماء مصحوبًا بانفجار مع تناثر المعدن المنصهر. تتصرف هيدريدات الفلزات القلوية والفلزات القلوية الأرضية (KH، NaH، CaH 2) بنفس الطريقة عند تفاعلها مع كمية صغيرة من الماء:

ناه + ح 2 يا → هيدروكسيد الصوديوم + ح 2.

عندما يتفاعل كربيد الكالسيوم مع كمية صغيرة من الماء، يتم إطلاق قدر كبير من الحرارة بحيث يشتعل الأسيتيلين الناتج تلقائيًا في وجود الهواء. وهذا لا يحدث مع كميات كبيرة من الماء. تنفجر كربيدات الفلزات القلوية (على سبيل المثال، Na 2 C 2، K 2 C 2) عند ملامستها للماء، وتحترق المعادن، وينطلق الكربون في حالة حرة:

2Na 2 C 2 + 2H 2 O + O 2 → 4NaOH + 4C.

فوسفيد الكالسيوم Ca 3 P 2 عند تفاعله مع الماء يشكل فوسفيد الهيدروجين (فوسفين):

Ca3P2 + 6H2O → 3Ca(OH)2 + 2PH3.

الفوسفين PH 3 هو غاز قابل للاشتعال، لكنه غير قادر على الاحتراق التلقائي. جنبا إلى جنب مع RN 3، يتم إطلاق كمية معينة من السائل R 2 H 4، وهو قادر على الاحتراق التلقائي في الهواء ويمكن أن يسبب اشتعال RN 3.

Silanes، أي مركبات السيليكون مع معادن مختلفة، على سبيل المثال Mg 2 Si، Fe 2 Si، عند تعرضها للماء، تطلق السيليكون الهيدروجيني، الذي يشتعل تلقائيًا في الهواء:

Mg a Si + 4H 2 O → 2Mg(OH) 2 + SiH 4،

SiH 4 + 2O 2 → SiO 2 + 2H 2 O.

على الرغم من أن بيروكسيد الباريوم وبيروكسيد الصوديوم يتفاعلان مع الماء، إلا أنه لا تتشكل غازات قابلة للاشتعال أثناء هذا التفاعل. يمكن أن يحدث الاحتراق إذا تم خلط البيروكسيدات أو ملامستها للمواد القابلة للاشتعال.

يتفاعل أكسيد الكالسيوم (الجير الحي) مع كمية صغيرة من الماء، ويسخن حتى يتوهج ويمكن أن يشعل النار في المواد القابلة للاشتعال عند ملامسته له.

هيدروسلفيت الصوديوم، كونه رطبًا، يتأكسد بقوة مع إطلاق الحرارة. ونتيجة لذلك، يحدث الاحتراق التلقائي للكبريت أثناء تحلل الهيدروكبريتيت.

وبالتالي، فإن الاحتراق التلقائي والتسخين الذاتي للمخاليط والمواد والمواد القابلة للاشتعال التي تتدفق عند درجات حرارة منخفضة لها نفس طبيعة الاحتراق التلقائي، ولكن نظرًا لانتشارها الأكبر فإنها تسبب حرائق أكثر بكثير من الاحتراق التلقائي.

الاحتراق التلقائي هو زيادة حادة في معدل التفاعلات الطاردة للحرارة التي تسبب التسخين الذاتي للمواد، مما يؤدي إلى الاحتراق في حالة عدم وجود مصدر للاشتعال.

اعتمادًا على سبب إطلاق الحرارة في المرحلة الأولية للتسخين الذاتي للمواد والمواد، يتم التمييز بين الاحتراق التلقائي بين الحراري والميكروبيولوجي والكيميائي.

الاحتراق الحراري هو احتراق ذاتي ناتج عن التسخين الذاتي الذي يحدث تحت تأثير التسخين الخارجي لمادة ما فوق درجة حرارة التسخين الذاتي. العديد من المواد والمواد عرضة للاحتراق الحراري التلقائي، والتي تشمل الزيوت والدهون والفحم وغيرها.

غالبًا ما يتسبب الاحتراق التلقائي للزيوت والدهون في حدوث حرائق. هناك ثلاثة أنواع من الزيوت: المعدنية والنباتية والحيوانية.

الزيوت المعدنية التي تحتوي على الهيدروكربونات المشبعة ليست قادرة على الاحتراق التلقائي. قد تحتوي الزيوت المعدنية المستعملة على هيدروكربونات غير مشبعة قادرة على الاحتراق التلقائي.

