KURS STRAAKW RATOWNIKW OSPC I

TEMAT 6: Proces spalania, a poarAutorzy: Ariadna Koniuch Daniel Maozi

Spalanie

jest to zoony fizykochemiczny proces wzajemnego oddziaywania materiau palnego (paliwa) i tlenu (utleniacza).

Procesowi spalania towarzyszy wydzielanie si:

ciepa, wiata (pomienie), produktw spalania (rozkadu termicznego).

czenie si materiau palnego z tlenem jest poprzedzone termicznym rozpadem czsteczek na atomy, ktre atwiej wchodz w reakcje.

Powolne utlenianie

korodowanie metali, gnicie rolin, butwienie drewna.

Powolne utlenianie nie odgrywa znaczcej roli z punktu widzenia powstawania zagroe poarowych.

Szybkie utlenianie

normalny proces spalania,

towarzyszy mu wydzielanie si duej iloci ciepa, wiata oraz dymu.

Gwatowne utlenianie

inaczej zwane wybuchem,

byskawiczne spalanie ciaa palnego w swojej caej masie,

zachodzce w bardzo krtkim czasie (uamki sekundy).

Spalanie pomieniowe

proces spalania palnej fazy lotnej.

Dlatego te ma miejsce podczas spalania gazw, cieczy i materiaw staych, ktre podczas ogrzewania przechodz w stan lotny.

Spalanie bezpomieniowe (heterogeniczne): tlenie, arzenie

typ spalania niektrych paliw staych, charakteryzujcy si tym, e w czasie spalania nie wystpuje pomie, tzn. e nie tworzy si, lub tworzy w minimalnej iloci, palna faza lotna.

Spalanie bezpomieniowe : tlenie, arzenie

Powolnego utleniania si, podczas ktrego materia palny znajduje si w staym stanie skupienia wystpujce pod postaciami: tlenia (materiay organiczne np. drewno), arzenia (materiay nie organiczne np.metal).

Spalanie pomieniowe a bezpomieniowe

spalanie bezpomieniowe przebiega na og w niszych temperaturach,

z mniejsz prdkoci,

z przewag ilociow produktw czciowego utleniania wgla ni spalanie pomieniowe.

Trjkt spalania

Utleniacz

najczciej w przypadku poarw jest nim tlen zawarty w powietrzu atmosferycznym

Materia palny

materiay, ktre maj zdolno do utleniania w obecnoci utleniacza

Energia cieplna (bodziec energetyczny)

dowolny impuls cieplny majcy niezbdny zapas energii cieplnej do zapocztkowania reakcji spalania materiau

Dwa rodzaje inicjowania spalania pomieniowego

ZAPALENIE rwnomierne ogrzanie materiau palnego do takiej temperatury, w ktrej zapali si on samorzutnie bez udziau tzw. punktowego bodca energetycznego

Dwa rodzaje inicjowania spalania pomieniowego cd

ZAPON zapalenie cieczy palnej punktowym bodcem energetycznym DOTYCZY TYLKO CIECZY PALNYCH

Temperatura zapalenia

jest to najnisza temperatura materiau, ktry ogrzewany strumieniem ciepa dostarczonym z zewntrz w wyniku rozkadu termicznego wydziela paln faz lotn o steniu umoliwiajcym jego zapalenie si tzn. samorzutne pojawienie si pomienia.

Temperatura zaponu

jest to najnisza temperatura cieczy ogrzewanej w cile okrelony sposb, ktrej pary tworz z powietrzem mieszanin zapalajc si przy zblieniu pomienia.

Samozapalenie

proces zapocztkowania reakcji spalania zachodzcy w wyniku zmian biologicznych lub fizycznych i chemicznych materiaw, przy czym samonagrzewanie si materiaw i w konsekwencji ich samozapalenie, nastpuje samorzutnie bez udziau zewntrznych strumieni ciepe oraz bez udziau punktowych rde ciepa.

Grupy substancji podatne na samozapalenieoleje i tuszcze,siarczki elaza,wgiel kamienny, brunatny i torf,produkty rolinne,chemiczne substancje i mieszaniny.

Zjawiska towarzyszce procesowi spalania

wydzielanie si ciepa i wiata (pomienie), wydzielanie si produktw spalania (rozkadu termicznego).

Pomie

widzialna objto gazowa, w ktrej przebiegaj procesy rozkadu termicznego, utleniania i spalania,powstaje w czci przestrzeni, w ktrej zachodzi chemiczna reakcja spalania.

Dwa rodzaje pomieni

POMIE DYFUZYJNY pomie powstay w wyniku zapalenia tej czci objtoci, w ktrej nastpuje mieszanie si paliwa z powietrzem (utleniaczem); szybko spalania w pomieniu dyfuzyjnym jest okrelona szybkoci dyfuzji (przenikania) powietrza do strefy spalania pomienia np. pomie wiecy

Dwa rodzaje pomienicd

POMIE KINETYCZNY pomie powstay w warunkach, gdy substancja palna bya ju wstpnie, przed zapaleniem zmieszana z powietrzem, oznacza to, e szybko spalania okrelana jest przede wszystkim szybkoci przebiegu reakcji spalania.

Spalanie dyfuzyjneW rodowisku poaru zachodzi spalanie dyfuzyjne.

