Milyen anyagok képesek spontán égésre? Spontán égésre hajlamos anyagok és anyagok

ÖNGYULLADÁS, a bennük lévő exoterm anyagok öngyorsulása által kiváltott éghető szilárd anyagok önhevülése következtében fellépő égés. kerületek. A spontán égés abból adódik, hogy a működés közbeni hőkibocsátás nagyobb, mint a környezetbe történő hőleadás.

A spontán égés kezdetét az önmelegedési hőmérséklet (Tsn) jellemzi, amely kísérleti körülmények között az a minimális hőmérséklet, amelynél hőképződést észlelnek.

Amikor egy bizonyos hőmérsékletet elérünk az önmelegedés folyamatában, ún. t-spontán égés (T ignition), az anyag égése következik be, amely vagy parázsló vagy lángos égésben nyilvánul meg. Utóbbi esetben a T gyújtás megfelelő az öngyulladási hőmérséklethez (T st), ami a tűzoltásban a gázok és folyadékok égésének bekövetkezését jelenti melegítéskor. bizonyos mértékig kritikus. próbáld ki. (lásd: Gyulladás a tűzoltásban). Elvileg spontán égés és spontán égés fizikai értelemben. az entitások hasonlóak és csak az égés típusában különböznek egymástól; az öngyulladás csak tüzes égés formájában fordul elő.

Öngyulladás esetén az önmelegedés (robbanás előtti fűtés; lásd: gyújtás) néhány percen belül kialakul. fokos, ezért nem veszik figyelembe a gázok és folyadékok tűz- és robbanásveszélyének értékelésekor. A spontán égés során az önmelegedő terület több is elérheti. több száz fok (például tőzeg esetén 70 és 225 ° C között). Ennek eredményeként a szilárd anyagok spontán égésre való hajlamának meghatározásakor mindig figyelembe veszik az önmelegedés jelenségét.

VAL VEL Az öngyulladást úgy vizsgálják, hogy a vizsgált anyagot egy adott hőmérsékleten termosztálják, és kapcsolatot létesítenek az égés hőmérséklete, a minta mérete és a termosztátban való melegedésének ideje között.

Az éghető anyagminták spontán égése során fellépő folyamatokat az ábra mutatja. T sn-ig terjedő hőmérsékleten (például T 1) az anyag változás nélkül felmelegszik (nincs hőképződés). A Tcn elérésekor exoterm reakciók lépnek fel az anyagban. kerületek. Ez utóbbiak a hőfelhalmozódás körülményeitől függően (anyag tömege, atomjainak és molekuláinak tömörülési sűrűsége, a folyamat időtartama stb.) az anyagkomponensek kimerülése után, enyhe önmelegedés után Az önmelegedést a mintának a termosztát kezdeti hőmérsékletére történő lehűtésével fejezzük be (1. görbe), vagy folytassuk az önmelegítést T-ig (2. görbe). A T sn és T snoz közötti terület potenciálisan tűzveszélyes, T sn alatt biztonságos.

A T hőmérséklet időbeli változása éghető anyag termosztált mintáiban.

A potenciálisan tűzveszélyes területen elhelyezkedő anyagok spontán égésének lehetőségét a következő egyenletekkel állapítják meg:

ahol T környezeti hőmérséklet, °C; l-az anyag méretének (általában vastagságának) meghatározása; t-idő, amely alatt spontán égés fordulhat elő; A 1, n 1 és A 2, n 2 -együtthatók az egyes anyagokra a kísérleti adatok alapján meghatározottak (lásd a táblázatot).

Az (1) egyenlet szerint adott l-re keressük meg azt a T környezetet, amelynél egy adott anyag spontán égése felléphet, a (2) egyenlet szerint - ismert T környezettel m értéket. számított T környezeti értéken, vagy t-nél kisebb, mint a (2) egyenlet szerint számított idő, spontán égés nem következik be.

Az anyag önmelegedését okozó kezdeti folyamat természetétől és a TCH, kémiai, mikrobiol értékétől függően megkülönböztetjük. és termikus spontán égés.

A kémiai spontán égés magában foglalja az exoterm. kölcsönhatás in-in (például ha koncentrált HN O 3 kerül papírra, fűrészporra stb.). Naib. Az ilyen eljárás tipikus és elterjedt példája az olajos rongyok vagy más fejlett felületű rostos anyagok spontán égése. A vegyületeket tartalmazó olajok különösen veszélyesek. telítetlennel chem. kötések és magas jódszám jellemzi (pamut, napraforgó, juta stb.).

A kémiai spontán égés jelenségei közé tartozik az is, hogy számos anyag (például finomra zúzott A1 és Fe, Si, B és bizonyos fémek hidridjei, fém-szerves vegyületek - szerves alumínium stb.) meggyullad a levegővel érintkezve. fűtés hiánya Egy anyag spontán égési képességét ilyen körülmények között nevezzük. piroforitás. A piroforos anyagok sajátossága, hogy Tc (vagy Tst) értékük szobahőmérséklet alatt van: - 200 ° C SiH 4 esetén, - 80 ° C A1 (C 2 H 5) 3 esetén. A kémiai spontán égés megakadályozása érdekében a gyúlékony anyagok és anyagok együttes tárolásának eljárása szigorúan szabályozott.

Az éghető anyagok, különösen a megnedvesítettek, amelyek üzemanyagként szolgálnak, hajlamosak a mikrobiológiai spontán égésre. környezet a mikroorganizmusok számára, amelyek létfontosságú tevékenysége hőkibocsátással jár (tőzeg, fűrészpor stb.). Emiatt nagyszámú tűzeset és robbanás történik a mezőgazdasági tárolás során. termékek (pl. szilázs, nedves széna) felvonókban. A mikrobiológiai és kémiai spontán égést az a tény jellemzi, hogy a T sn nem haladja meg a T ambient és m.b szokásos értékeit. negatív. A szobahőmérséklet feletti TSN-vel rendelkező anyagok termikus spontán égésre képesek.

Általában sok ember hajlamos minden típusú spontán égésre. fejlett felületű szilárd anyagok (például rostos), valamint bizonyos folyékony és olvadó anyagok, amelyek telítetlen vegyületeket tartalmaznak, fejlett (beleértve a nem gyúlékony) felületet is. Kritikus számítás feltételek kémiai, mikrobiol. és a termikus spontán égés az (1) és (2) egyenlet szerint történik. Kísérleti módszerek a T sn és a T szabad definícióit és a spontán égés feltételeit a speciális. alapértelmezett

Lit.: Taubkin S. M., Baratov A. N., Nikitina N. S., Kézikönyv a szilárd anyagok és anyagok hőveszélyéről, M., 1961; Építőanyagok tűzveszélyessége, szerk. A.N. Baratova, M., 1988; Anyagok és anyagok tűz- és robbanásveszélyessége és oltási eszközei. Kézikönyv, szerk. A.N. Baratova, A.Ya. Korolcsenko, herceg. 1-2, M., 1990. A.N. Baratov.

Leégett dokumentumok

Az égetett papírmaradványok és más, égett anyagokból készült tárgyak kriminalisztikai szempontból jelentős információkat tartalmazhatnak, ezért a lehető leggondosabb kezelést kell végezni. Bármennyire is túlszenesedett a papír, ha a papírdarabot megőrizték, akkor megállapítható a papír és a ráírt szöveg jellege. Az állaga és az összetétele alapján szakértő meg tudja állapítani, hogy milyen papírról van szó, sima vagy bankjegyről, rubelről, dollárról vagy más devizáról van szó. A papíron lévő szöveg is helyreállítható, ha jól meg van őrizve. Ezért a tűz helyszínén szükséges: a) lehetőség szerint ne érintse meg és ne őrizze meg a papírmaradványokat, ha a tűz bankban, irodában, üzlet, raktár szolgáltatási területén történt, stb.;

b) a papírok égésének megállítására serpenyővel, tartállyal és hasonló rögtönzött eszközökkel letakarva azokat a levegő áramlásától. A kifújás vagy különösen a vízellátás helyrehozhatatlan papírvesztéshez vezet;

c) ha széfben vagy vasládában (szekrényben) iratok vagy pénz vannak, tűz után azonnal ne nyissa ki. A széfnek le kell hűlnie, különben a levegő bejutása felvillanáshoz és a tartalom tűz általi gyors megsemmisüléséhez vezethet.

Az elszenesedett papírok eltávolításának szabályait itt nem tárgyaljuk; Ezt érdemesebb szakembernek megtenni, a tűzoltó szakember feladata pedig az, hogy megérkezéséig megőrizze ezeket a maradványokat.

