str. 2 MATERIAŁ NAUCZANIA

Podobne dokumenty
ZASADY POSTĘPOWANIA W SYTUACJACH ZAGROŻEŃ (NP. POŻARU, AWARII) Szkolenia bhp w firmie szkolenie okresowe robotników 79

ZASADY POSTĘPOWANIA W SYTUACJI ZAGROŻEŃ. Szkolenia bhp w firmie szkolenie okresowe pracowników administracyjno-biurowych 178

KURS STRAŻAKÓW RATOWNIKÓW OSP CĘŚĆ I. TEMAT 6: Proces spalania, a pożar. Autorzy: Ariadna Koniuch Daniel Małozięć

Podstawowe wiadomości o zagrożeniach

str. 2 MATERIAŁ NAUCZANIA

Procesy spalania materiałów palnych

KURS STRAŻAKÓW RATOWNIKÓW OSP część II. TEMAT 2: Rozwój pożaru. Autorzy: Ariadna Koniuch Daniel Małozięć

SZKOLENIE PODSTAWOWE STRAŻAKÓW RATOWNIKÓW OSP Temat 11: Spalanie wybuchowe. Piotr Wójcik

PODSTAWOWE ZASADY OCHRONY PRZECIWPOŻAROWEJ ORAZ POSTĘPOWANIA W RAZIE POŻARU. Szkolenia bhp w firmie szkolenie wstępne ogólne 147

LABORATORIUM SPALANIA I PALIW

ZASADY GASZENIA RÓŻNYCH TYPÓW POŻARÓW ORAZ ZASTOSOWANIE RÓŻNYCH TYPÓW GAŚNIC ANALIZA POKAZU GASZENIA POŻARU OPON SAMOCHODU CIĘŻAROWEGO

Wiadomości pomocne przy ocenie zgodności - ATEX

INSTRUKCJE PISEMNE. Czynności, które powinny być wykonane w razie wypadku lub zagrożenia

mgr inż. Aleksander Demczuk

BHP ochrona przeciwpożarowa. Pųð kø Urządzenia Techniki Komputerowej

Kurs Przewodników Szkolenie z zakresu bhp i ppoż.

Zagrożenia pożarowe, zasady ochrony przeciwpożarowej

SPALANIE PALIW GAZOWYCH

CLP/GHS Klasyfikacja zagrożeń wynikających z właściwości fizycznych

Wiadomości pomocne przy ocenie zgodności - ATEX

Urząd Miasta Legnica ZAGROŻENIE EKOLOGICZNO-CHEMICZNE

Przy prawidłowej pracy silnika zapłon mieszaniny paliwowo-powietrznej następuje od iskry pomiędzy elektrodami świecy zapłonowej.

Spalanie detonacyjne - czy to się opłaca?

Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej

NOWOCZESNE KOMORY SPALANIA BIOMASY - DREWNA DREWNO POLSKIE OZE 2016

Aby omówić zjawisko wstecznego ciągu płomieni, należy przytoczyć kilka istotnych definicji z zakresu procesu spalania.

Zasady bezpieczeństwa przy pracy z cieczami kriogenicznymi

CIEPŁO (Q) jedna z form przekazu energii między układami termodynamicznymi. Proces przekazu energii za pośrednictwem oddziaływania termicznego

KURS STRAŻAKÓW RATOWNIKÓW OSP CZĘŚĆ I

Projekt Inżynier mechanik zawód z przyszłością współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

TERMOCHEMIA SPALANIA

Chemia. 3. Która z wymienionych substancji jest pierwiastkiem? A Powietrze. B Dwutlenek węgla. C Tlen. D Tlenek magnezu.

TERMODYNAMIKA I TERMOCHEMIA

ROZPOZNAWANIE SUBSTANCJI CHEMICZNYCH W TRANSPORCIE

Sonochemia. Schemat 1. Strefy reakcji. Rodzaje efektów sonochemicznych. Oscylujący pęcherzyk gazu. Woda w stanie nadkrytycznym?