تختلف الزيوت النباتية (بذر الكتان، القنب، بذرة القطن، إلخ) والزيوت الحيوانية (الزبدة) في تركيبها عن الزيوت المعدنية. وهي عبارة عن خليط من جلسريدات الأحماض الدهنية: البالمتيك C 15 H 31 COOH، دهني C 17 H 35 COOH، الأوليك C 17 H 33 COOH، اللينوليك C 17 H 31 COOH، لينولينيك C 17 H 29 COOH، إلخ. مشبعة، أوليك، لينوليك ولينولينيك - غير مشبعة. تتأكسد جليسريدات الأحماض المشبعة وبالتالي الزيوت التي تحتوي عليها بكميات كبيرة عند درجات حرارة أعلى من 150 درجة مئوية ولا تكون قادرة على الاحتراق التلقائي. الزيوت التي تحتوي على كميات كبيرة من الجلسريدات الحمضية غير المشبعة قادرة على الاحتراق التلقائي.

لا يمكن أن تشتعل الزيوت والدهون تلقائيًا إلا في ظل ظروف معينة:

ب) مع مساحة سطحية كبيرة لأكسدة الزيوت والدهون ونقل الحرارة المنخفض؛

ج) إذا كانت أي مواد قابلة للاشتعال مشربة بالدهون والزيوت.

د) عند كثافة معينة من المادة المزيتة.

يتم تحديد كمية جليسريدات الأحماض غير المشبعة في الزيت والدهون من خلال عدد اليود في الزيت، أي. على أساس عدد جرامات اليود التي يمتصها 100 جرام من الزيت. كلما زاد عدد اليود في الزيت، زادت قدرته على الاحتراق التلقائي (يحتوي زيت بذر الكتان على رقم اليود في حدود 192-197، وزيت القنب - 145-167، وزيت الخروع - 82-86). إذا كان عدد اليود في الزيوت أقل من 50، فإن احتراقها التلقائي مستحيل.

لا يمكن للزيوت أو الدهون أو زيوت التجفيف المخزنة في البراميل أو الزجاجات أو الخزانات أن تشتعل تلقائياً، لأن مساحة سطح اتصالها بالهواء صغيرة جداً. لتهيئة الظروف للاحتراق التلقائي، من الضروري زيادة سطح الأكسدة (الألياف الرطبة، والمواد المسامية). ومع ذلك، بالنسبة للاحتراق التلقائي، من الضروري أيضًا أن يكون سطح الأكسدة أكبر بكثير من سطح نقل الحرارة. يتم إنشاء مثل هذه الظروف عندما يتم وضع المواد الملوثة بالزيت في أكوام ومداخن وأكياس وتقع بالقرب من بعضها البعض. كلما كانت المادة الزيتية مضغوطة أكثر، زادت قدرة الزيوت والدهون على الاحتراق التلقائي. مع الضغط القوي للمواد، تقل احتمالية الأكسدة بسبب تفاقم ظروف انتشار الأكسجين في الزيت. تزداد قدرة المواد المزيتة على الاشتعال تلقائياً في وجود المواد المحفزة (الأملاح المعدنية – المنغنيز، الرصاص، الكوبالت).

أدنى درجة حرارة لوحظ فيها الاحتراق التلقائي للزيوت والدهون كانت 10-15 درجة مئوية. يمكن أن تتراوح فترة تحريض الاحتراق التلقائي للمواد المزيتة من عدة ساعات إلى عدة أيام.

السبب الرئيسي للاحتراق التلقائي للفحم هو قدرته على أكسدة وامتصاص الأبخرة والغازات عند درجات حرارة منخفضة. ويحدث ارتفاع درجة الحرارة إلى 60 درجة مئوية عند مصدر الاحتراق التلقائي ببطء شديد ويمكن إيقافه عن طريق تهوية المدخنة. بدءًا من 60 درجة مئوية، يزداد معدل التسخين الذاتي بشكل حاد، ولهذا السبب تسمى درجة حرارة الفحم هذه بالحرجة. يتم تسهيل الاحتراق التلقائي للفحم من خلال طحنه ووجود البايرايت والرطوبة. تنقسم جميع أنواع الفحم الأحفوري، وفقًا لقدرتها على الاشتعال التلقائي، إلى فئتين: الفئة "أ" - الخطرة (وتشمل هذه الفحم البني والصلب)، والفئة "ب" - المستقر (الفحم الصلب من فئة أنثراسايت والفحم الصلب من الدرجة T - كوزنتسك، دونيتسك، الخ.).