Ugyanez vonatkozik néhány más szerves anyag elszenesedett maradványaira is. A modern szakértői képességek lehetővé teszik például a cigaretta hamu elemzésével (elektronmikroszkóppal) annak megállapítását, hogy tiszta dohányról van-e szó, vagy marihuána és más kábítószer-adalékokkal.

A spontán égés az az égési folyamat, amely külső gyújtóforrás hiányában megy végbe. Ez az exoterm reakciók sebességének éles növekedésével fordul elő egy bizonyos térfogatú anyagban, amikor a hőleadás sebessége meghaladja a környezetbe történő hőelvonás sebességét. A spontán éghető anyagok olyan anyagok, amelyek öngyulladási hőmérséklete alacsonyabb, mint az öngyulladási hőmérsékletük.

A tűzhely ellenőrzése során a spontán égés lehetősége esetén a legfontosabb tennivaló:

A tűz keletkezésekor a forrászónában lévő anyag vagy anyagok (anyag, anyagkeverék) jellege,

A tárolt anyag (anyag) térfogatai (geometriai méretek) és mennyiségei;

Tárolási feltételek (környezeti hőmérséklet, csomagolás, szellőzés stb.);

A tároló tárgy háttere (tároláskor, volt-e önmelegedés jele (füst, szag) stb.

Az anyag önmelegedési mechanizmusát kiváltó elsődleges impulzustól függően a következő típusú spontán égés különböztethető meg:

Termikus;

Kémiai;

Mikrobiológiai.

Termikus spontán égés

Az anyag légköri oxigén általi oxidációjának exoterm folyamata úgy indítható el, hogy ezt az anyagot egy bizonyos hőmérsékletre előmelegítjük. Ez akkor fordulhat elő, ha az anyag gyártási folyamata, tárolása vagy üzemeltetése során felforrósodott felületekkel vagy gáznemű környezettel érintkezik.

Ha gyanítja a termikus spontán égést, a fenti információkon kívül meg kell találnia:

Voltak-e források az anyag további melegítésére (kemencék, légfűtők, fűtőcsövek, egyéb fűtött felületek);

Mekkora ezeknek a forrásoknak a hőmérséklete, tömege, fűtőfelülete, hatásideje, távolsága az anyagtól;

Voltak feltételei a hőfelhalmozódásnak?

Például a fűrészpor, forgács, juta rost, bálázott papír, finom szerves anyagok (liszt, tőzeg, olajpala koncentrátum, technológiai korom), bizonyos típusú ásványgyapot és egyéb szigetelőanyagok stb. hajlamosak a termikus spontán égésre.

A fa önmelegedése 130-150 °C-on kezdődik, azonban hosszan tartó (hosszú éveken át tartó) hevítéssel a fa úgynevezett „piroforos” állapotba kerülhet, és 90-110 °C-on meggyulladhat. C.

Előfordulhat olyan helyzet, amikor a spontán égésre hajlamos anyagot a gyártási folyamat során (például szárítás során) végzett melegítés után hűtetlenül tárolják vagy szállítják, ami spontán égést eredményez. A spontán égés jellegzetes jele ebben az esetben a forrás helye kötetben(az anyag mélyén), és nem a felületén. Ezt a körülményt, ha azonosítják, tükröznie kell az ellenőrzési jelentésben.

A forrás elhelyezkedése az anyag térfogatában, közelebb a tömegközépponthoz, ahol a legjobb feltételek a hőfelhalmozódáshoz és a hőveszteséghez minimálisak, fontos minősítő jellemzője a spontán égés folyamatának, nemcsak termikus, hanem mikrobiológiai.

A festőfülkékben és szellőzőrendszereikben lévő festéklerakódások spontán meggyulladnak.

A szén spontán égése halomban és kazalban lehetséges. Ha ilyen okot gyanít, meg kell találnia:

Tárolt szén minősége;

A kupac vagy halom méretei;

Lehetséges nedvesség a tűz előtt;

Köszörülési fok (darabok, por).

Egy anyag (anyag) termikus spontán égésének hajlamát referenciaadatokból lehet meghatározni. Ha ismeretlen anyag (anyag) található, vagy nincs róla referenciaadat, akkor ebből az anyagból el nem égett mintát kell venni az önmelegedési hőmérséklet és a termikus spontán égés körülményeinek kísérleti meghatározásához a GOST 12.1.044 szerint. -89. A vett mintára vonatkozó követelményeket a 4. függelék határozza meg. A tárolt anyag ismert méreteit figyelembe véve a vizsgálatok meghatározzák a környezet minimális hőmérsékletét és azt a melegítési időtartamot, amelynél az anyag spontán égése megtörténhet. Ezeket az eredményeket össze lehet hasonlítani a vizsgált tűz tényleges adataival.

Vegyi spontán égés

A kémiai spontán égés két anyag egymással vagy a környezettel (vízzel, levegő oxigénjével) való kölcsönhatásának eredménye, amely megfelelő mennyiségű hő felszabadulásával jön létre.

Érdemes ezt a változatot figyelembe venni, ha megállapítást nyer, hogy abban a helyiségben, ahol a tűz keletkezett, olyan anyagok voltak, amelyek hajlamosak vízzel, levegővel vagy egymással exoterm reakcióra. Szintén jelentős a megsemmisült konténerek jelenléte a kitörési területen, valamint legalább az egyik anyag maradványa.

Levegőben például a sárga és fehér foszfor, az alkálifémek (lítium, kálium, nátrium), az alkálifém-karbidok (nedves levegőben acetilén felszabadulásával bomlanak) spontán meggyulladnak. A levegőben történő oxidáció következtében a fémporok és -porok (alumínium, cink, kobalt stb.) spontán meggyulladnak.

A növényi és állati olajok, a terpentin és néhány más, kémiailag aktív telítetlen C-C kötést tartalmazó anyag hajlamos spontán égésre. A lenolajból készült természetes szárítóolaj még hajlamosabb a spontán égésre, mint a lenolaj, mert Szárítószereket tartalmaz, amelyek felgyorsítják az olaj oxidációját és polimerizációját, ami annak kiszáradásához vezet.

Az ásványi (ásványolaj) olajok csak akkor hajlamosak spontán égésre, ha szennyezettek.

Nem szabad megfeledkezni arról, hogy az olajok és más folyadékok spontán égése nem lehetséges egy edényben, vagy ha tócsa vagy film formájában bármilyen felületre kifolynak. Csak a folyadékkal átitatott rongyok, vatta, gyapjú, fűrészpor és egyéb porózus anyagok gyulladnak meg spontán módon, amelyek kidolgozott felületén az olaj és a levegő oxigénnel való jó érintkezése lehetséges. A spontán égéshez optimális mennyiségű olaj szükséges a porózus anyag felületén (nem túl sok, de nem is túl kevés) és a hőfelhalmozódás feltételei. A kobalt, a mangán, az ólom és néhány más fém sói felgyorsítják a spontán égést.

A legalacsonyabb hőmérséklet, amelyen ilyen spontán égést figyeltek meg, 10-15 °C. Az indukciós időszak több órától több napig tart.

Ha az olaj és hasonló anyagok spontán égését gyanítja, tájékozódnia kell:

Típus, olaj, zsír típusa;

Mi telíthetett, milyen mennyiségben, mennyi ideig a tűz előtt;

A hőfelhalmozás feltételeinek rendelkezésre állása.

Kémiai spontán égés is lehetséges egy pár anyag (anyag) érintkezésekor, amelyek közül az egyik erős oxidálószer, a másik egy könnyen oxidálódó anyag.

Az elsők közé tartoznak a salétromsav (sópéter), kálium- és nátrium-permanganát sói, klorátok, perklorátok, bikromátok, króm-anhidrid, tömény kénsav (több mint 95%) és salétromsav, hidrogén-peroxid, szerves peroxidok stb.

A második a folyékony szerves anyagokat (két- és háromértékű alkoholok, egyes szénhidrogének) és a finoman diszpergált szilárd szerves anyagokat (például fűrészpor, kristálycukor és por stb.), a fenti fémporokat foglalja magában.

Ha két anyag exoterm kölcsönhatásával összefüggő kémiai spontán égést gyanít, feltétlenül kérjen tájékoztatást azokról az anyagokról, amelyek elhelyezhetők (tárolhatók, szállíthatók) abban a létesítményben, ahol a tűz keletkezett.