Przemiany energii w zjawiskach cieplnych. 1/18

TERMOCHEMIA SPALANIA

WYTYCZNE DO PROWADZENIA PRAC NIEBEZPIECZNYCH POŻAROWO NA AGH

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA SPRAW WEWNĘTRZNYCH I ADMINISTRACJI

OGÓLNOPOLSKI TURNIEJ WIEDZY POŻARNICZEJ MŁODZIEŻ ZAPOBIEGA POŻAROM

...najważniejsze jest ratowanie ludzi, następnie zwierząt, a na końcu mienia.

Informacja do podania do publicznej wiadomości:

Materiał powtórzeniowy do sprawdzianu - reakcje egzoenergetyczne i endoenergetyczne, szybkość reakcji chemicznych

Bezpieczeństwo użytkowania samochodów zasilanych wodorem

Produkty firmy HELUKABEL przeznaczone do stref zagrożonych wybuchem

H200 Materiały wybuchowe niestabilne. H201 Materiał wybuchowy; zagrożenie wybuchem masowym. H202

ZAPALNICZKI. CZY TO NIEBEZPIECZNE?

O LPG W PROSTYCH SŁOWACH. Mieszanina propanu i butanu- LPG GAZ, który ulega skropleniu w temperaturze pokojowej gdy ciśnienie wynosi od 2.2 do 4 atm.

Czujki pożarowe- korzyści z ich stosowania.

Zasady użycia, rozmieszczenia i oznakowania podręcznego sprzętu gaśniczego Budynek Ikar SGGW Warszawa, ul. Nowoursynowska 161

Załącznik 2. Międzynarodowe kody zagrożeń i zaleceń bezpieczeństwa (Risk and Safety Phrases)

Magazynowanie cieczy

TREŚCI NAUCZANIA. Poszukuje informacji nt. odnawialnych i nieodnawialnych źródeł energii energii jądrowej, omawia deficyt masy w reakcjach jądrowych

3. Przejścia fazowe pomiędzy trzema stanami skupienia materii:

Bezpieczeństwo pracy w przestrzeniach zagrożonych wybuchem

CIEPŁO O ZNANE CZY NIEZNANE?

Zadanie 2. (0 1) W tabeli podano rodzaje mieszanin oraz wybrane sposoby ich rozdzielania. Rodzaj mieszaniny Metoda rozdzielania mieszaniny

CIEPŁO (Q) jedna z form przekazu energii między układami termodynamicznymi. Proces przekazu energii za pośrednictwem oddziaływania termicznego

3. Izolacja ogniowa wełną mineralną ISOVER

Metoda Elementów Skooczonych

OCENA ZAGROŻENIA WYBUCHEM DLA UKŁADU DOZUJĄCEGO WOLNOSTOJĄCEGO

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1280

1. PRZEDMIOT: Taktyka działań ratowniczo gaśniczych. 2. TEMAT: Rozwój poŝaru.

CIEPLNE I MECHANICZNE WŁASNOŚCI CIAŁ

Zabezpieczenia przeciwpożarowe i przeciwwybuchowe w energetyce oraz podstawowe zasady udzielania pierwszej pomocy. Dariusz Gaschi

ciało stałe ciecz gaz

III. TREŚCI NAUCZANIA

Ochrona KOMPLEX. przeciwpożarowa

CZTERY ŻYWIOŁY. Q=mg ZIEMIA. prawo powszechnej grawitacji. mgr Andrzej Gołębiewski

Wykład 3. Diagramy fazowe P-v-T dla substancji czystych w trzech stanach. skupienia. skupienia

Temat: ZASADY I SPOSOBY GASZENIA POŻARÓW

Zwroty R. ToxInfo Consultancy and Service Limited Partnership Tel.:

a) jeżeli przedstawiona reakcja jest reakcją egzotermiczną, to jej prawidłowy przebieg jest przedstawiony na wykresie za pomocą linii...