لمنع الاحتراق التلقائي للفحم أثناء التخزين:

1.الحد من ارتفاع الأكوام.

2. الفحم المضغوط في أكوام لمنع أو الحد من تغلغل الهواء.

كبريتيدات الحديد FeS، FeS 2، Fe 2 S 3 قادرة أيضًا على الاحتراق التلقائي. السبب الرئيسي للاحتراق التلقائي للكبريتيدات هو قدرتها على التفاعل مع الأكسجين الموجود في الهواء عند درجات الحرارة العادية، مما يؤدي إلى إطلاق كمية كبيرة من الحرارة:

FeS 2 + O 2 = FeS + SO 2 + 222.3 كيلوجول

عند درجات حرارة أقل من 310 درجة مئوية، تتشكل كبريتيدات الحديد في معدات الإنتاج عندما يتفاعل كبريتيد الهيدروجين مع منتجات تآكل الحديد.

يتم منع الاحتراق التلقائي لكبريتيد الحديد في معدات الإنتاج بالطرق التالية:

الحماية ضد كبريتيد الهيدروجين من المنتج المعالج أو المخزن عن طريق طلاء مضاد للتآكل على السطح الداخلي للمعدات؛

معدات النفخ بالبخار أو منتجات الاحتراق؛

عن طريق ملء المعدات بالماء وتصريفه ببطء مما يؤدي إلى أكسدة الكبريتيد دون تسريع التفاعل.

يتأكسد الفوسفور الأبيض (الأصفر) بشكل مكثف في درجة حرارة الغرفة. ولذلك فإنه يشتعل بسرعة تلقائياً ويتكون دخان أبيض:

4P + 5O2 = 2P2O5 + 3100.6 كيلوجول

يجب تخزين الفوسفور وتقطيعه تحت الماء، لأنه في الهواء يمكن أن يشتعل بسبب حرارة الاحتكاك.

كما أن ثنائي إيثيل إيثر وزيت التربنتين قادران على الاحتراق التلقائي في الهواء. سبب الاحتراق التلقائي هو القدرة على الأكسدة في الهواء عند درجات حرارة منخفضة.

الاحتراق الكيميائي هو الاحتراق التلقائي الذي يحدث نتيجة التفاعل الكيميائي للمواد. تشمل مجموعة المواد التي تشتعل تلقائيًا عند ملامستها للماء البوتاسيوم والصوديوم والروبيديوم والسيزيوم وكربيد الكالسيوم وكربيدات الفلزات القلوية وهيدريدات الفلزات القلوية والفلزات القلوية الترابية وفوسفيدات الكالسيوم والصوديوم والجير الحي وهيدروكبريتيد الصوديوم وما إلى ذلك.

تتفاعل المعادن القلوية - البوتاسيوم والصوديوم والروبيديوم والسيزيوم - مع الماء، وتطلق الهيدروجين وكمية كبيرة من الحرارة:

2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2

يشتعل الهيدروجين المنطلق ذاتيًا ويحترق مع المعدن فقط إذا كانت قطعة المعدن أكبر حجمًا من حبة البازلاء.

العديد من المواد، معظمها عضوية، قادرة على الاحتراق التلقائي عند خلطها أو ملامستها للعوامل المؤكسدة. وتشمل العوامل المؤكسدة التي تسبب الاحتراق التلقائي لهذه المواد الأكسجين المضغوط، والهالوجينات، وحمض النيتريك، وبيروكسيد الصوديوم والباريوم، والمبيضات، وما إلى ذلك.

على سبيل المثال، الأسيتيلين والهيدروجين والميثان والإيثيلين الممزوج بالكلور يشتعل تلقائيًا في الضوء أو من ضوء احتراق المغنيسيوم.

لا تقم بتخزين الهالوجينات مع السوائل القابلة للاشتعال. يشتعل زيت التربنتين والكحول الإيثيلي تلقائيًا عند ملامسته لحمض النيتريك.

الميكروبيولوجيةيسمى الاحتراق التلقائي نتيجة للتسخين الذاتي الذي نشأ تحت تأثير النشاط الحيوي للكائنات الحية الدقيقة في كتلة المادة.

