5.2. горіння, його характеристика та різновиди

Горіння - складний фізико-хімічний процес з'єднання горючої речо­вини з окислювачем, яке супроводжується виділенням тепла і випроміню­ванням світла. Необхідними елементами процесу горіння є:

а)         горюча речовина, її певний стан і кількість;

б)         окислювачі - кисень (коли концентрація кисню в повітрі стає менше 8-10\%, горіння припиняється), хлор, фтор, оксиди азоту, селітра тощо;

в)         джерело займання.

Розрізняють такі різновиди горіння: спалах, займання, самозаймання, самоспалахування, тління.

Спалах - швидкоплинний процес згоряння парів горючої речовини, що має місце при її контакті з відкритим джерелом вогню і супроводжу­ється короткочасним видимим випромінюванням, але без ударної хвилі і стійкого горіння.

Залежно від температури спалаху розрізняють речовини легкозайми­сті (при температурі до 61 °С) і горючі (при температурі понад 61 °С).

Займання - початкова форма горіння, який виникає від джерела вог­ню. Займання відбувається при температурах, вищих за температуру спала­ху для легкозаймистих речовин на 2-5 °С і для горючих - на 5-30°С.

Самозаймання - процес горіння речовини, що виникає при високій температурі без контакту з відкритим джерелом вогню. Наприклад, за­ймання від стиснення, коли температура сумішей досягає критичних зна­чень у дизельних двигунах, процес горіння, який виникає від теплоти, що нагромаджується в речовині внаслідок біологічних або фізико-хімічних процесів (гній, зерно, солома, промаслені ганчірки і т.д.).

Самоспалахування - це самозаймання, що супроводжується появою полум'я.

Тління - безполуменеве горіння горючої речовини у твердій фазі з видимим випромінюванням світла із зони горіння, але при відсутності полум 'я та ударної хвилі.

Окислювачами можуть бути не тільки кисень, а й азотна кислота, бе­ртолетова сіль тощо. Деякі речовини здатні горіти без доступу кисню, на­приклад ацетилен, хлористий азот. Окремі метали можуть горіти в атмо­сфері хлору, парах сірки. Залежно від наявності окислювача горіння може бути повним і неповним.

Повне горіння має місце при достатній кількості окислювача, неповне - при його нестачі. Продуктами повного горіння є вуглекислий газ, вода, азот й інші. При неповному горінні утворюються горючі і токсичні про­дукти (окис вуглецю, альдегіди, смоли, спирти та ін.).

Залежно від структури горючих речовин горіння може бути гомоген­ним і гетерогенним. При гомогенному горінні компоненти горючої суміші знаходяться на початковій стадії у пароподібному стані. Гетерогенне го­ріння має місце при наявності різних фаз у горючий системі, наприклад горіння рідин і твердих матеріалів.

З урахуванням швидкості розповсюдження вогню горіння буває де-флаграційним (декілька м/с), вибуховим (десятки і сотні м/с), детонацій­ним (тисячі м/с).

Окрім того, залежно від способу розповсюдження вогню, горіння бу­ває ламінарним (пошарове розповсюдження фронту вогню) і турбулент­ним (переміщення шарів згорання з підвищеною швидкістю вигорання).