Zwrot Znaczenie R1 Produkt wybuchowy w stanie suchym. R2 Zagrożenie wybuchem wskutek uderzenia, tarcia, kontaktu z ogniem lub innymi źródłami

Symbole stosowane do oznaczenia niebezpieczeństwa związanego z użyciem związków chemicznych w krajach Unii Europejskiej

Treści wykraczające poza podstawę programową. Omawia technikę lotu balonem w kontekście zmian gęstości powietrza i temperatury.

Zagrożenie pożarem i wybuchem

Ochrona przeciwpożarowa w szkole

FIZYKA CIEPŁO PRZEMIAN FAZOWYCH

Materiały wybuchowe. Katarzyna Machnikowska

PROBLEMY OCHRONY PRZECIWPOŻAROWEJ I OCHRONY ŚRODOWISKA NATURALNEGO

Imię i nazwisko ucznia Data... Klasa...

Analiza ryzyka jako metoda obniżająca koszty dostosowania urządzeń nieelektrycznych do stref zagrożenia wybuchem.

Temperatura jest wspólną własnością dwóch ciał, które pozostają ze sobą w równowadze termicznej.

Wymagania ogólne. Warunki klimatyczne

Fizyka Termodynamika Chemia reakcje chemiczne

Prowadzący: dr hab. inż. Agnieszka Gubernat (tel. (0 12) ;

Odwracalność przemiany chemicznej

Zwrot wskazujący rodzaj zagrożenia (Zwrot R)

ZADANIA Z CHEMII Efekty energetyczne reakcji chemicznej - prawo Hessa

Termochemia elementy termodynamiki

Tytuł projektu: Jak wzbić się do nieba?

WYKŁAD 3 TERMOCHEMIA

Statyka Cieczy i Gazów. Temat : Podstawy teorii kinetyczno-molekularnej budowy ciał

materiał palny utleniacz ciepło skomplikowane reakcje łańcuchowe (wolne rodniki)

a. Dobierz współczynniki w powyższym schemacie tak, aby stał się równaniem reakcji chemicznej.

EWAKUACJA W SZKOLE JAK TO UGRYŹĆ??? Projekt autorski mł.. bryg. mgr inż.. Arkadiusz Nosal

Zjawiska fizyczne. Autorzy: Rafał Kowalski kl. 2A

LABORATORIUM SPALANIA I PALIW

Fascynujący świat chemii

Transkrypt:

str. 2 MATERIAŁ NAUCZANIA Proces spalania; Spalanie płomieniowe i bezpłomieniowe; Budowa płomienia; Charakterystyka spalania ciał stałych, cieczy i gazów; Metody i sposoby przerywania procesu spalania; Wyrzut i wykipienie cieczy.

str. 3 Proces spalania SPALANIE - jest procesem fizykochemicznym polegającym na reakcji łączenia się materiału palnego z tlenem z powietrza. Reakcji tej (zjawisku pożaru) towarzyszy wzrost temperatury, wydzielanie się ciepła, świecenie w postaci płomieni a także wydzielanie się produktów spalania w postaci dymu. Aby doszło do zaistnienia zjawiska pożaru muszą być spełnione cztery podstawowe warunki jednocześnie, a mianowicie: 1. tlen (który występuje w przyrodzie i stanowi ok. 21 % jego objętości) nr 1 2. materiał palny (paliwo, gaz, ciecz, ciało stałe) nr 2 3. źródło zapłonu, którym może być każde źródło ciepła, czy też bodziec energetyczny - nr 3 4. rozgałęzione reakcje chemiczne warunkujące ciągłość przekazywania energii nr 4. Pod względem energetycznym reakcje chemiczne dzielimy na egzoenergetyczne i endoenergetyczne. Reakcja egzoenergetyczna (egzotermiczna) jest to reakcja chemiczna, przebiegająca z oddaniem ciepła. Reakcja endoenergetyczna (endotermiczna) jest to reakcja chemiczna, przebiegająca z pobraniem ciepła. Ciepło, które jest potrzebne do zapoczątkowania reakcji, nie ma nic wspólnego z tym, czy reakcja jest egzoenergetyczna czy endoenergetyczna. Ważne jest, czy następuje wydzielanie czy pobieranie ciepła w czasie, gdy substraty przemieniają się w produkty. Niektóre reakcje chemiczne egzoenergetyczne mają przebieg gwałtowny, co nazywane jest wybuchem lub detonacją.

