что такое самопроизвольное возгорание дельта

Самовозгорание веществ и материалов

Пожары представляют огромную опасность для экологии, жизни и имущества человека. Случается, что в возникновении воспламенения отсутствует источник зажигания. В таких ситуациях причиной самовозгорания является резкий подъем силы экзотермической реакции в некотором объеме вещества. В результате выделяется много тепла, а скорости теплоотведения в окружающую среду недостаточно. Произвольное горение довольно опасно, поэтому важно знать, какие материалы загораются под воздействием собственных химических свойств и некоторых факторов окружающей среды.

Особенности процесса

Это реакция, вызванная нагреванием огнеопасного вещества до температуры, запускающей сложную многоэтапную реакцию. В ней принимают участие содержащиеся в материале компоненты и воздух. Окисление кислородом приводит к тому, что произвольно выделяется большой объем тепла, который своевременно не отводится.

В качестве примера можно привести ситуацию, когда неправильно хранятся строительные отходы. В одну кучу сваливают различные материалы, в том числе опасные и горючие. Если в помещении затруднен отвод тепла и нарушена вентиляция, то риск спонтанного самовозгорания резко возрастает.

Важно! Внезапное возникновение пламени может привести к серьезному пожару, который нанесет ущерб имуществу, и может угрожать жизни человека.

Существуют условия, повышающие опасность самовозгорания. Большинство случаев отмечаются в помещениях, где нарушена циркуляция воздуха. Если приток свежих кислородных масс недостаточный, то от поверхности горючих веществ вырабатываемое ими тепло отводится неактивно, начинается перегревание и как следствие запускается процесс горения.

Опасность самопроизвольного самовозгорания веществ значительно повышается, если в комнате воздух теплый и сухой. Такие условия становятся толчком к началу окислительного процесса, который либо приводит к воспламенению, либо его ускоряет. Например, достаточно опасно оставлять в помещении ветошь, пропитанную льняным маслом, которое часто используется для обработки паркетных половых досок. Тряпка под воздействием внешних факторов легко может самовозгореться.

Самовозгорание материалов происходит спонтанно. Установив первичный импульс, который запустил механизм самонагревания, специалисты точно определяют, к какому типу относится процесс. Различают следующие виды самовозгорания.

1. Микробиологическое

Наблюдается среди органических материалов, внутри тела которых возможно развитие деятельности микроорганизмов. Живые организмы выделяют тепло, которое приводит к разогреванию массы. Это стимулирует ускорение протекания экзотермической естественной реакции. При повышении градусов в среде их обитания бактерии уничтожаются, а горение продолжается уже по иному механизму.

Мелкодисперсионные продукты характеризуются малой теплопроводимостью массы. В их теле копится тепло в результате гетерогенного окисления. Это приводит к росту температуры, а затем и скорости легко объяснимой с научной стороны реакции. В итоге происходит стремительное возгорание.

Склонностью к микробиологическому возгоранию отличаются:

Это интересно! Скорость экзотермической реакции увеличивается вдвое с каждым скачком температуры на 10ºС.

2. Химическое

Происходит из-за химического взаимодействия компонентов. Запускается на поверхности материалов, а затем продвигается в глубинные слои. Когда химические элементы перемешиваются, в глубине объема аккумулируется тепло, которое накапливается и приводит к постепенному нагреванию.

Возгорание без источника нагрева под воздействием химической реакции четко определяется по обозначенным с научной точки зрения признакам. Если повышение температуры спровоцировано не окислением под воздействием кислорода, а попаданием серной кислоты или перманганата калия, то классификация однозначная. Кроме того, некоторые щелочные металлы начинают выделять тепловые излишки при соприкосновении с водой. К этой группе относятся:

Важно! Если количество металла больше спичечной головки, то выделяющийся водород горит совместно с ним.

3. Тепловое

Если материал нагревается до критической температуры, вызывающей его последующее активное разложение, то такой вид называется тепловым. В глубине твердого тела горение проявляется тлением, которое при появлении доступа воздуха переходит в пламя.

