Sering terjadi kasus kebakaran akibat ketel listrik, lampu pijar, lampu neon dan lampu merkuri bertekanan tinggi. Suhu pada permukaan luar lampu pijar mencapai, tergantung daya: 40 W - 145 0 C, 75 W - 250 0 C, 100 W - 290 0 C, 200 W - 330 0 C. Selain itu, faktor penentu kemungkinan penyalaan bahan yang mudah terbakar di bawah pengaruh panas adalah jarak dari permukaannya ke sumber radiasi.
Lampu neon merupakan sumber penyalaan karena tidak berfungsinya peralatan start dan kontrol, panas berlebih pada elemen pengoperasian lampu (throttle, starter) karena pelanggaran persyaratan pemasangan lampu.
Penyebab kebakaran berhubungan dengan pembakaran spontan
zat dan bahan
Pembakaran spontan adalah penyebab kebakaran yang cukup umum, meskipun faktanya hanya beberapa bahan dan zat yang rentan terhadap pembakaran spontan dan pada tingkat yang berbeda-beda.
Pembakaran spontan adalah peningkatan tajam laju proses eksotermik suatu zat, yang menyebabkan munculnya sumber pembakaran.
Kasus pembakaran spontan minyak nabati, minyak ikan, gambut, arang dan jelaga yang baru disiapkan, beberapa jenis batu bara fosil, besi sulfida, dan produk asal tumbuhan yang kurang dikeringkan adalah yang paling terkenal.
Pembakaran spontan terjadi selama penyimpanan dan penggunaan, selama pengangkutan, serta dalam kasus di mana bahan-bahan yang rentan terhadap hal ini (misalnya, gambut dan batu bara) dan terletak di struktur bangunan.
Studi tentang api akibat pembakaran spontan memerlukan pengetahuan tertentu tentang teori pembakaran spontan, serta keterampilan forensik dalam melakukan eksperimen yang relevan. Jenis pembakaran spontan biasanya diklasifikasikan menurut jenis impuls awalnya (termal, mikrobiologis dan kimia). Berdasarkan alasannya, kebakaran pembakaran spontan dibagi menjadi beberapa kelompok utama:
1. Pembakaran spontan kimiawi suatu zat dan bahan.
2. Pembakaran spontan zat dan bahan secara mikrobiologis.
3. Pembakaran spontan termal zat dan bahan:
Pembakaran spontan termal elemen struktural bangunan dengan tidak adanya atau tidak mencukupinya pemotongan, perpindahan, jarak antara perangkat pemanas;
Pembakaran spontan termal dari zat dan bahan yang terletak di dalam ruangan dan di dekat perangkat pemanas yang dipanaskan dan bagian dari peralatan teknologi.
Pembakaran spontan kimiawi terjadi sebagai akibat aksi oksigen, air, atau interaksi langsung zat lain terhadap zat.
Pembakaran spontan mikrobiologis terjadi ketika, pada kelembaban dan suhu yang sesuai dalam produk tanaman, aktivitas vital mikroorganisme diaktifkan, sementara suhu meningkat dan bentuk mikroorganisme berubah. Pada suhu 75 0 C, mikroorganisme mati, tetapi pada suhu 60-70 0 C terjadi oksidasi dan pembakaran beberapa senyawa organik yang mudah terbakar dengan pembentukan batubara berpori halus. Karena adsorpsi oksigen atmosfer, batubara ini dipanaskan hingga suhu dekomposisi dan oksidasi aktif senyawa organik, yang menyebabkan kebakaran.
Pembakaran spontan termal terjadi sebagai akibat dari paparan sumber panas yang berkepanjangan pada zat dan bahan di mana terjadi perubahan yang, karena proses dekomposisi, adsorpsi atau oksidatif, menyebabkan pemanasan sendiri. Oleh karena itu, pembakaran spontan terjadi ketika kondisi mendukung proses oksidasi dan akumulasi panas. Hal ini hanya mungkin terjadi di area tertentu, sehingga pembakaran spontan bersifat fokus.
Kebakaran karena memfokuskan sinar matahari
Dengan bertambahnya panjang rantai hidrokarbon dalam deret homolog, suhu penyalaan otomatis menurun.
Dalam hal ini, muncul masalah: di satu sisi, suhu penyalaan sendiri sangat bergantung pada banyak faktor, di sisi lain, masih perlu menganalisis bahaya kebakaran dari proses, peralatan atau teknologi dengan sirkulasi gas. atau cairan gas dan memberikan tindakan pencegahan.