يتمتع الخث المطحون والتبن والبرسيم والسيلاج والأوراق والشعير والقطن وما إلى ذلك بأكبر قدرة على الاحتراق التلقائي. المواد المجففة بشكل غير كافٍ تكون عرضة بشكل خاص للاحتراق التلقائي. الرطوبة والحرارة تعزز تكاثر الكائنات الحية الدقيقة. بسبب ضعف التوصيل الحراري للمواد النباتية، فإن الحرارة المنبعثة أثناء التحلل تذهب بشكل رئيسي إلى تسخين المواد، وترتفع درجة الحرارة ويمكن أن تصل إلى 70 درجة مئوية. عند درجة الحرارة هذه، تموت الكائنات الحية الدقيقة، ولكن عملية زيادة درجة الحرارة في المواد النباتية لا تنتهي عند هذا الحد. تصبح بعض المركبات العضوية متفحمة عند درجة حرارة 70 درجة مئوية. يمتلك الفحم المسامي الناتج خاصية امتصاص الأبخرة والغازات. ويصاحب الامتزاز إطلاق الحرارة، وفي حالة انتقال الحرارة المنخفض، يتم تسخين الفحم قبل بدء عملية الأكسدة. ونتيجة لذلك ترتفع درجة حرارة المواد النباتية وتصل إلى 200 درجة مئوية. عند درجة حرارة 200 درجة مئوية، تبدأ الألياف، وهي جزء من المواد النباتية، في التحلل، مما يؤدي إلى التفحم وزيادة تكثيف الأكسدة.

الاحتراق التلقائي- ظاهرة الزيادة المفاجئة في خمول التفاعل مما يؤدي إلى بداية احتراق مادة (مادة، خليط) في حالة عدم وجود مصدر اشتعال مرئي. جوهر هذه العملية هو أنه مع التعرض لفترة طويلة للحرارة، تتراكم المادة (تتراكم) في المادة وعندما يتم الوصول إلى درجة حرارة التسخين الذاتي، يحدث احتراق أو اشتعال. يمكن أن يستمر تراكم الحرارة من عدة أيام إلى عدة أشهر.

المواد القابلة للاشتعال تلقائيًا- تصنف على أنها بضائع خطرة أثناء النقل. البضائع الخطرة هي تلك المواد والأشياء التي يمكن أن تسبب، أثناء النقل والتحميل والتفريغ والتخزين، انفجارًا أو حريقًا أو تلفًا أو تلفًا للشحنات الأخرى أو المعدات أو المباني أو الهياكل، فضلاً عن إصابة الأشخاص أو تسممهم أو حروقهم أو تعريضهم للإشعاع. .

GOST 19433-88 "البضائع الخطرة. التصنيف والتسمية"يحدد الفئات التالية من البضائع الخطرة:

• · الفئة 1 - المواد المتفجرة (EM)؛
• · الفئة 2 - الغازات المضغوطة والمسالة والمذابة تحت الضغط؛
• · الفئة 3 - السوائل القابلة للاشتعال (السوائل القابلة للاشتعال)؛
• · الفئة 4 - المواد الصلبة القابلة للاشتعال (LSS)، المواد القابلة للاشتعال تلقائيا (SV)،
• · المواد التي تنبعث منها غازات قابلة للاشتعال عند تفاعلها مع الماء.
• · الفئة 5 - المواد المؤكسدة (OC) والأكاسيد الفوقية العضوية (OP)؛
• · الفئة 6 - المواد السامة (TS) والمواد المعدية (IS)؛
• · الفئة 7 - المواد المشعة (RM)؛
• · الفئة 8 - المواد الكاوية و (أو) المسببة للتآكل (EK) ؛
• · الفئة 9 - المواد الخطرة الأخرى.

بالنسبة لمعظم المواد القابلة للاشتعال، توصف عملية الاحتراق التلقائي بأنها مزيج من التفاعلات الحرارية والكيميائية والميكروبيولوجية.

درجة حرارة الاحتراق التلقائي للجفت والفحم البني هي 50-60 درجة مئوية، والقطن - 120 درجة مئوية، والورق - 100 درجة مئوية، والمشمع - 80 درجة مئوية - وهذا هو الاحتراق الحراري التلقائي تحت تأثير مصدر تسخين ثابت.