Часто источником самовозгорания становятся масла. К возгоранию без постороннего очага зажигания способны:

Обратите внимание! К непредельным кислотам относятся линоленовая, линолевая, олеиновая кислоты.

Условия для самостоятельного возгорания жирных масел

Чтобы предотвратить риск возникновения пожара из-за несоблюдения норм безопасности обращения с горючими веществами, нужно знать, что может спровоцировать аварийную ситуацию. Жиры и масляные составы самовозгораются при определенных условиях:

Интересно! Наименьшая температура, при которой уже наблюдаются случаи горения масел и жиров без внешнего воздействия, составляет всего +10 градусов. Срок – от нескольких часов до пары суток.

Нередко самовозгорается уголь. По способности к возгоранию материал делится на 2 категории:

Когда столбик термометра опускается, они быстро окисляются и впитывают газы и пары. Температура нарастает медленно и может быть приостановлена путем проветривания штабеля.

Для предотвращения риска необходимо:

Что горит без источника нагрева

Температурой самовозгорания называют самую низкую Т объекта, при которой внутри его объема происходит самонагревание. Определено, что некоторые опасные элементы способны разогреваться до критической отметки даже при средней комнатной температуре. Например, алюминиевый порошок, соприкасаясь с воздухом, начинает окисляться и теплеть уже при +10º градусах. К столь же быстро самонагревающимся составам относятся:

Сюда же причислены сульфиды железа. Они даже при обычной Т, взаимодействуя с воздухом, стремительно выделяют много тепла. Не менее активно окисляется желтый фосфор. Процесс сопровождается интенсивным выделением белого дыма. Причиной возгорания может быть теплота трения, поэтому резку фосфора рекомендуют осуществлять под водой.

Отличие самовозгорания от самовоспламенения

Иногда даже сами эксперты путают эти два понятия, хотя их различия важно учитывать при экспертизе пожаров. Если речь идет о тепловом самовозгорании, то нагрев – лишь исходный импульс. Далее горение в массе начинается из-за воздействия поступающего кислорода, в результате окисления которым происходит выделение тепла. Для самовоспламенения важно, чтобы поверхность была разогрета до конца. Тогда запускается механизм термического разложения, сопровождающийся воспламенением

Как пример можно рассмотреть склонность к горению сосновых опилок. Сырье может начать гореть при 295ºC, а самовоспламениться сырье может лишь при 400ºС

Явление процесса самовозгорания – беспощаден и чрезвычайно опасен. Однако его можно взять под контроль. Работники строительных объектов, сотрудники магазинов с широким ассортиментом лакокрасочных материалов, химчисток и прочих организаций должны в обязательном порядке придерживаться правил техники безопасности при работе с самонагревающимися, пирофорными, горючими веществами. Представляющие потенциальную угрозу, они должны правильно храниться, использоваться по назначению и своевременно отправляться в пункты утилизации.

Источник

Самовозгорание

Самовозгорание:

1) резкое увеличение скорости экзотермических процессов в веществе, приводящее к возникновению очага пожара;
2) загорание без внешнего источника зажигания, происходящее в результате самоинициируемых экзотермических процессов.

Особенностью самовозгорания является то, что оно возникает в результате окисления при относительно низких температурах (см. Температура самовозгорания) в средах, представляющих собой мелкодисперсные вещества и материалы. Важнейшими условиями самовозгорания являются способность веществ к указанным процессам и аккумуляция выделяемой энергии, что наиболее свойственно сыпучим материалам при скопления в больших объёмах (см. Склонность к самовозгоранию). Процессу возникновения горения при самовозгорании предшествует медленная стадия самонагревания. Самовозгорание происходит там, где процесс самонагревания обеспечивает повышение температуры до определенной критической величины. Существенная разница в процессе загорания и самовозгорания заключается в различных периодах индукции: при загорании этот период исчисляется секундами и минутами, а при самовозгорании – часами и даже днями и месяцами.
В зависимости от источника самонагревания процессы самовозгорания подразделяются на микробиологические, тепловые и химические.