Untuk menghilangkan aspek negatif ini, di dalam dan luar negeri, undang-undang menetapkan kondisi pengujian yang sama untuk semua laboratorium, dicatat dalam Gost 12.1.044. Perlu dicatat bahwa teknik ini bersifat universal dan digunakan untuk menentukan suhu penyalaan sendiri gas, cairan, dan zat padat yang mudah terbakar.
Inti dari metode penentuan suhu penyalaan otomatis terdiri dari memasukkan massa tertentu suatu zat ke dalam volume yang dipanaskan dan mengevaluasi hasil pengujian. Dengan mengubah suhu pengujian, temukan nilai minimum di mana zat dapat menyala secara spontan.
4. Mekanisme proses pembakaran spontan termal suatu zat
Semua orang tahu bahwa kebakaran di rawa gambut, ledakan di tambang batu bara, dan lain-lain menimbulkan masalah besar. Kesulitan dalam mencegahnya terletak pada kenyataan bahwa kebakaran sering kali terjadi tanpa sumber penyulut dari luar. Ini juga termasuk kebakaran di tumpukan jerami, lumbung dan masih banyak lagi.
Dalam beberapa kasus, pembakaran bahan padat yang mudah terbakar dapat terjadi karena pemanasan sendiri, yang disebabkan oleh proses fisik, kimia dan biologi yang terjadi pada zat pada suhu rendah (sampai 70 ° C) (oksidasi, dekomposisi, adsorpsi, kondensasi, vital. aktivitas mikroorganisme, dll.) . Proses ini disebut pembakaran spontan.
Pembakaran spontan- peningkatan tajam laju proses eksotermik suatu zat, yang menyebabkan munculnya sumber pembakaran.
Pembakaran zat dan bahan secara spontan sering kali menyebabkan kebakaran di fasilitas industri.
Pemisahan zat yang mudah terbakar secara spontan dari semua zat yang mudah terbakar dijelaskan oleh meningkatnya bahaya dibandingkan dengan zat mudah terbakar lainnya dan perlunya tindakan pencegahan tambahan, dan oleh karena itu perhatian khusus diberikan pada studi tentang proses ini.
Semua zat mudah terbakar yang bersentuhan dengan udara mulai teroksidasi pada suhu tertentu. Proses ini disertai dengan pelepasan panas. Dalam beberapa kasus, pembuangan panas yang dihasilkan sangat terbatas, dan pada rasio tertentu antara laju pelepasan panas dan pembuangan panas, pemanasan sendiri dari bahan yang mudah terbakar dimungkinkan.
Pemanasan sendiri suatu zat dapat terjadi tidak hanya sebagai akibat oksidasi, tetapi juga dari reaksi eksotermik lainnya (penguraian), serta dari sejumlah fenomena fisik dan biologis.
Zat yang memanas sendiri dapat terjadi karena alasan berikut:
a) terjadinya reaksi kimia eksotermik
b) proses biologis mikroorganisme (bakteri, sel tumbuhan, dll)
c) proses fisik dengan pelepasan panas, adsorpsi dan kondensasi.
Dalam kondisi tertentu, proses self-heating dapat menyebabkan terjadinya pembakaran, mirip dengan fenomena self-ignition.
Perbedaan antara pembakaran spontan dan pembakaran spontan adalah sebagai berikut:
1. Pembakaran spontan terjadi pada zat padat dan terkondensasi, sedangkan pembakaran spontan terjadi pada sistem gas-uap-udara.
2. Proses pemanasan sendiri selama pembakaran spontan dimulai pada suhu “rendah” (sampai 70°C), dan penyalaan sendiri terjadi pada suhu yang relatif tinggi (lebih dari 150°C)
3. Pembakaran spontan melalui tahap membara.
4. Dengan pembakaran spontan, periode induksi bisa memakan waktu yang sangat lama, tetapi dengan pembakaran spontan - beberapa detik
Sejumlah besar zat dan bahan rentan terhadap pembakaran spontan. Mereka dibagi menjadi tiga kelompok:
1. zat yang terbakar secara spontan di udara. Kelompok ini mencakup zat: minyak, lemak, fosfor putih, serbuk logam, besi sulfida, bahan bakar fosil, produk tanaman.
2. zat yang terbakar secara spontan jika terkena air. Kelompok ini mencakup zat: logam alkali, hidrida logam alkali, karbida logam alkali, kalsium karbida, kalsium oksida, peroksida, silisida dan natrium hidrosulfit.
3. campuran yang mudah terbakar secara spontan. Dalam komposisi campuran tersebut, komponen wajibnya adalah zat pengoksidasi dan zat yang mudah terbakar. Zat pengoksidasi: oksigen terkompresi, klorin, brom, fluor, asam nitrat, natrium dan barium peroksida, kalium permanganat, kromat anhidrida, nitrat, klorat, perklorat, dan pemutih. Zat yang mudah terbakar: gula, belerang, gliserin, alkohol, dll.