A tűzhely átvizsgálásakor a következőket kell tennie:

a) vizsgálja meg a környező szerkezeteket és tárgyakat, hogy azonosítsa a hosszú távú alacsony hőmérsékletű pirolízis zónáját. A spontán (különösen vegyi) égés során általában a felszabaduló hő nem elegendő a láng égés azonnali kialakulásához. A folyamat általában a kezdeti szakaszban parázslás formájában megy végbe, olyan területeken, ahol a hőfelhalmozódás feltételei vannak, és csak egy idő után válik lángoló égéssé. Ezért meg kell próbálnunk azonosítani és rögzíteni az ilyen parázsló zónákat;

b) szénmintát venni a pirolízis hőmérsékletének és időtartamának megállapításához (lásd 5. fejezet). Ez különösen a vizsgált területen fennálló égési mód megerősítéséhez szükséges (parázsló vagy lángoló égés);

c) mintát venni a későbbi műszeres vizsgálatokhoz, a fókuszzónában egymással reakcióba lépő anyagok maradékainak kimutatására.

Mikrobiológiai spontán égés

Szerves diszpergált és rostos anyagokra jellemző, amelyeken belül lehetséges a mikroorganizmusok élettevékenysége (széna, szalma, zöldségek, gabona, őrölt tőzeg stb.).

A mikrobiológiai spontán égés egy változatának kidolgozásakor, ha lehetséges, a következő adatok beszerzése szükséges:

a) a széna nedvességtartalma a tűz keletkezésekor (tudható, hogy a mikrobiológiai spontán égéshez a nedvességtartalomnak legalább 16%-nak kell lennie);

b) a lerakás után eltelt idő (a spontán égés veszélye 3-4 hónapig fennáll; nagy valószínűséggel 10-30 napon belül következik be);

c) a szénakazal méretei (az elméleti termofizikai becslések szerint legalább 2 × 2 × 2 m-nek kell lenniük; kisebb méreteknél a szénakazal nem képes meggyulladni, mert túl nagy a környezet hővesztesége) .

Fontos a széna tárolásának és szárításának körülményeinek megismerése is. A folyamat gócszerű (ún. „fürtös”) előfordulása lehetséges, ha nedvesebb széna kerül a kazalba, vagy a szénatároló szivárgó tetején át nedvesítik az egyes területeket. A „lemezes” spontán égés akkor kezdődhet meg, amikor a szénatömegben hőmérséklet-különbség miatt nedvesség vándorol, például egyenetlen fűtés vagy hűtés során - miközben a perifériás rétegekben, a felület közelében kondenzvíz képződik.

A tűzhely ellenőrzése során azonosított mikrobiológiai spontán égés minősítő jelei:

1. A forrás egy köteg vagy más, mikrobiológiai spontán égésre hajlamos anyag közepén található, és nem azon kívül. Ha a szénakazal felületi elszenesedés (égés), de belül égés nyomai nincsenek, akkor ez nem spontán égés, hanem külső nyílt láng, szikra stb. forrásból keletkezett égés.

2. Fejletlen gócok jelenléte, beleértve az egyes bálákat is. Különböző fokú hőpusztulású helyi szénaagglomerátumok (lásd 6.4. ábra).

Rizs. 6.4. A szénában mikrobiológiai spontán égés során megjelenő zónák

Figyelembe véve az éghető keverék önmelegedő hőmérsékletére történő felmelegítéséből eredő égés kérdését, érdemes figyelmet fordítani arra a tényre, hogy a természetben nagyszámú gyúlékony anyag és anyag található, amelyek önmelegedési hőmérséklete egyenlő vagy alacsonyabb a szokásos beltéri hőmérséklettel. Így a levegővel érintkező alumíniumpor oxidálódni és egyúttal önmelegedni is képes egészen addig, amíg 10 0 C-os környezeti hőmérsékleten lángos égés nem következik be. Az anyagok és anyagok gyulladásának ezt a folyamatát spontán égésnek nevezzük. A GOST és a CMEA szabványok szerint öngyulladás– ez: 1) az anyagban végbemenő exoterm folyamatok sebességének meredek növekedése, ami égésforrás megjelenéséhez vezet; 2) égés önindítólagos exoterm folyamatok eredményeként.

A spontán égés, mint az égés kezdeti szakasza alapvetően nem különbözik a spontán gyulladástól (lásd 2.4. ábra). Az anyagok és anyagok spontán égésre való hajlama a vegyület égéshőjének, az oxidációs reakció sebességének, a hővezető képességnek, a hőkapacitásnak, a páratartalomnak, a szennyeződések jelenlétének, a térfogatsűrűségnek, a fajlagos felületnek a függvényében jellemezhető, hőveszteség stb. Spontán égésről akkor beszélünk, ha az anyagok és anyagok önmelegedésének folyamata 273 K és 373 K közötti hőmérséklet-tartományban megy végbe, azaz alacsonyabb hőmérsékleten, mint öngyulladás esetén.

Rizs. 2.4. Égési diagram

Önmelegedési hőmérséklet az anyag azon legalacsonyabb hőmérséklete, amelyen önmelegedés következik be, amely öngyulladással végződik. A spontán éghető anyagokat három csoportra osztják: olajok, zsírok és egyéb növényi eredetű termékek; spontán gyúlékony vegyszerek; fosszilis tüzelőanyagok.

A gyulladáshoz vezető önmelegedés oka számos tényező lehet: mikrobiológiai folyamat, adszorpció, polimirizáció, kémiai reakciók hője. Hagyományosan a spontán égést az önmelegedés kezdeti okai szerint osztályozzák, és megkülönböztetik: termikus spontán égés, mikrobiológiai és kémiai spontán égés (lásd 2.5. ábra).

Nézzük meg közelebbről a spontán égés egyes típusait.

Termikus spontán égés. Teplov spontán égésnek nevezzük, amelyet önmelegedés okoz, amely anyag, anyag, keverék külső felmelegedésének hatására jön létre az önmelegedési hőmérséklet felett. Termikus spontán égés akkor következik be, amikor egy anyagot olyan hőmérsékletre hevítenek, amely biztosítja a hőbomlást és a tüzelőanyag térfogatában az exoterm reakciók hője miatt további öngyorsuló önmelegedést. Ebben az esetben a termikus bomlástermékek oxidációs reakciói játszanak fontos szerepet. Maga a folyamat parázslás formájában megy végbe az anyag mélyén, ami aztán a felszínen tüzes égéssé válik. Sok anyag és anyag hajlamos a termikus spontán égésre, különösen az olajok és zsírok, a szén és egyes vegyszerek. A növényi, állati és ásványi eredetű olajok és zsírok önmelegedése oxidatív folyamatok eredményeként következik be a légköri oxigén hatására, fejlett érintkezési felülettel. Ásványi olajok - gépolaj, transzformátorolaj, szolárolaj és mások, amelyeket az olajfinomítás során nyernek. Főleg telített szénhidrogének keverékei, és csak magas hőmérsékleten oxidálódnak a levegőben. A magas hőmérsékletre hevített használt ásványolajok telítetlen vegyületeket tartalmazhatnak, amelyek képesek önmelegedni, azaz spontán meggyulladhatnak.

Rizs. 2.5. A szilárd anyagok és anyagok spontán égésének folyamatának fejlesztési vázlata. Önmelegedő (spontán égés) impulzusok: 1 – termikus, 2 – kémiai, 3 – mikrobiológiai

A növényi olajok (gyapotmag, lenmag, napraforgó stb.) és az állati olajok (vaj, halolaj) összetételükben különböznek az ásványi olajoktól. Ezek zsírsav-gliceridek keverékei: palmitinsav C 15 H 31 COOH, sztearinsav C 17 H 35 COOH, olajsav C 17 H 33 COOH, linolsav C 17 H 31 COOH, linolén C 17 H 29 COOH stb. Palmitinsav és sztearinsav telítettek, olajsav, linolsav és linolénsav – telítetlenek. A telített savak gliceridjei, így az azokat nagy mennyiségben tartalmazó olajok és zsírok 150 0 C feletti hőmérsékleten oxidálódnak, ami a következőket jelenti: nem képesek spontán égésre (lásd 2.3. táblázat). A nagy mennyiségű telítetlen savak gliceridjét tartalmazó olajok lényegesen 100 0 C alatti hőmérsékleten oxidálódni kezdenek, ezért spontán égésre képesek.

2.3. táblázat.

Zsírok és olajok összetétele

A zsírok és olajok neve	Savas gliceridek, % (tömeg)
	palmitinsav és sztearinsav	olei-nova	linó-bal	linol-nova
Napraforgó
Pamut

Az olajok és zsírok csak bizonyos körülmények között gyulladnak spontán módon: a) ha az olajok és zsírok jelentős mennyiségű telítetlen savak gliceridjét tartalmazzák; b) nagy felületű oxidációjuk és alacsony hőátadásuk esetén; c) ha bármilyen szálas éghető anyag zsírral és olajjal van impregnálva; d) az olajozott anyagok bizonyos tömörséggel rendelkeznek.

A növényi olajok és állati zsírok eltérő spontán égési képességét az magyarázza, hogy eltérő összetételű, szerkezetű és nem azonos mennyiségben tartalmaznak glicerideket.

