Самовозгорание

возникновение горения в результате самонагревания горючих твердых материалов, вызванного самоускорением в них экзотермич. Р-ций. С. Происходит из-за того, что тепловыделение в ходе р-ций больше тепло-отвода в окружающую среду. Начало С. Характеризуется т-рой самонагревания (T сн), представляющей собой минимальную в условиях опыта т-ру, при к-рой обнаруживается тепловыделение. При достижении в процессе самонагревания определенной т-ры, наз. Т-рой С. (T своз), возникает горение материала, проявляющееся либо тлением, либо пламенным горением. В последнем случае T своз адекватна т-ре самовоспламенения (T св), под к-рым в пожарном деле понимают возникновение горения газов и жидкостей при нагр. До нек-рой критич. Т-ры.

(см. Воспламенение в пожарном деле). В принципе С. И самовоспламенение по физ. Сущности сходны и различаются лишь видом горения, самовоспламенение возникает только в виде пламенного горения. В случае самовоспламенения самонагревание (предвзрыв-ной разогрев. См. Воспламенение) развивается в пределах всего неск. Градусов и поэтому не учитывается при оценке пожаровзрывоопасности газов и жидкостей. При С. Область самонагревания может достигать неск. Сотен градусов (напр., для торфа от 70 до 225 °С). Вследствие этого явление самонагревания всегда учитывается при определении склонности твердых в-в к С. С. Изучают путем термостатирования исследуемого материала при заданной т-ре и установления зависимости между т-рой, при к-рой возникает горение, размерами образца и временем его нагрева в термостате.

Процессы, происходящие при С. Образцов горючего материала, изображены на рисунке. При т-рах до T сн (напр., T1) материал нагревается без изменений (тепловыделение отсутствует). При достижении T сн в материале происходят экзотермич. Р-ции. Последние в зависимости от условий накопления теплоты (масса материала, плотность упаковки его атомов и молекул, продолжительность процесса и т. Д.) могут после периода небольшого самонагревания по исчерпании способных саморазогреваться компонентов материала завершиться охлаждением образца до начальной т-ры термостата (кривая 1) либо продолжать самонагреваться вплоть до T своз (кривая 2). Область между Т сн и T своз потенциально пожароопасна, ниже T сн -безопасна. Изменение т-ры Тво временя т в термостатированных образцах горючего материала.

Возможность С. Материала, находящегося в потенциально пожароопасной области, устанавливают с помощью ур-ний. где T окр -т-ра окружающей среды, °С. L-определяющий размер (обычно толщина) материала. Т-время, в течение к-рого может произойти С. A1, n1 и А 2, n2 -коэф., определяемые для каждого материала по опытным данным (см. Табл.). По ур-нию (1) при заданном l находят T окр, при к-рой может возникнуть С. Данного материала, по ур-нию (2)-при известной Т окр величину т. При т-ре, ниже вычисленной T окр, или при т, меньшем, чем время, рассчитанное по ур-нию (2), С. Не произойдет. В зависимости от природы первоначального процесса, вызвавшего самонагревание материала, и значений T сн различают хим., микробиол.

И тепловое С. К химическому С. Относятся экзотермич. Взаимод. В-в (напр., при попадании конц. HNО 3 на бумагу, древесные опилки и др.). Наиб. Типичный и распространенный пример такого процесса-С. Промасленной ветоши или иных волокнистых материалов с развитой пов-стью. Особенно опасны масла, содержащие соед. С ненасыщ. Хим. Связями и характеризующиеся высоким йодным числом (хлопковое, подсолнечное, джутовое и т. Д.). К явлениям химического С. Относится также загорание ряда в-в (напр., мелкораздробл. А1 и Fe, гидриды Si, В и нек-рых металлов, металлоорг. Соед.-алюминийорганичес-кие и др.) при контакте их с воздухом в отсутствие нагрева. Способность в-в к С. В таких условиях наз. Пирофорностью. Особенность пирофорных в-в заключается в том, что их T своз (или T св) ниже комнатной т-ры.

- 200°С для SiH4, Ч 80 °С для А1(С 2 Н 5)3. Для предупреждения химического С. Порядок совместного хранения горючих в-в и материалов строго регламентирован. Склонностью к микробиологическому С. Обладают горючие материалы, особенно увлажненные, служащие пи-тат. Средой для микроорганизмов, жизнедеятельность к-рых связана с выделением теплоты (торф, древесные опилки и др.). По этой причине большое число пожаров и взрывов происходит при хранении сельскохозяйств. Продуктов (напр., силос, увлажненное сено) в элеваторах. Для микробиологического и химического С. Характерно то, что T сн не превышает-обычных значений Т окр и м. Б. Отрицательной. Материалы, имеющие T сн выше комнатной т-ры, способны к тепловому С. Вообще склонностью ко всем видам С.

Обладают мн. Твердые материалы с развитой пов-стью (напр., волокнистые), а также нек-рые жидкие и плавящиеся в-ва, содержащие в своем составе непредельные соед., нанесенные на развитую (в т. Ч. Негорючую) пов-сть. Расчет критич. Условий для хим., микробиол. И теплового С. Осуществляется по ур-ниям (1) и (2). Методы эксперим. Определения Т сн и T своз и условий С. Изложены в спец. Стандарте. Лит. Таубкин С. М., Баратов А. Н., Никитина Н. С., Справочник по жароопасности твердых веществ и материалов, М., 1961. Пожарная опасность строительных материалов, под ред. А. Н. Баратова, М., 1988. Пожаровзрыво-опасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник, под ред. А. Н. Баратова, А. Я. Королъченко, кн. 1-2, М., 1990. А. Н. Баратов.