Teori modern tentang pembakaran spontan termal suatu zat dan bahan didasarkan pada gagasan tentang “titik panas” yang mengembara yang terbentuk menurut pola tertentu. Mari kita bayangkan sebuah sistem tersebar dengan ukuran terbatas (bal kapas, bal tepung ikan, dll.). Sistem dan lingkungan memiliki suhu T o, dan di dalamnya telah terbentuk zona kecil di mana proses oksidatif telah dimulai.
Skema terjadinya “hot spot”
Akibat oksidasi, panas mulai dilepaskan, yang menyebar ke segala arah (kami tidak memperhitungkan konveksi). Suhu di zona reaksi akan meningkat secara bertahap dan mencapai nilai di mana proses penghancuran termal bahan padat dimulai dengan pelepasan produk dekomposisi. Yang terakhir ini akan mengembun dan teradsorpsi pada permukaan zat. Prasyarat untuk proses tersebut adalah adanya oksigen dan permukaan zat yang mudah terbakar. Semakin besar dispersi suatu bahan, semakin besar luas permukaan spesifiknya, dan oleh karena itu semakin tinggi laju proses oksidasi, dekomposisi, kondensasi dan adsorpsi, akibatnya panas dilepaskan dan terakumulasi di dalam bahan:
q + = q р + q destr + q cond + q iklan,
di mana q + adalah efek termal dari reaksi oksidasi;
q destr - efek termal dari reaksi penghancuran termal;
q cond - panas kondensasi produk dekomposisi;
q ad c adalah panas adsorpsi produk reaksi.
Jika laju pelepasan panas lebih rendah dari laju pelepasan panas di zona reaksi, maka proses pemanasan sendiri di dalam volume zat akan dimulai. Dengan meningkatnya suhu, proses ini akan semakin cepat karena peningkatan laju reaksi dan intensitas pelepasan panas. Jika terdapat cukup oksigen di zona reaksi, dan pembuangan panas ke lingkungan sulit dilakukan, maka proses pemanasan sendiri yang berkelanjutan dapat berpindah ke tahap yang secara kualitatif baru - pembakaran spontan. Proses pemanasan sendiri dan pembakaran spontan biasanya berkembang di daerah difusi, dan kecepatannya bergantung pada laju masuk (difusi) oksigen dari luar ke dalam zona reaksi. Zat berpori dan berserat yang mudah teroksidasi serta bahan yang mengandung banyak oksigen molekuler rentan terhadap pembakaran spontan.
Struktur bahan yang mudah terbakar heterogen dalam volume: kepadatan pengepakan, kepadatan, kelembaban yang berbeda, dll. Hal ini mengarah pada fakta bahwa dalam sejumlah besar material, zona reaksi akan bergerak dengan kecepatan dan arah yang berbeda. Pada bagian yang sedikit panasnya yang dibuang, suhunya akan lebih tinggi. Bagian ini akan menjadi seperti pusat termal yang bergerak dari zona reaksi mengembara "hot spot". Suhu maksimum akan diamati di bagian terdalam material.
Periode awal pembakaran spontan seringkali tidak terlihat dari luar, karena produk penghancuran oksidatif termal teradsorpsi seluruhnya di dalam zat. Biasanya, beberapa “titik panas” muncul secara bersamaan dalam volume material, yang seiring dengan berkembangnya proses, bergabung satu sama lain untuk membentuk kejenuhan buta yang tidak berhubungan dengan permukaan zat. Studi tentang kebakaran adalah tanda yang jelas tentang terjadinya kebakaran sebagai akibat dari pembakaran spontan.
Titik panas pada beberapa bahan tanaman disebabkan oleh proses mikrobiologi. Dalam bahan organik seperti biji-bijian, wol, tepung ikan, jerami, gambut, dll., karena aktivitas mikroorganisme panas dilepaskan dan terakumulasi dalam volume material. Ketika suhu mencapai 60-70 °C, mikroorganisme mati. Namun, pada saat ini, “titik panas” yang mengembara telah terbentuk, dan proses pembakaran spontan termal dimulai.