A telítetlen savak gliceridjei normál szobahőmérsékleten levegőben képesek oxidálódni a molekuláikban lévő kettős kötések miatt:

A peroxidok könnyen lebomlanak atom oxigénné, amely nagyon reakcióképes:

Az atomi oxigén még az olajok nehezen oxidálható komponenseivel is kölcsönhatásba lép. Az oxidációval egyidejűleg a telítetlen vegyületek polimerizációs reakciója is végbemegy

A folyamat alacsony hőmérsékleten, hő felszabadulásával megy végbe. Minél több kettős kötés van egy gliceridben, annál több oxigénmolekulához kötődik, annál több hő szabadul fel a reakció során, és annál nagyobb a spontán égési képessége.

A telítetlen savak gliceridjeinek mennyiségét az olajban és a zsírban az olaj jódszáma alapján ítéljük meg, vagyis a 100 g olaj által felvett jód mennyisége alapján. Minél magasabb a jódszám, annál jobban képes ez a zsír vagy olaj spontán égni (lásd a 2.4. táblázatot).

A lenmagolaj a legmagasabb jódértékkel rendelkezik. A lenolajjal impregnált rostos anyagok minden más azonos körülmény mellett gyorsabban spontán gyulladnak, mint a többi olajjal impregnált anyagok. A növényi olajokból készült szárítóolajok jódszáma alacsonyabb, mint az alapé, de spontán égési képességük nagyobb. Ez azzal magyarázható, hogy a szárítóolajhoz szárítószert adnak, ami felgyorsítja annak száradását, azaz az oxidációt és a polimerizációt. A féltermészetes szárítóolajok, amelyek oxidált lenmag- vagy más növényi olajok oldószerekkel alkotott keverékei, alacsony jódszámúak és kevésbé képesek spontán égésre. A szintetikus szárítóolajok teljesen képtelenek spontán égésre.

2.4. táblázat.

A zsírok és olajok jódszáma

A halakból és tengeri állatokból származó zsírok jódtartalma magas, de kevéssé képesek spontán égni. Ez azzal magyarázható, hogy olyan termékeket tartalmaznak, amelyek lassítják az oxidációs folyamatot.

Az olajozott anyagok spontán égési képessége növekszik a bennük lévő katalizátorok jelenlétével, amelyek felgyorsítják az olajok oxidációs folyamatát és polimerizációját. A környezeti hőmérséklet emelkedése is felgyorsítja ezeket a folyamatokat. Az olajok spontán égésének katalizátorai különféle fémek sói: mangán, ólom, kobalt. A legalacsonyabb hőmérséklet, amelyen a gyakorlatban az olajok és zsírok spontán égését figyelték meg, 10-15 0 C volt.

Az olajozott anyagok spontán égésének indukciós periódusa több órától több napig terjedhet. Ez függ az olajozott anyag térfogatától, a tömörítés mértékétől, az olaj vagy zsír fajtájától és mennyiségétől, a levegő hőmérsékletétől és egyéb tényezőktől.

Fosszilis szén(kő, barna), melyeket halomban vagy halomban tárolnak, alacsony hőmérsékleten spontán égésre képesek. A spontán égés fő oka a szenek alacsony hőmérsékleten oxidáló és gőzök és gázok adszorbeáló képessége. A szén oxidációs folyamata alacsony hőmérsékleten meglehetősen lassan megy végbe, és kevés hő szabadul fel. De nagy mennyiségű szén felhalmozódása esetén a hőátadás nehézkes, és a szén spontán égése továbbra is előfordul. A szénkémben az önmelegedés kezdetben a teljes térfogatban, csak a 0,3-0,5 m vastag felszíni réteget nem számítva fellép, de a hőmérséklet emelkedésével fókuszálódik. A hőmérséklet emelkedése a spontán égéstérben 60 0 C-ra lassú, és a kémény szellőzésekor leállhat. 60 0 C-tól kezdődően az önmelegedés sebessége meredeken növekszik, ezt a szénhőmérsékletet ún. kritikai. A szén halomban való spontán égési hajlama változó, függ a belőlük felszabaduló illékony anyagok mennyiségétől, az őrlés mértékétől, a nedvesség és a pirit jelenlététől. A tárolási szabványok szerint az összes fosszilis szenet két kategóriába sorolják a spontán égésre való hajlamuk szerint: A - veszélyes, B - stabil.

Az A kategóriába tartoznak a barna- és kőszén, a T osztály kivételével, valamint a különböző kategóriák keverékei. A spontán égés szempontjából legveszélyesebb szénfajták az OS (Kuznyeck), Zh (Tkvarcheli), G (Tkibul), D (Pechersk, Kuznetsk és Donyeck), B (Raichikhinsky, ukrán, Lenirovsky, Angren stb.). Ezeket a szenet nem lehet sokáig tárolni. A B kategóriába tartoznak a T osztályú antracit és kőszén. Minden antracit és szénbrikett, valamint a T (Donyec, Kuznetsk), Zh (Pechersk és Suchansky), G (Szuchanszkij), D (Csernekhovsky) osztályú szén stabil a hosszú távú tárolás során .

A szén tárolás közbeni spontán égésének megakadályozása érdekében a következő szabványokat állapítják meg: 1) a széntelepek magasságának korlátozása; 2) szén tömörítése a kéményben, hogy korlátozzák a levegő bejutását a kémény belső térfogatába.

Ezen intézkedések végrehajtása minimalizálja az oxidációs és adszorpciós folyamatok sebességét, a kémény hőmérsékletének emelkedését, megakadályozza a légköri csapadék behatolását a kéménybe és természetesen csökkenti a spontán égés lehetőségét.

Sok vegyi anyag hajlamos termikus spontán égésre is.. A FeS, FeS 2, Fe 2 S 3 vas-szulfidok spontán égésre képesek, mert normál hőmérsékleten reagálhatnak a levegő oxigénjével, és nagy mennyiségű hőt bocsátanak ki:

FeS 2 + O 2 → FeS + SO 2 + 222,3 kJ.

Előfordultak pirit vagy kénpirit (FeS 2) spontán égése kénsavgyárak raktáraiban, valamint bányákban. A pirit spontán égését a nedvesség elősegíti. Feltételezzük, hogy a reakció ebben az esetben a következő egyenlet szerint megy végbe:

2FeS 2 + 7,5O 2 + H 2 O → Fe 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 2771 kJ.

Amikor vas-szulfát keletkezik, a térfogat megnő, a pirit megreped és őrlődik, ami kedvez a spontán égés folyamatának.

A FeS és Fe 2 S 3 szulfidok kőolajtermékek, gyúlékony gázok tárolására szolgáló tartályokban és különféle iparágak berendezéseiben keletkeznek, ahol hidrogén-szulfid szennyeződések vannak. A hőmérséklettől függően a vas-szulfidok képződése eltérően megy végbe. Ha a hőmérséklet magasabb, mint a hidrogén-szulfid disszociációs hőmérséklete, azaz 310 0 C felett, akkor a vas és az elemi kén kölcsönhatása során keletkeznek vas-szulfidok, amelyek a hidrogén-szulfid vagy más kénvegyületek bomlásakor keletkeznek. A hidrogén-szulfid oxidációja során elemi kén is nyerhető, majd a vas-szulfid képződése a következő reakciók révén megy végbe:

2H 2S + O 2 → 2H 2O + 2S,

310 0 C alatti hőmérsékleten a gyártóberendezésekben vas-szulfidok keletkeznek a hidrogén-szulfidnak nem a vason, hanem annak korróziós termékein:

2Fe(OH)3 + 3H2S → Fe2S2 + 6H2O.

A vas-szulfidok spontán égése következtében keletkezett összes gyártóberendezési tűz azután keletkezett, hogy a berendezést megszabadították a benne tárolt vagy feldolgozott terméktől.

Például egy savanyú kőolajat feldolgozó olajfinomítóban egy benzindesztillációs oszlopot helyeztek be javításra. A nyílás kinyitásakor vas-szulfid réteget fedeztek fel az oszlopfalakon és a lemezeken. Az oszlop gyors gőzellátása megakadályozta a vas-szulfid oxidációját és spontán égését. Mint látható, a vas-szulfid már régen kialakult az oszlopban, de a levegő hiánya miatt az oxidáció nem következett be.

A gyártó berendezésekben a vas-szulfidok spontán égését az alábbi módszerekkel akadályozzuk meg: a feldolgozott vagy tárolt termék kénhidrogéntől való tisztítása, a berendezés belső felületének korróziógátló bevonata, a berendezés gőzzel vagy égéstermékkel történő átfúvatása a gyúlékony gőzök eltávolítására, ill. gázokat, a berendezést vízzel feltöltve és lassan leeresztve, ami a reakció felgyorsítása nélkül a szulfid oxidációjához vezet.