Микробиологическое самовозгорание характерно для органических дисперсных и волокнистых материалов, внутри которых возможна жизнедеятельность бактерий и микроорганизмов, сопровождающаяся экзотермическими проявлениями. Самовозгоранию способствуют: повышенная влажность материалов; масличность; засорённость посторонними включениями; пористость, обеспечивающая диффузию кислорода к скоплениям дисперсных веществ и материалов и большую сорбционную способность продуктов термического и термоокислительного распада, катализирующих процесс самонагревания и самовозгорания.
При изменении температуры в объёме материала обычно фиксируют 2 температурных максимума, отстоящих друг от друга промежутком времени. Первый максимум наступает в промежутке от одного дня до недели с момента зарождения очага и достигает температуры 40-45°С. В данном диапазоне температур выделение тепла происходит за счёт жизнедеятельности микрофлоры, неспособной существовать при температуре свыше 45°С. Второй максимум, достигающий 75-85°С, возникает за счёт развития термофильных бактерий. На процесс тепловыделения основное влияние оказывают 2 фактора – размер популяции микроорганизмов (размер очага самонагревания) и предельная температура, при которой они могут существовать. Дополнительным источником выделения тепла в материалах растительного происхождения является их дыхание (например, быстрый рост температуры в небольших кучах свежескошенной травы или при формировании стогов сена).
Дисперсные материалы имеют чёткую границу соприкосновения с окружающей средой. По этой границе воздух проникает между частицами внутрь массы материала, адсорбируется в порах частиц или волокон. Наличие развитой поверхности твёрдого материала с адсорбированным на ней кислородом воздуха – одно из условий теплового самовозгорания, к которому наиболее склонны материалы, обладающие большой пористостью и структурой, обеспечивающей проникновение кислорода в зону реакции. Склонность к самовозгоранию увеличивается при повышении адсорбционной способности материала.

Поскольку промежуточным продуктом при самовозгорании большинства органических материалов является уголь, закономерности его самовозгорания оказывают существенное влияние на процесс в целом. При этом значительную роль в самовозгорании угля играет его способность сорбировать пар и влагу на начальной стадии процесса, протекающего с экзотермическим эффектом. Чем больше объём дисперсного материала, тем лучше условия аккумуляции тепла в нём и выше вероятность его воспламенения. С увеличением пористости частиц и пористости слоя (начальной плотности) улучшается перенос кислорода к межфазной поверхности в зону реакции окисления. Это способствует более интенсивному самонагреванию материала, т.к. уменьшается теплопроводность смеси частиц с воздухом и увеличивается скорость нагрева за счет снижения теплоёмкости единицы объёма материала. Наоборот, уплотнение слоя частиц способствует отводу тепла из зоны реакции вследствие увеличения его теплопроводности. Важную роль в процессе самонагревания и самовозгорания веществ и материалов играет влага.

Тепловое самовозгорание характеризуется тем, что оно начинается при предварительном умеренном нагреве. Примером такого вида с. является самовозгорание древесноволокнистых плит и изоляционного материала из стекловолокна при складировании больших масс продукции после производственного процесса, связанного с повышенной температурой.
В основе химического самовозгорания лежат процессы химического взаимодействия веществ и материалов или их окисления, которые сопровождаются выделением большого количества тепла. Примерами химических реакций, вызывающих горение при самовозгорании, являются: действие на органические материалы концентрированных серной и азотной кислот; самопроизвольное загорание промасленной ветоши; возникновение горения пирофорных материалов: некоторых металлов, гидридов металлов, металлоорганических соединений и др. (см. Пирофорность).

Литература: ГОСТ 12.1.044-89. ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения;

Кольцов К.С., Попов Б.Г. Самовозгорание твёрдых веществ и материалов и его профилактика. М., 1978;

Горшков В.И. Самовозгорание веществ и материалов. М., 2003.