Analisis ekspresi di atas menunjukkan bahwa kondisi pembakaran spontan bergantung pada sifat kimia bahan, bentuk dan massanya, serta kondisi awal dan batas pertukaran panas dengan lingkungan. Setiap material curah atau berserat memiliki kondisi kritisnya sendiri untuk pembakaran spontan. Tidak ada metode komputasi untuk penentuannya, meskipun sejumlah besar bahan percobaan telah terakumulasi, yang menjadi dasar pengembangan langkah-langkah untuk mencegah kebakaran akibat pembakaran spontan. Untuk melakukan hal ini, pertama-tama, diperlukan pengetahuan tentang parameter bahaya kebakaran bahan dan bahan dalam kondisi spesifik pemrosesan, penyimpanan, dan pengangkutannya. Parameter ini meliputi suhu pemanasan sendiri, suhu pembakaran, dan kondisi pembakaran spontan termal. Parameter ini ditentukan menggunakan metode eksperimental khusus yang ditetapkan dalam GOST 12.1.044.
Suhu pemanasan sendiri - ini adalah suhu dari mana proses oksidasi, dekomposisi, dll. yang secara praktis dapat dilihat terjadi dalam suatu zat atau bahan yang terletak di atmosfer udara. Suhu pemanasan otomatis adalah suhu terendah suatu zat dimana pemanasan berpotensi menyebabkan pembakaran spontan. Suhu yang aman untuk pemanasan suatu zat dalam waktu lama adalah suhu yang tidak lebih tinggi dari 90% suhu pemanasan sendiri.
Suhu membara selama pembakaran spontan - Ini adalah suhu padatan di mana terjadi peningkatan tajam dalam laju reaksi eksotermik oksidasi produk penguraian padat, yang menyebabkan munculnya pusat membara.
Kondisi pembakaran spontan termal - Ini adalah hubungan yang terungkap secara eksperimental antara suhu lingkungan, massa suatu zat dan waktu hingga terjadinya pembakaran spontan. Metodologi pengujian memungkinkan kita memperoleh ekspresi analitik yang cukup andal dan praktis untuk kondisi kritis pembakaran spontan termal t c = f(S) dan t c = f(r) pada sampel kecil (S.N. Taubkin dan V.T. Monakhov). Sampel ditempatkan dalam keranjang jaring kubik dengan panjang tepi 35 hingga 200 mm (total enam ukuran), dipanaskan dalam termostat udara dalam kondisi isotermal, dan untuk setiap ukuran suhu minimum di mana sampel menyala secara spontan ditentukan. Berdasarkan hasil pengujian, digambarkan grafik ketergantungan logaritma suhu pembakaran spontan terhadap logaritma luas permukaan spesifik keranjang, serta logaritma waktu sebelum pembakaran spontan (Gbr. 2.2 ). Garis lurus yang diperoleh pada grafik didekati dalam bentuk persamaan:
log Т c = А р + n р ×log S (1) kondisi termal
log T c = A s + n s ×lg t (2) pembakaran spontan,
dimana A r, A s, n r, n s adalah koefisien yang ditentukan dari grafik pada Gambar 2.2. Persamaan ini memudahkan untuk menghitung waktu dan suhu pembakaran spontan untuk zat dalam wadah, dituangkan ke dalam tumpukan, ditumpuk, dll.
Grafik suhu Tc versus spesifik
permukaan S dan dari waktu t hingga pembakaran spontan sampel
Namun, ada proses penyalaan bahan tanpa sumber penyalaan, yaitu diriapi, yang dapat berupa jenis berikut: termal, kimia Dan mikrobiologis.
Panas pembakaran spontan dinyatakan dalam akumulasi panas oleh material, di mana terjadi pemanasan sendiri pada material. Suhu pemanasan sendiri suatu bahan atau bahan merupakan indikator bahaya kebakaran™. Untuk sebagian besar bahan mudah terbakar, indikator ini berkisar antara 80 hingga 150°C. Membara lama sebelum dimulainya api
pembakaran adalah karakter yang khasstabilitas proses pembakaran spontan termal, yang terdeteksi oleh bau bahan yang membara yang bertahan lama dan terus-menerus.
Bahan kimia pembakaran spontan segera memanifestasikan dirinya dalam pembakaran yang menyala-nyala, yang umum terjadi ketika zat organik bergabung dengan asam, minyak nabati, dan minyak industri. Minyak dan lemak, pada gilirannya, mampu terbakar secara spontan dalam lingkungan oksigen.
Dalam praktiknya, proses pembakaran spontan gabungan paling sering terjadi: panasdan kimia.