Fehér foszfor (sárga), hidrogén-foszfid (foszfin), szilícium-hidrogén (szilán), cinkpor, alumíniumpor, alkálifém-karbidok, fém-szulfidok - rubídium és cézium, arzinok, sztibinek, foszfinok, szulfonált szén és más anyagok is képesek levegőben oxidálódik hő felszabadulásával, aminek következtében a reakció felgyorsul az égéshez. A felsorolt ​​anyagok egy része levegővel való érintkezés után nagyon gyorsan spontán égésre képes, míg mások - hosszú idő után.

Például a fehér (sárga) foszfor szobahőmérsékleten intenzíven oxidálódik, így gyorsan felmelegszik és fehér füst képződésével meggyullad:

4P + 5O 2 → 2P 2 O 5 + 3100,6 kJ.

Ha a gyúlékony anyagokat foszfor szén-diszulfidos oldatával nedvesítik, a szén-diszulfid elpárolog; a felületen visszamaradt vékony foszforréteg gyorsan oxidálódik és spontán meggyullad. Az oldat koncentrációjától függően a vele megnedvesített anyagok különböző időközönként spontán meggyulladnak.

A foszfort víz alatt kell tárolni és vágni, mivel levegőben a súrlódási hőtől meggyulladhat, a fehér foszfor pedig nagyon mérgező.

Egyes fémek, fémporok, porok az oxidációs reakció során felszabaduló hő hatására levegőben spontán égésre képesek. A tömör állapotban lévő fémek közül a rubídium és a cézium rendelkezik ezzel a képességgel, a fémporok közül - alumíniumpor stb. Az alumíniumpor spontán égésének megakadályozására inert gáz környezetben készítik, majd zsírokkal őrlik, amelyek filmje védi. az oxidációból származó por. Ismertek olyan esetek, amikor az alumíniumpor oldószer vagy melegítés hatására zsírtalanodott és spontán meggyulladt.

Az alkálifém-karbidok K 2 C 2, Na 2 C 2, Li 2 C 2 nem csak levegőben, de még CO 2 és SO 2 atmoszférában is spontán meggyulladnak.

A dietil-éter és a terpentin levegőben is spontán égésre képesek. A dietil-éter a fényben lévő levegővel hosszan tartó érintkezésben dietil-peroxid (C 2 H 5) O 2 képződésére képes, amely ütés hatására vagy 75 0 C-ra melegítve robbanásszerűen lebomlik és meggyújtja az étert. A terpentin spontán meggyulladhat, ha rostos anyagokra nedvesítik. A spontán égés oka a terpentin azon képessége, hogy alacsony hőmérsékleten levegőben oxidálódik. Ismeretes a terpentinnel átitatott vatta spontán égésének esete. Ezt a fajta vattát használták az olajfesték lemosására a díszítésekről. Éjszaka az egy helyen összegyűjtött vatta magától kigyulladt. Vannak olyan esetek is, amikor a terpentinnel átitatott moha spontán meggyullad.

A szulfonált szén, ha egymásra rakott papírzacskóban tárolják, spontán égésre képes. A zacskók egymásra helyezését követő első 2-3 napban előfordult spontán égés.

Mikrobiológiai spontán égés. Mikrobiológiai spontán égésnek nevezzük, amely az anyag, anyag, keverék tömegében lévő mikroorganizmusok létfontosságú tevékenységének hatására bekövetkező önmelegedés következtében jön létre. Ilyen anyagok a tőzeg (főleg őrölt), növényi anyagok: széna, lóhere, szilázs, maláta, gabonanövények, gyapot, fűrészpor felhalmozódása és hasonló anyagok.

A nem megfelelően szárított anyagok különösen érzékenyek a spontán égésre. A nedvesség és a hő ezeknek az anyagoknak a tömegében már 10-18 0 C-on elősegíti a mikroorganizmusok elszaporodását. A növényi anyagok rossz hővezető képessége miatt a rothadás során felszabaduló hőt a rothadó anyag felmelegítésére használják fel, hőmérséklete megemelkedik, és megnőhet. eléri a 70 0 C-ot. Ezen a hőmérsékleten a mikroorganizmusok elpusztulnak, azonban az anyag hőmérsékletnövekedése nem áll meg, mivel egyes szerves vegyületek már ekkor elszenesednek. A keletkező porózus szén gőzöket és gázokat adszorbeál, ami hőkibocsátással jár. Alacsony hőátadás esetén a szenet az oxidációs folyamat megkezdése előtt felmelegítik, és a növényi anyagok hőmérséklete megemelkedik, elérve a 200 0 C-ot. Ez a rostok bomlásához és a tömeg további elszenesedéséhez vezet. A porózus szén oxidációs folyamata felerősödik, aminek következtében a hőmérséklet emelkedik és égés következik be. Amikor a növényi anyagokat megnedvesítjük normál és megemelt hőmérsékleten is, gázok szabadulnak fel, beleértve a gyúlékonyakat is. Így, amikor a növényi nyersanyagokat gőzzel vagy vízzel áztatják, az égő termék oltásakor a CO, CH 4, H 2 felszabadulása minden egyes gáz esetében jelentősen meghaladja az LPR-t. Ezért, ha csak vizet vagy gőzt használnak a növényi anyagok égésének visszaszorítására silókban és bunkerekben, az a tároló létesítmények felrobbanásához vezethet.

Vegyi spontán égés. Kémiai spontán égésnek nevezzük, amely az anyagok kémiai kölcsönhatásának eredményeként jön létre. A kémiai spontán égés a kölcsönhatásba lépő anyagok érintkezési pontján lép fel, amelyek hőkibocsátással reagálnak. Ilyenkor általában az anyag felületén spontán égés figyelhető meg, majd mélyebbre terjed. Az önmelegedési folyamat 50 0 C alatti hőmérsékleten kezdődik. Egyes kémiai vegyületek hajlamosak önmelegedésre a légköri oxigénnel és más oxidálószerekkel, egymással és vízzel való érintkezés következtében. Az önmelegedés oka a nagy reakcióképességük.

Olyan anyagok, amelyek oxiddal érintkezve spontán meggyulladnakliter. Sok anyag, többnyire szerves, spontán égésre képes, ha oxidálószerekkel keveredik vagy érintkezik. Az ilyen anyagok spontán égését okozó oxidálószerek a következők: légköri oxigén, sűrített oxigén, halogének, salétromsav, nátrium- és bárium-peroxid, kálium-permanganát, króm-anhidrid, ólom-dioxid, nitrátok, klorátok, perklorátok, fehérítő stb. Az oxidálószerek gyúlékony anyagokkal együtt csak kénsavnak vagy salétromsavnak kitéve, illetve ütés és alacsony hő hatására képesek spontán égni.

Spontán égés levegőben. Egyes kémiai vegyületek hajlamosak önmelegedni a levegő oxigénjével való érintkezés következtében. A spontán égés oka nagy reakciókészségük más vegyületekkel való érintkezésben. Mivel ez a folyamat többnyire szobahőmérsékleten megy végbe, spontán égésnek is minősül. Valójában az összetevők közötti kölcsönhatás észrevehető folyamata sokkal magasabb hőmérsékleten figyelhető meg, ezért öngyulladási hőmérsékletüket az ilyen anyagok tűzveszélyének hőmérsékleti mutatójaként említik. Például az alumíniumpor spontán meggyullad a levegőben. Az alumínium-oxid képződése azonban 913 K hőmérsékleten megy végbe.

Sűrített oxigén olyan anyagok (ásványolaj) spontán égését idézi elő, amelyek normál nyomáson oxigénben nem spontán gyulladnak be.

Klór, bróm, fluor és jód rendkívül aktívan egyesítik néhány gyúlékony anyaggal, és a reakciót nagy mennyiségű hő felszabadulása kíséri, ami az anyagok spontán égéséhez vezet. Így az acetilén, a hidrogén, a metán és a klórral kevert etilén spontán meggyullad az égő magnézium fényében vagy fényétől. Ha ezek a gázok jelen vannak abban a pillanatban, amikor a klór felszabadul bármely anyagból, akkor spontán égésük még sötétben is megtörténik:

C 2 H 2 + C1 2 → 2HC1 + 2 C,

CH 4 + 2C1 2 → 4HC1 + C stb.

Ne tárolja a halogéneket gyúlékony folyadékokkal együtt. Ismeretes, hogy a terpentin bármely porózus anyagban (papír, szövet, vatta) spontán meggyullad a klórban. A dietil-éter gőze klóratmoszférában spontán meggyulladhat:

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

A vörös foszfor klórral vagy brómmal való érintkezéskor azonnal spontán meggyullad.