Савельев Пётр Степанович (1916-2012), полковник внутр. службы (1965), Заслуженный работник МВД, видный историк пожарного дела в России. Окончив с отличием Ленинградский пожарный техникум (1941), трудовой путь начал с должности инспектора отдела пожарной охраны (ОПО) в г. Вильнюс (Литва). В период Великой Отечественной Войны руководил тушением пожаров в Вильнюсе, а также участвовал в их тушении в Минске, Смоленске. С 1942 по 1944 учился в Челябинском институте электрификации и механизации сельского хозяйства. В 1949 был переведён в распоряжение Главного управления пожарной охраны (ГУПО) МВД СССР, где с 1955 возглавлял отдел Государственного пожарного надзора до выхода на пенсию в 1982.Участвовал в разработке нормативных правовых актов в области пожарной безопасности, в т.ч. постановлений Совета Министров СССР, правил пожарной безопасности для различных объектов. При его непосредственном участии впервые в стране были разработаны основные принципы обеспечения пожарной безопасности объектов с массовым пребыванием людей (театры, кинотеатры, предприятия торговли, дома инвалидов, больницы). С. возглавлял комиссии ГУПО по инспекторским проверкам деятельности пожарной охраны в более чем 30 областях, а также краях и республиках бывшего СССР. Свою литературную деятельность начал в 1955, активно сотрудничая в журнале «Пожарное дело». Опубликованная им в 1957 и выдержавшая три издания книга «Организация работы Госпожнадзора» стала настольной для большой армии инспекторов, а также признанным учебником для пожарно-технических училищ. Им опубликованы высокохудожественные произведения профессиональной направленности: «Пожары – катастрофы» (1983), «Противопожарный щит Москвы» (1987), «Пожарные добровольцы России» (1992, к 100-летию ВДПО). Особое место занимают литературоведческие очерки о пожарах в творчестве Ф.М. Достоевского, И.В. Гете, Ф.И. Тютчева, А.А. Фета, Н.С. Гумилёва, в которых автор проявил незаурядное мастерство исследователя. Награждён орденами Красной Звезды, Трудового Красного Знамени, медалью «За боевые заслуги», знаком «Заслуженный работник МВД», 18 медалями и знаками отличия и трудовой доблести. Литература: Савельев П.С., Груздь С.И., Малков В.И. Пожарные добровольцы России в фотографиях, документах и воспоминаниях. М., 2010.

Самовоспламенение – резкое увеличение скорости экзотермических объемных реакций в смеси вещества с воздухом, сопровождающееся пламенным горением и (или) взрывом. Самовоспламенение возникает при сравнительно умеренном нагревании всей или части массы горючего вещества при отсутствии высокотемпературного внешнего источника зажигания. Процесс самовоспламенения описан теорией теплового взрыва газовых смесей и общей количественной теорией цепных реакций, разработанными одним из основоположников химической физики Н.Н. Семёновым (1896-1986). Согласно тепловой теории возникновение процесса самовоспламенения происходит при условии, когда тепловыделение в результате экзотермической реакции превышает теплопотери из зоны реакции. Согласно цепной теории самовоспламенения обусловливается накоплением активных центров реакции – радикалов и атомарных частиц, обладающих высокой реакционной способностью. Возникновение самовоспламенения характеризуется одним показателем – температурой самовоспламенения. Для её определения предусмотрены стандартные приборы. Температура, при которой наблюдается самовоспламенение, зависит от состава смеси и с повышением давления снижается. Особую группу наиболее пожароопасных веществ, самовоспламенение которых происходит при контакте с воздухом без нагрева, составляют пирофоры. К ним относятся: из газообразных веществ – моносилан (SiН4), диборан (В2Н6); из жидких – металлоорганические (алюминийорганические – триметилалюминий Аl(СН3) и др.); гидриды бора (пентаборан); из твёрдых – некоторые металлы (эвтектика К и Na), гидриды металлов (АlН3 и др.), белый фосфор, сульфид железа и ряд др. веществ.Литература: ГОСТ 12.1.044-89. ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения.

Источник

Самовозгорание

Самовозгорание, как правило, не учитывается в качестве возможной причины возникновения пожара на судне, хотя многие применяемые материалы подвержены этому опасному химическому явлению. Самовозгорающимся может быть как материал, перевозимый в качестве груза,так и материал, используемый в повседневной работе судна.