Proces spalania

Proces spalania Czas spalania 60 minut 25 minut 1 minuta Wybuch Niemożliwe Mało prawdopodobne Łatwo Bardzo łatwo Szybkość spalania i łatwość zapalenia ciał stałych ( na przykładzie drewna ) zależnie od wielkości powierzchni spalania. Bodziec energetyczny w postaci zapalonej zapałki.

Proces spalania Ź r ó d ła t le n u Materiał palny 21% O 2. Niektóre pierwiastki i związki palne posiadają wystarczającą ilość tlenu do podtrzymywania procesu palenia bez dostępu tlenu jak np. magnez, saletrzan amonowy itp. Źródła ciepła gazy gaz ziemny propan butan wodór acetylen inne ciecze benzyna nafta terpentyna alkohol lakiery farby rozpuszczalniki oleje roślinne oleje zwierzęce tran inne ciała stałe węgiel drewno papier wosk wełna skóry cukier siano korek inne punktowe liniowe powierzchniowe pojemnościowe iskry elektryczne iskry elektrostatyczne iskry mechaniczne wyładowania atmosferyczne wyładowania snopiące łuk elektryczny gorące powierzchnie materiały piroforyczne fale uderzeniowe promieniowanie cieplne i świetlne iskry spawalnicze gorące gazy reakcje chem. otwarty ogień sprężenie adiabatyczne

Proces spalania Żarzenie ogrzanie metalu do takiej temperatury, w której obserwujemy zjawisko świecenia. Spalanie to złożony, fizykochemiczny proces wzajemnego oddziaływania materiału palnego (paliwa) i powietrza (utleniacza), charakteryzujący się wydzielaniem ciepła i światła. Wyróżnia się dwa rodzaje spalania: spalanie bezpłomieniowe i spalanie płomieniowe. Spalanie bezpłomieniowe (tlenie) spalanie materiału organicznego stałego, podczas którego nie ma widocznego płomienia, natomiast produkowane są duże ilości dymu. Temperatura procesu jest stosunkowo niska. Zjawisko to obserwowane jest: w końcowym etapie pożaru, gdyż zwęglone pozostałości wielu palnych substancji stałych mają tendencję do długotrwałego podlegania temu zjawisku, a w początkowej fazie pożaru przy deficycie tlenu bądź za małej mocy źródła ciepła. Spalanie płomieniowe spalanie materiału organicznego w różnej postaci (stałe, ciekłe lub gazowe), z widocznym płomieniem, produkcją dużej ilości ciepła oraz przeważnie dużą ilością dymu (wyjątkiem jest spalanie gazu w optymalnych warunkach).

Budowa płomienia Podczas pożaru wyróżniamy dwa rodzaje płomieni. Najczęściej występujący to płomień dyfuzyjny. Charakteryzuje się tym, iż tlen z otoczenia pobierany jest w trakcie spalania w ilości wystarczającej do ciągłego spalania. Tlen zasysany jest przez ogień do strefy spalania, w której miesza się z materiałem palnym w postaci gazowej, następnie spala się tworząc płomień i wytwarzając dym. Podstawowym przykładem płomienia dyfuzyjnego jest płomień świecy. Drugim rodzajem płomienia jest płomień kinetyczny. Charakteryzuje się tym, iż w chwili rozpoczęcia procesu spalania tlen zmieszany jest już z materiałem palnym w postaci gazowej, wypełniając daną objętość. Dostarczone ciepło np. płomień zapałki, iskra elektryczna powoduje zapalenie się całej mieszaniny (tlen + materiał palny) w tym samym momencie. Następuje wybuch. Płomień kinetyczny wytwarza falę uderzeniową.