Nemcsak a halogének szabad állapotban, hanem vegyületeik is heves reakcióba lépnek bizonyos fémekkel. Így az etán-tetraklorid C 2 H 2 CI 4 kölcsönhatása fém káliummal robbanásszerűen megtörténik:

C 2 H 2 C1 4 + 2K → 2KS1 + 2HC1 + 2C.

A szén-tetraklorid CC1 4 vagy szén-tetrabromid alkálifémekkel alkotott keveréke 70 0 C-ra melegítve felrobban.

A salétromsav lebomlása során oxigént szabadít fel, ezért erős oxidálószer, amely számos anyag spontán égését okozhatja.

4HNO 8 → 4NO 2 + O 2 + 2H 2 O.

A terpentin és az etil-alkohol salétromsavval érintkezve spontán meggyullad.

A növényi anyagok (szalma, len, gyapot, fűrészpor és forgács) spontán égnek, ha koncentrált salétromsavnak vannak kitéve.

A következő gyúlékony és gyúlékony folyadékok spontán meggyulladhatnak nátrium-peroxiddal érintkezve: metil-, etil-, propil-, butil-, izoamil- és benzil-alkoholok, etilénglikol, dietil-éter, anilin, terpentin és ecetsav. Egyes folyadékok spontán meggyulladtak a nátrium-peroxiddal, miután kis mennyiségű vizet juttattak beléjük. Így viselkedik az etil-acetát (etil-acetát), az aceton, a glicerin és az izobutil-alkohol. A reakció a víz és a nátrium-peroxid kölcsönhatásával, valamint az atomi oxigén és hő felszabadulásával kezdődik:

Na 2 O 2 + H 2 O → 2NaOH + O.

A kibocsátás pillanatában az atomos oxigén oxidálja a gyúlékony folyadékot, és az spontán meggyullad. A nátrium-peroxiddal kevert alumíniumpor, fűrészpor, szén, kén és egyéb anyagok azonnal spontán meggyulladnak, ha egy csepp víz éri őket.

Erős oxidálószer a KMnO4 kálium-permanganát. Keverékei szilárd gyúlékony anyagokkal rendkívül veszélyesek. Spontán meggyulladnak a koncentrált kénsav és salétromsav hatására, valamint ütés és súrlódás következtében. A glicerin C 3 H 5 (OH) 3 és az etilénglikol C 2 H 4 (OH) 2 kálium-permanganáttal keverve néhány másodperccel a keverés után spontán meggyullad.

A króm-anhidrid erős oxidálószer is. Króm-anhidriddel érintkezve a következő folyadékok spontán meggyulladnak: metil-, etil-, butil-, izobutil- és izoamil-alkoholok; ecetsav, vajsav, benzoesav, propionaldehid és paraldehid; dietil-éter, etil-acetát, amil-acetát, metil-dioxán, dimetil-dioxán; ecetsav, pelargonsav, nitrilakrilsav; aceton.

A salétrom-, klorátok és perklorátok keverékei kénsavnak és néha salétromsavnak kitéve spontán égésre képesek. A spontán égés oka a savak hatására felszabaduló oxigén. Amikor a kénsav bertolitsóval reagál, a következő reakció megy végbe:

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

A hipoklórsav instabil, és amikor képződik, oxigén felszabadulásával bomlik:

2HClO3 → 2HC1 + 3O2.

Az alkálifém-karbidok K 2 C 2, Na 2 C 2, Li 2 C 2 nem csak levegőben, de még CO 2, SO 2 atmoszférában is spontán meggyulladnak.

Például a kalcium-karbid Ca 2 C vízzel érintkezve gyúlékony acetilén C 2 H 2 gázt bocsát ki, amely levegővel keveredve a reakció során felszabaduló hő hatására meggyullad; az acetilén Tc értéke 603 K.

Olyan anyagok, amelyek vízzel érintkezve spontán meggyulladnak. Ebbe az anyagcsoportba tartozik a kálium, nátrium, rubídium, cézium, kalcium-karbid és alkálifém-karbidok, alkáli- és alkáliföldfém-hidridek, kalcium- és nátrium-foszfidok, szilánok, égetett mész, nátrium-hidrogén-szulfid stb.

Az alkálifémek - kálium, nátrium, rubídium és cézium - reagálnak a vízzel, hidrogént és jelentős mennyiségű hőt szabadítva fel:

2Na + 2H 2O → 2NaOH + H2,

2K + 2H 2O → 2KOH + H2.

A felszabaduló hidrogén csak akkor gyullad meg és ég együtt a fémmel, ha a fémdarab térfogata nagyobb, mint a borsó. Ezeknek a fémeknek a vízzel való kölcsönhatását néha robbanás kíséri, olvadt fém fröccsenésével. Az alkáli- és alkáliföldfém-hidridek (KH, NaH, CaH 2) kis mennyiségű vízzel kölcsönhatásba lépve ugyanúgy viselkednek:

NaH + H 2 O → NaOH + H 2.

Ha a kalcium-karbid kis mennyiségű vízzel reagál, akkora hő szabadul fel, hogy levegő jelenlétében a keletkező acetilén spontán meggyullad. Ez nem történik meg nagy mennyiségű vízzel. Az alkálifém-karbidok (például Na 2 C 2, K 2 C 2) vízzel érintkezve felrobbannak, a fémek megégnek, és szabad állapotban szén szabadul fel:

2Na 2C 2 + 2H 2O + O 2 → 4NaOH + 4C.

A kalcium-foszfid Ca 3 P 2 vízzel kölcsönhatásba lépve hidrogén-foszfidot (foszfint) képez:

Ca 3 P 2 + 6H 2 O → 3Ca(OH) 2 + 2PH 3.

A PH 3 foszfin gyúlékony gáz, de nem képes spontán égésre. Az RN 3-mal együtt bizonyos mennyiségű R 2 H 4 folyadék szabadul fel, amely levegőben spontán égésre képes, és az RN 3 meggyulladását okozhatja.

A szilánok, azaz a szilícium vegyületei különféle fémekkel, például Mg 2 Si, Fe 2 Si, ha vízzel érintkeznek, hidrogén szilíciumot bocsátanak ki, amely spontán meggyullad a levegőben:

Mg a Si + 4H 2 O → 2Mg(OH) 2 + SiH 4,

SiH 4 + 2O 2 → SiO 2 + 2H 2 O.

Bár a bárium-peroxid és a nátrium-peroxid reakcióba lép a vízzel, a reakció során nem keletkeznek gyúlékony gázok. Égés léphet fel, ha peroxidok keverednek vagy gyúlékony anyagokkal érintkeznek.

A kalcium-oxid (oltott mész) kis mennyiségű vízzel reagálva addig melegszik, amíg izzik, és meggyújthatja a vele érintkező gyúlékony anyagokat.

A nátrium-hidroszulfit, mivel nedves, erőteljesen oxidálódik hő felszabadulásával. Ennek eredményeként a kén spontán égése következik be a hidroszulfit bomlása során.

Alacsony hőmérsékleten áramló gyúlékony keverékek, anyagok, anyagok spontán égése, önmelegedése tehát a spontán égéssel azonos jellegű, de nagyobb elterjedtségük miatt sokkal gyakrabban okoznak tüzet, mint a spontán égés.

A spontán égés az exoterm reakciók sebességének meredek növekedése, amelyek az anyagok önmelegedését okozzák, ami gyújtóforrás hiányában égéshez vezet.

Attól függően, hogy az anyagok és anyagok önmelegedésének kezdeti fázisában mi okozta a hőkibocsátást, a spontán égést termikus, mikrobiológiai és kémiai között különböztetjük meg.

A termikus égés az önmelegedés által okozott spontán égés, amely az anyag önmelegedési hőmérséklet feletti külső felmelegedésének hatására jön létre. Számos anyag és anyag hajlamos a termikus spontán égésre, beleértve az olajokat és zsírokat, szenet stb.

Az olajok és zsírok spontán égése gyakran tüzet okoz. Háromféle olaj létezik: ásványi, növényi és állati.

A telített szénhidrogéneket tartalmazó ásványolajok nem képesek spontán égésre. A használt ásványolajok telítetlen szénhidrogéneket tartalmazhatnak, amelyek spontán égésre képesek.

A növényi (lenmag, kender, gyapotmag stb.) és állati (vaj) olajok összetételében különböznek az ásványi olajoktól. Ezek zsírsav-gliceridek keverékei: palmitinsav C 15 H 31 COOH, sztearinsav C 17 H 35 COOH, olajsav C 17 H 33 COOH, linolsav C 17 H 31 COOH, linolén C 17 H 29 COOH stb. Palmitinsav és sztearinsav telítettek, olajsav, linolsav és linolénsav - telítetlenek. A telített savak gliceridjei, így az ezeket nagy mennyiségben tartalmazó olajok 150 o C feletti hőmérsékleten oxidálódnak, és nem képesek spontán égésre. A nagy mennyiségű telítetlen savas glicerideket tartalmazó olajok spontán égésre képesek.