Примером последнего сможет служить ветошь, пропитанная растительным маслом или краской и брошенная в углу мастерской, кладовой или машинного отделения. В таком помещении обычно тепло, вентиляция отсутствует.
Масло, которым пропитана ветошь, начинает окисляться, т.е. вступать в химическую реакцию с кислородом, содержащимся в окружающем теплом воздухе.

М атериалы, подверженные самовозгоранию

Для предотвращения таких пожаров судовые материалы, склонные к самовоспламенению, не следует располагать вблизи источников тепла. Если это невозможно, то нужно защитить их тепловой изоляцией.

Груз. Многие материалы, перевозимые на судах в качестве груза, могут самовозгораться. Воспламенение происходит за счет хими­ческого взаимодействия двух или нескольких веществ, одним из которых, как правило, является воздух или вода. Приведем характеристики некоторых из них.

Хлор вступает в активную реакцию при соединении с размельченными металлами и некоторыми органическими мате­риалами, особенно ацетиленом, скипидаром или газообразным аммиаком. Хлор необходимо хранить в хорошо вентилируемом помещении и размещать вдали от органических материалов.

Металлы натрий и калий реагируют с водой, поэтому требуется разделять их с другими грузами, которые также становятся опасными при смачивании. Необходимые рекомендации можно найти в Правилах перевозки опасных грузов (МОПОГ).

В справочнике NFPA (Национальная ассоциация по противо­пожарной защите), США, например, сказано: «Влага ускоряет окисление большинства металлических порошков». В Правилах Министерства транспорта к порошкообразному алюминию предъ­являются следующие требования: «Хранить сухим. Разделение с другими грузами аналогично разделению с другими грузами воспламеняющихся твердых веществ, которые становятся опасными при смачивании».

Сухая металлическая стружка не имеет тенденции к самовозгоранию. Однако груды промасленных металлических опилок, стружек, обрезков могут стать причиной пожара в результате самовозгорания. Как и у промасленной ветоши, теплота выделяется здесь за счет окисления масла, находящегося внутри груды металлических отходов. В конце концов выделившаяся теплота оказывается достаточной для воспламенения наиболее размельченных металлов. Затем воспламеняются более крупные стружки и другие горючие материалы, оказавшиеся внутри груды, и таким образом возникает пожар.

Размельченный уголь может самовоспламеняться в зависимости от следующих, факторов:

1) географического расположения его месторождения;

2) содержания влаги;

3) размера дробления и соотношения мелкодробленных частиц и кусков;

4) химической структуры, включая прймес и;

5) времени дробления.

Кроме того представляют опасность пожара в результате самовоспламенения следующие грузы: древесный уголь, рыбий жир, масляные краски, кормовая кукурузная мука, рыбная мука, рыбные отжимки, льняное масло, ткани всех видов, пропитанные маслом или лаком, арахис и тунговая мука.

Источник

Спонтанное самовозгорание людей

Это явление называется самовозгоранием человека (или SHC) — тело человека якобы воспламеняется в результате жара, возникшего в нём. Сотни учётных записей являют аналогичную картину.

Одинокая жертва, тело которой самовозгорается, как правило, находится дома. Конечности, руки и ноги часто остаются нетронутыми огнём. Торс и голова обугливаются до неузнаваемости, в редких случаях внутренние органы остаются невредимыми.

В комнате, где произошло самовозгорание человека, обычно мало каких-либо признаков пожара, не считая жирной копоти на мебели и стенах, часто ощущается сладковатый запах.

Исторические примеры смерти от самовозгорания

Ворстиус — итальянский рыцарь, который в своём доме в Милане, Италия, в 1470 году, после того как выпил крепкого вина, начал изрыгать огонь, перед тем как его тело воспламенилось. Это считается первым зарегистрированным случаем самовозгорания в человеческой истории.

В 1673 году французский писатель Йонас Дюпон опубликовал книгу под названием De Incendiis Corporis Humani Spontaneis («Случаи спонтанного самовозгорания тел людей»), в которой описал ряд случаев SHC.