يرتبط الاحتراق الكيميائي التلقائي بقدرة المواد والمواد على الدخول في تفاعل كيميائي مع الهواء أو العوامل المؤكسدة الأخرى في الظروف العادية، مما يؤدي إلى إطلاق حرارة كافية لاحتراقها.

تشتعل الخرق الصناعية والفوسفور تلقائيًا في الهواء، والسوائل القابلة للاشتعال عند ملامستها لبرمنجنات البوتاسيوم، ونشارة الخشب عند ملامستها للأحماض.

يرتبط الاحتراق الميكروبيولوجي التلقائي بنشاط الحشرات الصغيرة. تتكاثر بأعداد هائلة في المواد المضغوطة، وتأكل كل ما هو عضوي وتموت هناك، مع تحللها، وتطلق الحرارة التي تتراكم داخل المادة. المثال الأكثر شيوعًا هو الاحتراق التلقائي لأكوام القش في العام الماضي.

إن الخطر الرئيسي أثناء نشوب حريق تحت أي ظرف من الظروف هو سبب الطاقة الإشعاعية، وهي مصدر قوي للاشتعال يمكن أن يسبب احتراق الهياكل والمواد والمواد الأخرى.

تتضمن عملية احتراق المواد الصلبة والسائلة والغازية المراحل التالية: الأكسدة والاشتعال الذاتي والاحتراق نفسه. ومع زيادة درجة حرارة المادة يزداد معدل الأكسدة ويحدث اشتعال ذاتي ويظهر لهب.

يساهم تمدد الغازات التي يسخنها اللهب وتسريع حركتها في تكوين سرعة انتشار اللهب تصل إلى عدة مئات من الأمتار في الثانية، والتي تسبب انفجارات مع زيادة اضطراب الكتل الهوائية.

الانفجار هو تغير سريع للغاية في الحالة الكيميائية (الفيزيائية) للمادة المتفجرة، يصاحبه إطلاق كمية كبيرة من الحرارة وتكوين كمية كبيرة من الغازات التي تخلق موجة صدمية قادرة على إحداث الدمار بضغطها. غالبًا ما تشتعل المنتجات الغازية الناتجة عن الانفجار عند ملامستها للهواء، مما قد يؤدي إلى نشوب حريق.

يتم تقسيم المباني إلى 5 فئات بناءً على خطر الانفجار والحريق. تحتوي هذه المباني على مواد تتمتع بإحدى الخصائص التالية: الفئة أ: 1) المواد القادرة على الانفجار والاحتراق عند تفاعلها مع الماء أو أكسجين الهواء أو مع بعضها البعض؛ 2) الغازات القابلة للاشتعال والسوائل القابلة للاشتعال التي لا تزيد نقطة وميضها عن 28 درجة مئوية وبكميات يزيد عندها ضغط الانفجار الزائد المحسوب في الغرفة عن 5 كيلو باسكال (المستودعات المغلقة للسوائل القابلة للاشتعال، اسطوانات الغاز القابلة للاشتعال، نقاط توزيع الغاز، إلخ.)؛ الفئة ب: 1) الغبار والألياف القابلة للاشتعال، والسوائل القابلة للاشتعال التي تزيد درجة وميضها عن 28 درجة مئوية؛ 2) الغبار والألياف القابلة للاشتعال، وسوائل الغاز بكميات يمكن أن تشكل غبارًا متفجرًا - أو مخاليط هواء بخارية، يؤدي اشتعالها إلى خلق ضغط يزيد عن 5 كيلو باسكال (مستودعات وقود الديزل المغلقة، وخزانات زيت الوقود في المباني، وما إلى ذلك)؛ الفئة ب: 1) السوائل القابلة للاشتعال والسوائل القابلة للاشتعال والسوائل منخفضة الاشتعال (TGL)؛ 2) المواد الصلبة القابلة للاشتعال وبطيئة الاحتراق؛ 3) المواد التي لا يمكن حرقها إلا عند التفاعل مع الماء أو الأكسجين الجوي أو مع بعضها البعض، بشرط ألا تنتمي المباني إلى الفئتين A و B (وحدات نقل الفحم والجفت، وما إلى ذلك)؛ الفئة ز: 1) المواد غير القابلة للاشتعال في الحالات الساخنة أو المتوهجة أو المنصهرة التي تنبعث منها حرارة مشعة وشرارة ولهب أثناء المعالجة؛ 2) الغازات القابلة للاشتعال والسوائل والمواد الصلبة المستخدمة في هذه الغرفة كوقود (غرف المحركات وغرف الغلايات والمفاتيح الكهربائية المغلقة للمحطات الفرعية المزودة بأجهزة مملوءة بالنفط، وما إلى ذلك)؛ الفئة د: المواد غير القابلة للاشتعال في الحالة الباردة (غرف لوحات التحكم، ورش التصليح الميكانيكية والكهربائية ومحطات الضواغط وغيرها).