Az olajok és zsírok csak bizonyos körülmények között gyulladhatnak meg spontán módon:

b) nagy felülettel az olajok és zsírok oxidációjához és alacsony hőátadáshoz;

c) ha gyúlékony anyagokat zsírokkal és olajokkal impregnáltak;

d) az olajozott anyag bizonyos sűrűségénél.

A telítetlen savak gliceridjeinek mennyiségét az olajban és a zsírban az olaj jódszáma alapján ítéljük meg, azaz. a 100 g olaj által felvett jód grammok számával. Minél magasabb az olaj jódszáma, annál jobban képes spontán égni (a lenolaj jódszáma 192-197, a kenderolaj 145-167, a ricinusolaj 82-86). Ha az olajok jódszáma 50-nél kisebb, akkor spontán égésük lehetetlen.

A hordókban, palackokban vagy tartályokban tárolt olajok, zsírok vagy szárítóolajok nem gyulladhatnak meg spontán módon, mivel a levegővel való érintkezésük felülete nagyon kicsi. A spontán égés feltételeinek megteremtéséhez az oxidációs felület növelése szükséges (nedves rostos, porózus anyagok). A spontán égéshez azonban az is szükséges, hogy az oxidációs felület lényegesen nagyobb legyen, mint a hőátadó felület. Ilyen körülmények akkor jönnek létre, ha az olajozott anyagokat halomba, kazalba, zsákba rakják és egymáshoz közel helyezik el. Minél tömörebb az olajozott anyag, annál nagyobb az olajok és zsírok spontán égési képessége. Az anyagok erős összenyomásakor az oxidáció valószínűsége csökken az oxigén olajba történő diffúziójának rosszabbodásának következtében. Az olajozott anyagok spontán gyulladási képessége katalizátorok (fémsók - mangán, ólom, kobalt) jelenlétében megnő.

A legalacsonyabb hőmérséklet, amelyen az olajok és zsírok spontán égését a gyakorlatban megfigyelték, 10-15 °C volt. Az olajozott anyagok spontán égésének indukciós periódusa több órától több napig terjedhet.

A szenek spontán égésének fő oka, hogy alacsony hőmérsékleten képesek oxidálni és adszorbeálni gőzöket és gázokat. A spontán égés forrásánál a hőmérséklet 60°C-ra emelkedése nagyon lassan megy végbe, és a kémény szellőztetésével megállítható. 60°C-tól kezdődően az önmelegedés sebessége meredeken növekszik, ezért ezt a szénhőmérsékletet kritikusnak nevezik. A szenek spontán égését őrlésük, pirit és nedvesség jelenléte segíti elő. Az összes fosszilis szenet spontán gyulladási képességük szerint két kategóriába sorolják: „A” kategória - veszélyes (ezek közé tartoznak a barna- és kőszenek), „B” kategória - stabil (antracit és T-osztályú kőszén - Kuznyeck, Donyeck stb.).

A szén spontán égésének megakadályozása érdekében a tárolás során:

1.korlátozza a halmok magasságát;

2. tömörítse a szenet halomba, hogy megakadályozza vagy korlátozza a levegő behatolását.

A FeS, FeS 2, Fe 2 S 3 vas-szulfidok szintén képesek öngyulladásra. A szulfidok spontán égésének fő oka az, hogy normális hőmérsékleten képesek reagálni a levegő oxigénjével, és nagy mennyiségű hőt szabadítanak fel:

FeS 2 + O 2 = FeS + SO 2 + 222,3 kJ

310 °C alatti hőmérsékleten vas-szulfidok keletkeznek a gyártóberendezésekben, amikor a hidrogén-szulfid reagál a vas korróziós termékeivel.

A vas-szulfidok spontán égését a gyártóberendezésekben a következő módszerekkel lehet megakadályozni:

A feldolgozott vagy tárolt termékből származó hidrogén-szulfid elleni védelem a berendezés belső felületének korróziógátló bevonatával;

Fúvóberendezés gőzzel vagy égéstermékekkel;

A berendezést vízzel feltöltve és lassan leeresztve, ami a szulfid oxidációjához vezet a reakció felgyorsítása nélkül.

A fehér (sárga) foszfor intenzíven oxidálódik szobahőmérsékleten. Ezért gyorsan spontán meggyullad fehér füst képződésével:

4P + 5O 2 = 2P 2 O 5 + 3100,6 kJ

A foszfort víz alatt kell tárolni és vágni, mivel levegőben a súrlódási hő hatására meggyulladhat.

A dietil-éter és a terpentin levegőben is spontán égésre képesek. A spontán égés oka a levegőben alacsony hőmérsékleten történő oxidációs képesség.

A kémiai égés spontán égés, amely az anyagok kémiai kölcsönhatásának eredményeként jön létre. A vízzel érintkezve spontán meggyulladó anyagok csoportjába tartozik a kálium, nátrium, rubídium, cézium, kalcium-karbid és alkálifém-karbidok, alkáli- és alkáliföldfém-hidridek, kalcium- és nátrium-foszfidok, égetett mész, nátrium-hidrogén-szulfid stb.

Az alkálifémek - kálium, nátrium, rubídium és cézium - reagálnak a vízzel, hidrogént és jelentős mennyiségű hőt szabadítva fel:

2Na + 2H 2O = 2NaOH + H2

A felszabaduló hidrogén csak akkor gyullad meg és ég együtt a fémmel, ha a fémdarab térfogata nagyobb, mint a borsó.

Sok anyag, többnyire szerves, spontán égésre képes, ha oxidálószerekkel keveredik vagy érintkezik. Az ilyen anyagok spontán égését okozó oxidálószerek közé tartozik a sűrített oxigén, halogének, salétromsav, nátrium- és bárium-peroxid, fehérítő stb.

Például az acetilén, hidrogén, metán, klórral kevert etilén spontán meggyullad a magnézium égő fényében vagy fényében.

Ne tárolja a halogéneket gyúlékony folyadékokkal együtt. A terpentin és az etil-alkohol salétromsavval érintkezve spontán meggyullad.

Mikrobiológiai spontán égésnek nevezik, amely az anyag tömegében lévő mikroorganizmusok létfontosságú tevékenységének hatására keletkezett önmelegedés eredménye.

Az őrölt tőzeg, a széna, a lóhere, a szilázs, a levelek, a maláta, a gyapot stb. rendelkezik a legnagyobb önégési képességgel. A nem megfelelően szárított anyagok különösen érzékenyek a spontán égésre. A nedvesség és a hő elősegíti a mikroorganizmusok elszaporodását. A növényi anyagok rossz hővezető képessége miatt a bomlás során felszabaduló hő főként az anyagok melegítésére megy el, a hőmérséklet emelkedik és elérheti a 70°C-ot is. Ezen a hőmérsékleten a mikroorganizmusok elpusztulnak, de a növényi anyagok hőmérsékletének növekedése ezzel nem ér véget. Egyes szerves vegyületek már 70°C-on elszenesednek. A keletkező porózus szénnek megvan az a tulajdonsága, hogy elnyeli a gőzöket és gázokat. Az adszorpció hőleadással jár, alacsony hőátadás esetén a szenet az oxidációs folyamat megkezdése előtt felmelegítik. Ennek eredményeként a növényi anyagok hőmérséklete emelkedik, és eléri a 200 °C-ot. 200°C-on a növényi anyagok részét képező rostok bomlásnak indulnak, ami elszenesedéshez és az oxidáció további fokozódásához vezet.

Öngyulladás- a reakció tehetetlenségének ugrásszerű növekedésének jelensége, amely egy anyag (anyag, keverék) égésének megindulásához vezet látható gyújtóforrás hiányában. Ennek a folyamatnak az a lényege, hogy hosszan tartó hőhatás esetén az anyag felhalmozódik (felhalmozódik) az anyagban, és az önmelegedési hőmérséklet elérésekor parázslás vagy meggyulladás lép fel. A hőfelhalmozódás több naptól több hónapig tarthat.

Spontán gyúlékony anyagok- a szállítás során veszélyes árunak minősülnek. Veszélyes áruk azok az anyagok és tárgyak, amelyek a szállítás, berakodás, kirakodás és tárolás során robbanást, tüzet, más szállítmányok, berendezések, épületek, szerkezetek károsodását vagy károsodását, valamint az emberek sérülését, mérgezését, égési sérülését vagy besugárzását okozhatják. .