Budowa płomienia PŁOMIEŃ DYFUZYJNY np. PŁOMIEŃ ŚWIECY Promieniowanie cieplne Dyfuzja tlenu do płomienia

Budowa płomienia PŁOMIEŃ KINETYCZNY

Charakterystyka spalania ciał stałych, cieczy i gazów Ciała stałe pochodzenia organicznego np. papier, drewno, węgiel, tworzywa sztuczne, żeby zaistniał proces spalania potrzebują znacznej mocy źródła ciepła. Spowodowane to jest tym, iż musi odbyć się proces rozkładu tego materiału do stanu gazowego. Gdyż tylko opary lub pary palne mogą zmieszać się z tlenem i może rozpocząć się proces spalania. Dlatego spalanie tych materiałów rozpoczyna się długim procesem rozpalania. Powierzchnia materiału palnego dostatecznie długo i silnie rozgrzewana zaczyna dymić się, by po chwili pojawił się płomień. W tym momencie niepotrzebny jest już bodziec energetyczny (np. płomień zapałki), proces spalania zachodzi już samoistnie. Płomień emituje tyle ciepła, które w dostateczny sposób rozgrzewa w głąb materiał palny, powodując jego rozkład termiczny. Wytwarzane w ten sposób palne opary docierają do strefy spalania w płomieniu, w którym się spalają. Proces trwa do mementu wyczerpania się materiału palnego, deficytu tlenu lub ugaszenia płomienia. W przypadku ciała stałego bardzo rozdrobnionego np. pył drzewny, wiórki metalu, mąka, cukier puder itp., po wcześniejszym zmieszaniu go z tlenem (na skutek podmuchu lub posługiwaniem się prądem gaśniczym zwartym) może dojść do spalania kinetycznego, czyli wybuchu.

Charakterystyka spalania ciał stałych, cieczy i gazów

Charakterystyka spalania ciał stałych, cieczy i gazów Spalanie cieczy palnych ropopochodnych pochodzenia organicznego przebiega w podobny sposób jak ciał stałych. Ciepło dostarczone od płomienia powoduje intensywniejsze parowanie cieczy, co z kolei powoduje zwiększenie się płomienia i ilości ciepła, które dociera do powierzchni cieczy. Obserwowana jest różnica w sposobie i szybkości zainicjowania procesu spalania. Każda ciecz palna paruje a intensywność parowania zależy od rodzaju substancji i temperatury otoczenia. Nie potrzeba więc takiej ilości ciepła i czasu jak w przypadku ciał stałych aby rozpocząć proces spalania. W wielu przypadkach, zarówno w pomieszczeniach jaki i na terenie otwartym dochodzi do rozpoczęcia procesu spalania od płomienia kinetycznego, czyli wybuchu. Dochodzi do zmieszania się par lub oparów cieczy palnej z powietrzem. W momencie dostarczenia źródła ciepła dochodzi do spalania kinetycznego a później, po wypaleniu się mieszaniny, spalania dyfuzyjnego. Zakończenie procesu spalania jest podobne jak w przypadku ciał stałych.

Charakterystyka spalania ciał stałych, cieczy i gazów

Charakterystyka spalania ciał stałych, cieczy i gazów Gazy palne przechowywane są w stanie skroplonym lub sprężonym. Powoduje to znaczną intensywność ich wypływu w przypadku uwolnienia do atmosfery. Rozpoczęcie procesu spalania gazu zawsze odbywa się płomieniem kinetycznym, z uwagi na wstępne już zmieszanie się gazu z powietrzem i wytworzeniem mieszaniny wybuchowej. Wielkość płomienia zależy od ilości uwolnionego gazu, który zmieszał się z powietrzem. Im większa ilość gazu tym bardziej niebezpieczne rozpoczęcie procesu spalania. Dalszy proces spalania podobny jak w przypadku poprzednich materiałów. Z uwagi na dokładne mieszanie się gazu z tlenem, podczas procesu spalania praktycznie nie występuje dym. Dopiero przy deficycie tlenu i niepełnym spalaniu gazu dym występuje.