Promieniowanie widoczny kolor gorcych obiektw550C ciemna czerwie (ledwo widzialny)700C janiejsza czerwie900C czerwono-pomaraczowy1100C pomaraczowy

Produkty spalania

Produkty spalania s to substancje otrzymywane w wyniku procesu spalania materiaw palnych. Ze wzgldu na stan skupienia dziel si na: gazowe, cieke, stae.

Produkty spalaniacd

W warunkach poarowych produkty spalania o rnych stanach skupienia wspistniej ze sob w kolumnie konwekcyjnej ognia tzw. KKO.

Kolumna Konwekcyjna Ognia

Kolumna Konwekcyjna Ognia

Wydzielanie si produktw spalaniapodczas poaru stanowi niebezpieczestwo ze wzgldu na:

ograniczenie widocznoci,utrudnianie oddychania spowodowane ich dziaaniem toksycznym oraz wystpujcym niedoborem tlenu,dziaanie termiczne (wysoka temperatura mogca m.in. uszkodzi ukad oddechowy), Produkty spalania s to substancje otrzymywane w wyniku procesu spalania materiaw palnych. Ze wzgldu na stan skupienia dziel si na: gazowe, cieke, stae.

Produkty spalania dziel si na:

Produkty cakowitego spalania - powstae podczas spalania, nie majce zdolnoci do dalszego utleniania w warunkach, w ktrych byy otrzymane, np.: dwutlenek wgla, woda, dwutlenek siarki, piciotlenek fosforu itd.

Produkty niecakowitego spalania - powstae podczas spalania, majce zdolno do dalszego utleniania w warunkach, w ktrych byy otrzymane, np.: tlenek wgla, trjtlenek fosforu itd.

Dym

widoczna cz lotnych produktw spalania. Definiuje si go jako gazowe produkty spalania materiaw organicznych, w ktrych rozproszone s mae czsteczki gazowe i cieke.

Podstawowe sposoby przerywania procesu spalania

Aby ugasi poar, naley wyeliminowa jeden z czynnikw, tworzcych trjkt spalania, tzn.:usun materia palny,ochodzi palce si ciao, a wic obniy jego temperatur poniej temperatury palenia si,odci dostp tlenu do palcego si materiau.Eliminacja przynajmniej jednego z tych czynnikw oznacza ugaszenie poaru.

Poar

Poar

jest niekontrolowanym procesem palenia si, wystpujcym w miejscu do tego nie przeznaczonym, rozprzestrzeniajcym si w sposb niekontrolowany , powodujcym zagroenie dla zdrowia i ycia ludzi i zwierzt oraz straty materialne. Charakteryzuje si on emisj energii cieplnej, ktrej towarzyszy wydzielanie dymu i zazwyczaj pomieni.

Grupy poarw

GrupaMateria palnyPrzykadACiaa stae organicznedrewno, papier, wgiel, tkaniny, soma, itd..BCiecze palne i substancje stae topice sibenzyna, nafta i jej pochodne, alkohol, aceton, itd..CGazymetan, acetylen, propan, wodr, gaz miejskiDMetalesd potas, fosfor, glin i ich stopyFPoary produktw ywnociowych poary tuszczy i olejw w urzdzeniach kulinarnych

Parametry poarowe materiaw

niepalnostopie palnoci, szybko wydzielania ciepa, skonno do tworzenia poncych kropli, generowanie dymu oraz toksycznych gazw podczas rozkadu termicznego.

Klasyfikacja materiaw z uwagi na parametry poarowe

Poar zagroenie dla ratownikw

podwyszona temperatura i gsto strumienia promieniowania cieplnego,toksyczne produkty rozkadu termicznego,zadymienie,niedobr tlenu,uszkodzenie konstrukcji obiektu.

Wpyw gstoci promieniowania cieplnego na organizm czowieka

Gsto promieniowania strumienia cieplnegoSkutki promieniowania cieplnego0,81,2 kW/m2Promieniowanie soneczne nie stwarza dyskomfortu w sytuacji dugich ekspozycji1,6 kW/m2warunki mao komfortowe2,1 kW/m2dawka minimalna, ktra powoduje bl po 60 s4,0 kW/m20% ofiar miertelnych4,7 kW/m2dawka powodujca bl po 1520 s, a oparzenia po 30 s9,5 kW/m2bl po 8 s, oparzenie II stopnia po 20 s12,5 kW/m2najmniejsza dawka promieniowania cieplnego powodujca zapalenie si drewna; due prawdopodobiestwo uszkodzenia ciaa, 1% w cigu 60 s37,5 kW/m2uszkodzenie sprztu technicznego, 1% w cigu 10 s

Wykorzystano:Bielicki P., Podstawy taktyki gaszenia poarw, Krakw 1996Drysdale D., An introdaction to fire dynamics, New York, Wiley 1990Iwaniec R., Zagroenie poarowe, materiay niepublikowane, CNBOP 2004Konecki M, Wykady z teorii poarw, materiay niepublikowane, SGSP 2006PN-EN 2:1998 wraz ze zmian PN-EN 2:1996/A1:2006 Podzia poarwPofit Szczepaska M., Wybrane zagadnienia z chemii oglnej, fizykochemii spalania i rozwoju poarw, SA PSP, Krakw 1994. Praca zbiorowa, Fizykochemia spalania i wybuchw, SGSP, Warszawa 1996Sawicki T., Czynniki zagraajce bezpieczestwu straakw w warunkach poaru, Bezpieczestwo Pracy 7-8/2004www.ratownictwo.org.pldziennik.pap.com.plwww.firewalking.pl

Dzikuj za uwag.