Dinamika kebakaran
Menilai dinamika perkembangan kebakaran, kita dapat membedakan beberapa fase utamanya:
Fase pertama (hingga 10 menit - tahap awal, termasuk peralihan api ke api dalam waktu kurang lebih 1-3 menit. dan pertumbuhan zona pembakaran selama 5-6 menit. Dalam hal ini, penyebaran api yang sebagian besar linier terjadi di sepanjang bahan dan bahan yang mudah terbakar, yang disertai dengan emisi asap yang melimpah. Pada tahap ini sangat penting untuk memastikan ruangan terinsulasi dari udara luar, karena... dalam beberapa kasus, api padam sendiri di ruangan tertutup.
fase ke-2 - tahap perkembangan volumetrik tubuhra, membutuhkan waktu 30^40 menit. Hal ini ditandai dengan proses pembakaran yang hebat dengan transisi ke pembakaran volumetrik, proses perambatan api terjadi dari jarak jauh karena perpindahan energi pembakaran ke bahan lain.
Setelah 15-20 menit. kaca hancur, aliran oksigen meningkat tajam, suhu (hingga 800-900°C) dan laju pembakaran mencapai nilai maksimum. Stabilisasi api pada nilai maksimumnya terjadi selama 20-25 menit. dan berlanjut selama 20-30 menit lagi. Dalam hal ini, sebagian besar bahan yang mudah terbakar terbakar.
fase ke-3 - tahap pemadaman api itu. afterburning berupa membara perlahan, setelah itu api padam.
Menganalisis dinamika perkembangan kebakaran, WHOkesimpulan tertentu dapat diambil:
1. Sistem keselamatan kebakaran teknis (alarm dan pemadam kebakaran otomatis) harus beroperasi sampai intensitas pembakaran maksimum tercapai, atau lebih baik lagi -
pada tahap awal kebakaran. Hal ini akan memberikan kepala lembaga pendidikan waktu untuk mengatur langkah-langkah untuk melindungi masyarakat.
2. Pemadam kebakaran biasanya tiba dalam waktu 10-15 menit. setelah panggilan, mis. dalam 15-20 menit. setelah kebakaran terjadi, ketika terjadi bentuk tiga dimensi dan intensitas maksimum.
Agen pemadam kebakaran
Terdapat klasifikasi kebakaran menurut karakteristik lingkungan yang mudah terbakar, dan ini memiliki arti praktis yang penting ketika memilih jenis bahan pemadam api utama:
Kelas A- pembakaran padatan (kayu, kertas, tekstil, plastik);
Kelas B- pembakaran zat cair;
Kelas C- pembakaran gas;
Kelas D - pembakaran logam dan zat yang mengandung logam;
Kelas E- pembakaran instalasi listrik.
Kelas kebakaran yang ditentukan menyarankan cara yang tepat untuk memadamkannya. Misalnya pada bangunan dan struktur yang mereka gunakan agen pemadam kebakaran.
Menghentikan pembakaran (metode pemadaman) dilakukan berdasarkan prinsip-prinsip terkenal berikut:
"- pendinginan zat yang bereaksi;
»-» isolasi zat yang bereaksi dari zona pembakaran;
»-* pengenceran zat yang bereaksi ke konsentrasi yang tidak mudah terbakar;
"-" penghambatan kimia dari reaksi pembakaran.
Dalam praktiknya, prinsip-prinsip penghentian pembakaran ini biasanya diterapkan secara komprehensif.
Saat memadamkan api, kita dapat membedakan periode lokalisasi dan likuidasinya secara kondisional.
Kebakaran dianggap terlokalisasi ketika:
Tidak ada ancaman terhadap manusia dan hewan;
Tidak ada ancaman ledakan atau keruntuhan;
Perkembangan kebakaran terbatas;
Kemungkinan penghapusannya dengan menggunakan kekuatan dan sarana yang tersedia telah dipastikan.
Api dianggap padam bila:
Pembakaran telah berhenti;
Pencegahan terjadinya hal tersebut terjamin.
Pejabat lembaga pendidikan perlu mengetahui tanda-tanda lokalisasi dan pemadaman api agar dapat mengambil keputusan yang tepat jika terjadi kebakaran.
Untuk agen pemadam kebakaran utamamengaitkan:
Air dan solusinya;
Busa kimia dan mekanik udara;
Air dan solusinya telah menerima penggunaan terbesar karena ketersediaannya, biaya rendah dan efisiensi dengan prinsip dominan pendinginan untuk menghentikan pembakaran. Namun Anda harus ingat bahwa Anda tidak dapat:
■* padamkan instalasi listrik beraliran listrik dengan air;
■" gunakan air saat memadamkan produk minyak yang terbakar;
** gunakan air saat memadamkan bahan kimia yang bereaksi dengannya.
Namun air memiliki tegangan permukaan yang tinggi sehingga tidak dapat membasahi dengan baik padatan, terutama yang berserat. Sifat air ini harus diperhitungkan ketika menggunakan pasokan air api internal jika terjadi kebakaran di lembaga pendidikan. Untuk mengurangi kekurangan air sebagai bahan utama pemadam kebakaran, ditambahkan berbagai bahan tambahan ke dalamnya.