مرافق الحريق والانفجار الخطرة (FEM) - المؤسسات التي يتم فيها إنتاج وتخزين ونقل المنتجات المتفجرة أو المنتجات التي تكتسب القدرة على الاشتعال أو الانفجار في ظل ظروف معينة. وتشمل هذه في المقام الأول الصناعات التي تستخدم المواد المتفجرة والقابلة للاشتعال بشدة، وكذلك النقل بالسكك الحديدية وخطوط الأنابيب، التي تتحمل العبء الرئيسي عند تسليم البضائع السائلة والغازية والحريق والمتفجرة.

هكذا، المواد القابلة للاحتراق تلقائيًا (SV)مدرج في الفئة 4 من هذه القائمة (الفئة الفرعية 4.2).

وتشمل هذه:

• · المواد البيروفورية، أي. المواد التي تشتعل بسرعة في الهواء. هذه المواد بما في ذلك المخاليط والمحاليل (السائلة أو الصلبة)، والتي، حتى بكميات صغيرة، تشتعل عند ملامستها للهواء خلال 5 دقائق. هذه المواد من القسم 4.2 هي الأكثر عرضة للاحتراق التلقائي. تعتبر البيروفورية مميزةالعديد من المواد في شكل سحق ناعم: المعادن (Fe، Co، Ni، Mn، V، إلخ)، هيدريدات بعض المعادن، كبريتيدات (على سبيل المثال، البيريت FeS2)، مركبات العناصر العضوية وبعض الأكاسيد (على سبيل المثال، ثاني أكسيد الأوزميوم OsO2 في زيه "الأسود" الجميل). يتم الحصول على المعادن في حالة الاشتعال شديدة التشتت كيميائيًا تحت ظروف مختزلة، على سبيل المثال، يتم الحصول على الحديد الاشتعال عن طريق التحلل الحراري لأكسالات الحديد، ونيكل راني الاشتعال عن طريق ترشيح الألومنيوم من سبائك النيكل والألومنيوم بمحلول هيدروكسيد الصوديوم. الأكثر شيوعا الاشتعال سبائك على أساس السيريوم(الميشميتال عبارة عن سبيكة "خام" من العناصر الأرضية النادرة غير المنفصلة، ​​الفيروسيريوم)، والتي تُصنع منها "أحجار الصوان" للولاعات. هناك أيضًا العديد من البيروفورات في الحالة المدمجة اللانثانيدات(عائلة العناصر الكيميائية للمجموعة الثالثة من الفترة السادسة من الجدول الدوري) و الأكتينيدات(عائلة العناصر الكيميائية المشعة للمجموعة الثالثة من الفترة السابعة من الجدول الدوري، على وجه الخصوص، الثوريوم واليورانيوم والبلوتونيوم).
• · مواد ذاتية التسخين- المواد، باستثناء المواد القابلة للاشتعال، بما في ذلك المخاليط والمحاليل التي تكون قادرة على التسخين الذاتي عند ملامستها للهواء دون مصدر طاقة خارجي. ولا تشتعل هذه المواد إلا بكميات كبيرة (كيلوجرامات) وبعد فترات زمنية طويلة (ساعات أو أيام). وسبب التسخين الذاتي لهذه المواد، مما يؤدي إلى الاحتراق التلقائي، هو تفاعل المادة مع الأكسجين (الموجود في الهواء)، حيث لا يتم إزالة الحرارة المتولدة بالسرعة الكافية إلى البيئة. أمثلة: الفوسفور الأبيض أو الأصفر، النابالم، مسحوق السمك، الفحم، الكربون المنشط، القطن. يحدث الاحتراق التلقائي عندما يتجاوز معدل إنتاج الحرارة معدل نقل الحرارة ويتم الوصول إلى درجة حرارة الاشتعال الذاتي.

رمز الفئة الفرعية الموجود على علامة البضائع:لهب - اللون أسود؛ الخلفية - النصف العلوي أبيض، والنصف السفلي أحمر؛ رقم "4" في الزاوية السفلية.