GOST 19433-88 „Veszélyes áruk. Osztályozás és címkézés" a veszélyes áruk következő osztályait állapítja meg:

• · 1. osztály - robbanóanyagok (EM);
• · 2. osztály - sűrített, cseppfolyósított és oldott gázok nyomás alatt;
• · 3. osztály - gyúlékony folyadékok (tűzveszélyes folyadékok);
• · 4. osztály - gyúlékony szilárd anyagok (LSS), spontán éghető anyagok (SV),
• · olyan anyagok, amelyek vízzel való kölcsönhatás során gyúlékony gázokat bocsátanak ki;
• · 5. osztály - oxidáló anyagok (OC) és szerves peroxidok (OP);
• · 6. osztály – mérgező anyagok (TS) és fertőző anyagok (IS);
• · 7. osztály - radioaktív anyagok (RM);
• · 8. osztály - maró és (vagy) maró anyagok (EK);
• · 9. osztály – egyéb veszélyes anyagok.

A legtöbb gyúlékony anyag esetében a spontán égés folyamatát termikus, kémiai és mikrobiológiai reakciók kombinációjaként írják le.

A tőzeg és a barnaszén spontán égési hőmérséklete 50-60°C, a pamut - 120°C, a papír - 100°C, a linóleum - 80°C - ez a termikus spontán égés állandó fűtőforrás hatására.

A kémiai spontán égés az anyagok és anyagok azon képességével jár, hogy normál körülmények között kémiai reakcióba lépnek levegővel vagy más oxidálószerekkel, és az égéshez elegendő hőt bocsátanak ki.

Az ipari rongyok és a foszfor spontán meggyullad a levegőben, a gyúlékony folyadékok kálium-permanganáttal, a fűrészpor pedig savakkal érintkezve.

A mikrobiológiai spontán égés az apró rovarok tevékenységéhez kapcsolódik. A préselt anyagokban hatalmas mennyiségben szaporodnak, mindent megesznek, ami szerves, és ott elpusztulnak, bomlásukkal együtt, felszabadítva az anyag belsejében felhalmozódó hőmérsékletet. A legjellemzőbb példa a tavalyi szénaboglyák spontán égése.

A tűz során a fő veszélyt bármilyen körülmények között a sugárzási energia okozza, amely erős gyújtóforrás, amely más szerkezetek, anyagok és anyagok égését okozhatja.

A szilárd, folyékony és gáznemű anyagok égési folyamata a következő fázisokból áll: oxidáció, öngyulladás és maga az égés. Az anyag hőmérsékletének növekedésével az oxidáció sebessége nő, öngyulladás lép fel, és láng jelenik meg.

A láng által felhevített gázok tágulása, mozgásuk felgyorsulása hozzájárul a másodpercenként akár több száz méteres lángterjedési sebesség kialakulásához, amely a légtömegek növekvő turbulenciájával robbanásokat okoz.

A robbanás a robbanóanyag kémiai (fizikai) állapotának nagyon gyors változása, amely nagy mennyiségű hő felszabadulásával és nagy mennyiségű gáz képződésével jár, amely lökéshullámot hoz létre, amely nyomásával pusztítást okozhat. A robbanás során keletkező gáznemű levegővel érintkezve gyakran meggyullad, ami tüzet okozhat.

A helyiségeket 5 kategóriába sorolják a robbanás- és tűzveszély alapján. Ezek a helyiségek olyan anyagokat tartalmaznak, amelyek az alábbi jellemzők egyikével rendelkeznek: A kategória: 1) olyan anyagok, amelyek vízzel, levegő oxigénjével vagy egymással kölcsönhatásba lépve felrobbanhatnak és éghetnek; 2) gyúlékony gázok és gyúlékony folyadékok, amelyek lobbanáspontja nem haladja meg a 28 0 C-ot, és olyan mennyiségben, amelynél a helyiségben a számított robbanási túlnyomás meghaladja az 5 kPa-t (zárt tűzveszélyes folyadék raktárak, éghető gázpalackok, gázelosztó helyek, stb.); B kategória: 1) gyúlékony porok és rostok, 28 0 C feletti lobbanáspontú gyúlékony folyadékok; 2) gyúlékony porok és rostok, gázfolyadékok olyan mennyiségben, amely robbanásveszélyes por - vagy gőz-levegő keveréket képezhet, amelyek meggyulladása 5 kPa feletti nyomást hoz létre (zárt gázolaj raktárak, fűtőolaj tartályok a helyiségekben stb.); B kategória: 1) tűzveszélyes folyadékok, tűzveszélyes folyadékok és gyengén éghető folyadékok (TGL); 2) szilárd gyúlékony és lassan égő anyagok; 3) olyan anyagok, amelyek csak vízzel, légköri oxigénnel vagy egymással érintkezve éghetnek, feltéve, hogy a helyiségek nem tartoznak az A és B kategóriába (szén- és tőzegátadó egységek stb.); G kategória: 1) nem gyúlékony anyagok forró, izzó vagy olvadt állapotban, amelyek a feldolgozás során sugárzó hőt, szikrát és lángot bocsátanak ki; 2) éghető gázok, folyadékok és szilárd anyagok, amelyeket ebben a helyiségben tüzelőanyagként használnak (gépterek, kazánházak, elektromos alállomások zárt kapcsolóberendezései olajjal töltött készülékekkel stb.); D kategória: nem gyúlékony anyagok hideg állapotban (vezérlőpanel helyiségek, gépészeti, elektromos javítóműhelyek és kompresszorállomások stb.).

Tűz- és robbanásveszélyes létesítmények (FEM) - olyan vállalkozások, ahol robbanásveszélyes termékeket vagy olyan termékeket állítanak elő, tárolnak, szállítanak, amelyek bizonyos körülmények között gyúlékony vagy robbanásveszélyesek. Ide elsősorban a robbanásveszélyes és erősen tűzveszélyes anyagokat használó iparágak, valamint a folyékony, gáznemű, tűz- és robbanásveszélyes áruk szállításánál a fő terhelést viselő vasúti és csővezetékes szállítás tartoznak.

És így, spontán éghető anyagok (SV) e lista 4. osztályába tartozik (4.2 alosztály).

Ezek tartalmazzák:

• · piroforos anyagok, azaz olyan anyagok, amelyek a levegőben gyorsan meggyulladnak. Ezek az anyagok, beleértve a keverékeket és oldatokat (folyékony vagy szilárd halmazállapotúak), amelyek még kis mennyiségben is 5 percen belül meggyulladnak levegővel érintkezve. Ezek a 4.2 osztályba tartozó anyagok a leginkább érzékenyek a spontán égésre. Jellemző a piroforitás sok anyag finoman zúzott formában: fémek (Fe, Co, Ni, Mn, V stb.), egyes fémek hidridjei, szulfidjai (például pirit FeS2), szerves elemvegyületek és néhány oxid (például ozmium-dioxid OsO2 in finoman szórt „fekete” egyenruhája). Az erősen diszpergált piroforos fémeket kémiai úton, redukáló körülmények között nyerik, például a piroforos vasat vas-oxalát, a piroforos Raney-nikkelt pedig úgy, hogy az alumíniumot nikkel-alumínium ötvözetből nátrium-hidroxid oldattal kioldják. A leggyakoribb piroforikus cérium alapú ötvözetek(a mischmetal az elválasztatlan ritkaföldfém elemek „nyers” ötvözete, a ferrocérium), amelyből öngyújtók „kőköves” készül. Piroforok tömör állapotban is sok lantanidok(a periódusos rendszer 6. periódusának III. csoportjába tartozó kémiai elemek családja) ill aktinidák(a periódusos rendszer 7. periódusának III. csoportjába tartozó radioaktív kémiai elemek családja, különösen, tórium, urán, plutónium).
• · Önmelegedő anyagok-- anyagok, kivéve a piroforos anyagokat, beleértve a keverékeket és oldatokat is, amelyek külső energiaellátás nélkül levegővel érintkezve képesek önmelegedni. Ezek az anyagok csak nagy mennyiségben (kilogrammokban) és csak hosszú idő (órák vagy napok) után gyulladnak meg. Ezeknek az anyagoknak a spontán égéshez vezető önmelegedésének oka az anyag (levegőben lévő) oxigénnel való reakciója, amelynek során a keletkező hő nem távozik elég gyorsan a környezetbe. Példák: fehér vagy sárga foszfor, napalm, halliszt, szén, aktív szén, pamut. Spontán égés akkor következik be, amikor a hőtermelés sebessége meghaladja a hőátadás sebességét, és elérjük az öngyulladási hőmérsékletet.

Alosztály szimbólum a rakomány jelölésén: láng -- fekete szín; háttér - a felső fele fehér, az alsó fele piros; "4" szám az alsó sarokban.