Senyawa pemadam api bubuk memiliki mekanisme penghentian pembakaran yang beragam, efisiensi tinggi dan mampu menghentikan pembakaran hampir semua kelas. Hal ini menentukan penggunaannya secara luas dalam alat pemadam kebakaran. Namun bahan ini cenderung menggumpal, sehingga memerlukan pengocokan berkala sebagai bagian dari alat pemadam kebakaran. Dapat juga digunakan untuk memadamkan instalasi listrik beraliran listrik.
Dioksida karbon (CO 2) - fraksi padatnya, bila digunakan dalam alat pemadam kebakaran, segera berubah menjadi gas, melewati fase cair. Menerapkan beberapa mekanisme penghentian pembakaran dan sangat efektif. Direkomendasikan untuk digunakan untuk memadamkan instalasi listrik bertegangan, meskipun mampu menghentikan pembakaran hampir semua bahan yang mudah terbakar, kecuali logam natrium dan kalium, magnesium dan paduannya.
Agen pemadam kebakaran yang terdaftar adalah yang utama ketika digunakan di lembaga pendidikan, meskipun pemadam kebakaran banyak menggunakan berbagai busa dengan sifat unik.
Masalah menentukan jumlah yang dibutuhkankualitas bahan pemadam kebakaran primerratus, tetapi Anda perlu mengingat beberapa halkedudukan.
Peralatan teknologi dengan alat pemadam kebakaran dilakukan sesuai dengan persyaratan paspor untuk peralatan ini atau peraturan keselamatan kebakaran yang relevan.
Disarankan untuk memilih jenis dan menghitung jumlah alat pemadam kebakaran yang diperlukan tergantung pada kemampuan pemadaman api, luas maksimum ruangan, dan kelas api dari bahan yang mudah terbakar.
Di gedung dan bangunan umum, setidaknya dua alat pemadam kebakaran manual harus ditempatkan di setiap lantai.
Jika terdapat beberapa ruangan kecil dengan kategori bahaya kebakaran yang sama, jumlah alat pemadam kebakaran yang dibutuhkan ditentukan dengan mempertimbangkan total luas ruangan tersebut.
Oleh karena itu, “Peraturan Keselamatan Kebakaran di Federasi Rusia” PPB 01-03 merekomendasikan untuk bangunan umum dengan luas 800 m2 untuk menggunakan empat alat pemadam api bubuk merek OP-5, atau dua OP-10, atau empat OU -2, atau dua OU-5. Menurut pendapat kami, sebaiknya menggunakan alat pemadam kebakaran OP-5 sebagai yang paling efektif di kawasan lindung, dengan tambahan penempatan alat pemadam kebakaran OU-2 (OU-5) di kelas komputer, yaitu. Di mana. Ada instalasi listrik hidup. Pendekatan ini tidak mengurangi rekomendasi “Peraturan Keselamatan Kebakaran di Federasi Rusia”, tetapi hanya memperkuatnya, berdasarkan karakteristik lembaga pendidikan.
Pembakaran spontan: 1) peningkatan tajam laju proses eksotermik dalam suatu zat, yang menyebabkan terjadinya kebakaran; 2) berjemur tanpa eksternal, terjadi sebagai akibat dari proses eksotermik yang dimulai sendiri. Keunikan pembakaran spontan adalah terjadinya sebagai akibat oksidasi pada suhu yang relatif rendah (lihat Suhu penyalaan otomatis) di lingkungan yang merupakan zat dan bahan yang tersebar halus. Kondisi yang paling penting untuk pembakaran spontan adalah kemampuan zat untuk menjalani proses yang ditunjukkan dan akumulasi energi yang dilepaskan, yang paling umum terjadi pada bahan curah ketika terakumulasi dalam volume besar (lihat. Kecenderungan pembakaran spontan). Proses kemunculannya pembakaran pembakaran spontan didahului dengan tahap lambat pemanasan sendiri. Pembakaran spontan terjadi dimana proses pemanasan sendiri memberikan peningkatan suhu hingga nilai kritis tertentu. Perbedaan signifikan dalam proses penyamakan dan pembakaran spontan terdiri dari periode induksi yang berbeda: selama pembakaran, periode ini dihitung dalam detik dan menit, dan selama pembakaran spontan - jam dan bahkan hari dan bulan. Tergantung pada sumber pemanasan sendiri, proses pembakaran spontan dibagi menjadi mikrobiologis, termal dan kimia. Pembakaran spontan mikrobiologis adalah karakteristik bahan organik yang tersebar dan berserat, di mana aktivitas vital bakteri dan mikroorganisme dimungkinkan, disertai