Один известный инцидент во Франции восходит к 1725 году, парижский домохозяин проснулся от запаха дыма и обнаружил, что его жена, Николь Просо, сгорела дотла, лёжа на соломенном тюфяке, который остался нетронутым пламенем. Всё, что осталось от мадам Милле, хронического алкоголика, это её череп, несколько рёбер и костей нижних конечностей. Деревянные предметы, находящиеся вокруг неё, не были повреждены огнём. Её мужа обвинили в убийстве и первоначально признали виновным.

Иллюстрация из романа «Холодный дом» Чарльза Диккенса

О самовозгорании человека широкая публика узнала в XIX веке из романа «Холодный дом» знаменитого английского писателя Чарльза Диккенса, один из персонажей которого погиб таким образом. Когда критики обвинили Диккенса в попытке подтвердить то, что не существует, он сослался на исследования, в которых описаны 30 исторических случаев самовозгорания.

Общие характеристики случаев самовозгорания человека

Тема SHC получила освещение в British Medical Journal в 1938 году, когда в своей статье Л. Парри упомянул книгу, изданную в 1823 году под названием «Медицинская юриспруденция». Он заявил, что случаи спонтанного сгорания человека имеют следующие характеристики:

— жертвы были хроническими алкоголиками;
— как правило, это пожилые женщины;
— тело воспламенялось спонтанно, но некоторые горючие вещества также могли быть использованы жертвой;
— руки и ноги часто оставались нетронутыми огнём;
—огонь наносил мало ущерба многим другим горючим вещам, находящимся в контакте с телом;
— после сгорания тела оставался жирный и зловонный пепел.

Алкоголизм, кажется, сыграл определяющую роль в ранних упоминаниях об SHC, отчасти потому, что некоторые врачи и писатели викторианской эпохи считали, что самовозгорание человека было вызвано им.

Эффект фитиля: научное объяснение SHC

Одна теория объясняет, что SHC вызван «эффектом фитиля». Тело жертвы уподобляется свече. Свеча состоит из фитиля, окружённого воском, в состав которого входят горючие жирные кислоты. Огонь зажигает фитиль, а жирный воск поддерживает горение.

В человеческом теле жир выступает в качестве горючего вещества, а одежда жертвы или волосы — это фитиль. Сигарета может поджечь одежду человека, затем его кожу, выпуская подкожный жир, который в свою очередь всасывается в одежду. Когда жир тает от тепла, он впитывается в одежду, действуя в качестве воска, обеспечивающего горение фитиля.

Горение продолжается до тех пор, пока есть топливо. Сторонники этой теории говорят, что это объясняет, почему тела жертв были уничтожены, хотя окружающие их предметы не были сожжены.

Три стадии самовозгорания, согласно теории фитиля.

Другие вопросы, касающиеся самовозгорания человека

Случаи SHC всегда происходят в помещении, с одинокими людьми и часто вблизи источников тепла. Не зафиксировано ни одного случая самовозгорания человека на середине улицы при дневном свете.

Кажется, случаи самовозгорания происходят только с людьми, нет записей о случаях самовозгорания животных. Кроме того, «эффект фитиля» не может в полной мере объяснить, почему жертвы остаются неподвижными во время горения, а окружающая их мебель часто не затронута огнём.

Сторонники теории SHC указывают на то, что человеческое тело должно достичь температуры 1648 градусов Цельсия, чтобы сгореть дотла, когда остаётся только пепел, что произошло со многими из жертв. Для сравнения: кремация человеческого тела осуществляется при температуре 982 градуса Цельсия.

Современный пример самовозгорания человека

Случаи SHC происходили не только в древности. Самовозгорание человека произошло в Ирландии в 2010 году.

Обожжённое тело пожилого мужчины было найдено у камина в его квартире, не было практически никакого ущерба от пожара: никаких следов на полу, потолке или ещё где-нибудь в комнате. Ирландский следователь позже заявил, что причиной смерти 76-летнего Майкла Фахерти было самовозгорание.

Люди считают, что есть многое, что делает человеческое тело уникальным среди земных существ, и есть аспекты, которые до сих пор нам неизвестны. Одна из таких особенностей — феномен самовозгорания человека — остаётся неразгаданной тайной.

Источник