Charakterystyka spalania ciał stałych, cieczy i gazów Spalanie dyfuzyjne ciał stałych, gazów palnych i cieczy

Charakterystyka spalania ciał stałych, cieczy i gazów ZAPŁON - polega na zapaleniu mieszaniny palnej punktowym bodźcem energetycznym, tylko w bardzo ograniczonej przestrzeni, wokół której powstaje czoło płomienia przemieszczające się następnie już samoczynnie na całą pozostałość mieszaniny. TEMPERATURA ZAPŁONU - jest to najniższa temperatura cieczy ogrzewanej w ściśle określony sposób, której pary tworzą z powietrzem mieszaninę zapalającą się przy zbliżeniu płomienia. Dotyczy tylko cieczy. ZAPALENIE ( SAMOZAPŁON) - polega na równomiernym ogrzewaniu materiału do takiej temperatury w której zapala się on samorzutnie w całej masie, bez udziału tzw. punktowego bodźca energetycznego. TEMPERATURA ZAPALENIA - jest to najniższa temperatura materiału, który ogrzewany strumieniem ciepła dostarczonym z zewnątrz w wyniku rozkładu termicznego wydziela palną fazę lotną o stężeniu umożliwiającym jego zapalenie się tzn. samorzutne pojawienie się płomienia. Dotyczy ciał stałych i gazów. SAMOZAPALENIE jest to zjawisko zapalenia się materiału palnego w wyniku jego samonagrzewania się, które może być spowodowane procesami biologicznymi, fizycznymi lub chemicznymi.

Metody i sposoby przerywania procesu spalania

Wyrzut i wykipienie cieczy Ciecz łatwopalna, która magazynowana jest w zbiornikach, na skutek pożaru, może w niekontrolowany sposób wylać się na zewnątrz na trzy sposoby. Pierwszy sposób pęknięcie lub przepalenie się ścianek zbiornika. Drugi sposób - wykipienie. Stałe podgrzewanie cieczy palnej w zbiorniku powoduje ciągłe zwiększanie jej objętości. Ciecz zaczyna wrzeć. Zbiornik w końcu nie może pomieścić zwiększającej się ilości cieczy i dochodzi do przelania się przez górną krawędź zbiornika. W przypadku zbiornika zamkniętego dochodzi do wypływu pod ciśnieniem cieczy palnej. Sposób ten można porównać do wykipienia gotowanego mleka.

Wyrzut i wykipienie cieczy Wyrzut Podczas pożaru, stale ogrzewana ciecz palna podnosi swoją temperaturę. Temperatura ta może osiągnąć wartość kilkuset stopni. Stosowanie wody jako środka gaśniczego i/lub szybko rozpadającej się piany gaśniczej doprowadzić może do efektu wyrzutu. Jak wiadomo woda w połączeniu z cieczą ropopochodną opada na dno. W naszym przypadku musi przepłynąć w kierunku dna przez warstwy cieczy, które mają temperaturę kilkuset stopni Celsjusza. Woda w zetknięciu się z temperaturą kilkukrotnie przewyższającą jej temperaturę wrzenia gwałtownie paruje (temperatura wrzenia wody to 100 st. C). Dochodzi do natychmiastowej zmiany stanu skupienia wody w parę a co za tym idzie zwiększenie objętości mieszaniny w zbiorniku (1 litr wody po zamianie w parę zajmuje objętość 1700 litrów). Efektem tego jest wyrzut całej zawartości zbiornika na zewnątrz.

*

Bibliografia: Materiały: Prezentacja Fizykochemia spalania i środki gasnicze dostępna : aspirant17.cba.pl/4/zjazd1.ppt Pofit-Szczepańska M.: Wybrane zagadnienia z chemii ogólnej, fizykochemii spalania i rozwoju pożarów. SAPSP Kraków 1994. Opracowania własne.

24