dengan manifestasi eksotermik. Pembakaran spontan didorong oleh: peningkatan kelembapan bahan; kandungan minyak; kontaminasi dengan benda asing; porositas memungkinkan difusi oksigen untuk akumulasi zat dan bahan yang terdispersi dan kapasitas penyerapan yang tinggi dari produk dekomposisi termal dan termo-oksidatif, yang mengkatalisis proses pemanasan sendiri dan pembakaran spontan. Ketika suhu berubah dalam volume material, 2 suhu maksimum biasanya dicatat, dipisahkan satu sama lain dalam jangka waktu tertentu. Maksimum pertama terjadi dalam selang waktu satu hari hingga satu minggu sejak wabah dimulai dan mencapai suhu 40-45°C. Pada kisaran suhu ini, pelepasan panas terjadi karena aktivitas vital mikroflora yang tidak mampu hidup pada suhu di atas 45 °C. Suhu maksimum kedua, mencapai 75-85 °C, terjadi karena berkembangnya bakteri termofilik. Proses pelepasan panas terutama dipengaruhi oleh 2 faktor - ukuran populasi mikroorganisme (ukuran pusat pemanasan sendiri) dan suhu maksimum di mana mereka dapat hidup. Sumber panas tambahan pada bahan tanaman adalah respirasinya (misalnya, peningkatan suhu yang cepat di tumpukan kecil rumput yang baru dipotong atau saat membentuk tumpukan jerami). Bahan yang tersebar mempunyai batas kontak yang jelas dengan lingkungan. Sepanjang batas ini, udara menembus antar partikel ke dalam massa material dan teradsorpsi di pori-pori partikel atau serat. Kehadiran permukaan bahan padat yang berkembang dengan oksigen udara yang teradsorpsi di atasnya merupakan salah satu kondisi terjadinya pembakaran spontan termal, dimana bahan dengan porositas dan struktur tinggi yang menjamin penetrasi oksigen ke dalam zona reaksi paling rentan. Kecenderungan terjadinya pembakaran spontan meningkat seiring dengan meningkatnya kapasitas adsorpsi material. Karena produk antara dalam pembakaran spontan sebagian besar bahan organik adalah batubara, pola pembakaran spontannya mempunyai dampak yang signifikan terhadap proses secara keseluruhan. Dalam hal ini, peran penting dalam pembakaran spontan batubara dimainkan oleh kemampuannya menyerap uap dan uap air pada tahap awal proses, yang terjadi dengan efek eksotermik. Semakin besar volume bahan terdispersi, semakin baik kondisi akumulasi panas di dalamnya dan semakin tinggi kemungkinan terjadinya panas pengapian . Dengan peningkatan porositas partikel dan porositas lapisan (kepadatan awal), transfer oksigen ke permukaan antarmuka di zona reaksi oksidasi meningkat. Hal ini berkontribusi pada pemanasan sendiri material yang lebih intens, karena konduktivitas termal campuran partikel dengan udara menurun dan laju pemanasan meningkat karena penurunan kapasitas panas per satuan volume material. Sebaliknya, pemadatan lapisan partikel mendorong pembuangan panas dari zona reaksi karena peningkatannya konduktivitas termal. Kelembaban memainkan peran penting dalam proses pemanasan sendiri dan pembakaran spontan zat dan bahan. Pembakaran spontan termal ditandai dengan fakta bahwa ia dimulai dengan pemanasan awal yang moderat. Contoh dari jenis pembakaran spontan ini adalah pembakaran spontan papan serat dan bahan insulasi fiberglass saat menyimpan produk dalam jumlah besar setelah proses produksi yang berhubungan dengan suhu tinggi. Pembakaran spontan kimia didasarkan pada proses interaksi kimia zat dan bahan atau oksidasinya, yang disertai dengan pelepasan sejumlah besar panas. Contoh reaksi kimia yang menyebabkan pembakaran pada pembakaran spontan adalah: aksi asam sulfat dan nitrat pekat pada bahan organik; pembakaran spontan dari kain yang diminyaki; terjadinya pembakaran bahan piroforik: beberapa logam, logam hidrida, senyawa organologam dan lain-lain (lihat. Piroforisitas ). Metode untuk menentukan kerentanan zat dan bahan terhadap pembakaran spontan didasarkan pada penentuan kondisi kritis penyalaan suatu zat (bahan), yang mencirikan kinetika proses ini. Pencegahan pembakaran spontan didasarkan pada penggunaan metode dan cara yang mengurangi aktivitas kimia zat yang bereaksi atau menyediakan kondisi stasioner untuk pertukaran panas antara bahan dan lingkungan pada suhu di bawah suhu pembakaran spontan untuk kondisi penggunaan, penyimpanan atau tertentu. transportasi material. Pilihan metode perlindungan ditentukan oleh sifat material, karakteristik proses teknologi dan kelayakan ekonomi. Untuk mendeteksi sumber pembakaran spontan di dalam massa produk yang disimpan, dipasang sistem sensor yang merespons kenaikan suhu. Sistem pemantauan jarak jauh ini seringkali tidak efektif karena rendahnya konduktivitas termal dan kapasitas panas yang tinggi dari bahan yang tersebar, akibatnya sumber pemanasan sendiri dan pembakaran spontan terdeteksi dengan sangat lambat. Cara yang lebih efisien untuk mendeteksi sumber peningkatan aktivitas suhu yang timbul karena berbagai alasan di timbunan bahan terdispersi adalah metode yang didasarkan pada analisis produk penghancuran termal dan termo-oksidatif (misalnya, karbon monoksida, metana, hidrogen) , tata nama dan isinya menentukan tahapan pemanasan sendiri dan pembakaran spontan, serta lokasi sumber pembakaran spontan. Jika sumber pembakaran spontan tidak terdeteksi pada waktu yang tepat, gas mudah terbakar yang dilepaskan di ruang terbatas, bercampur dengan udara dan dengan adanya sumber penyalaan (misalnya, sumber pembakaran spontan) dapat menyebabkan ledakan. menyala.: gost 12.1.044-89. SSBT. Bahaya kebakaran dan ledakan bahan dan bahan. Nomenklatur indikator dan metode penentuannya: Koltsov K.S., Popov B.G. Pembakaran spontan padatan dan bahan serta pencegahannya. M., 1978; Gorshkov V.I. Pembakaran zat dan bahan secara spontan. M., 2003.
Pengorganisasian tindakan pencegahan kebakaran dan pemadaman kebakaran yang benar tidak mungkin dilakukan tanpa memahami esensi proses kimia dan fisik yang terjadi selama pembakaran. Pengetahuan tentang proses-proses ini memungkinkan pemadaman api berhasil.
Pembakaran adalah reaksi oksidasi kimia yang disertai pelepasan panas dalam jumlah besar dan biasanya berpijar. Oksidator dalam proses pembakaran dapat berupa oksigen, klorin, bromin dan zat lainnya.
Dalam kebanyakan kasus, jika terjadi kebakaran, zat yang mudah terbakar dioksidasi oleh oksigen atmosfer. Jenis zat pengoksidasi ini diadopsi dalam presentasi berikut. Pembakaran dimungkinkan dengan adanya zat yang mampu terbakar, oksigen (udara) dan sumber penyalaan. Dalam hal ini, bahan yang mudah terbakar dan oksigen harus berada dalam rasio kuantitatif tertentu, dan sumber penyalaan memiliki cadangan energi panas yang diperlukan.
Diketahui bahwa udara mengandung sekitar 21% oksigen. Pembakaran sebagian besar zat menjadi tidak mungkin bila kandungan oksigen di udara turun menjadi 14-18%, dan hanya beberapa zat yang mudah terbakar (hidrogen, etilen, asetilena, dll.) yang dapat terbakar bila kandungan oksigen di udara 10% atau kurang. . Dengan semakin berkurangnya kandungan oksigen, pembakaran sebagian besar zat terhenti.
Zat yang mudah terbakar dan oksigen merupakan zat yang bereaksi dan membentuk sistem yang mudah terbakar, dan sumber penyalaan menyebabkan reaksi pembakaran di dalamnya. Sumber penyalaan dapat berupa benda yang terbakar atau pijar, serta pelepasan listrik dengan cadangan energi yang cukup untuk menyebabkan pembakaran, dan lain-lain.
Sistem yang mudah terbakar dibagi menjadi homogen dan heterogen. Sistem homogen adalah sistem di mana zat yang mudah terbakar dan udara tercampur secara merata satu sama lain (campuran gas yang mudah terbakar, uap dengan udara). Pembakaran sistem seperti ini disebut pembakaran kinetik. Kecepatannya ditentukan oleh laju reaksi kimia, yang signifikan pada suhu tinggi. Dalam kondisi tertentu, pembakaran tersebut dapat bersifat ledakan atau detonasi. Sistem heterogen adalah sistem di mana zat yang mudah terbakar dan udara tidak bercampur satu sama lain dan memiliki antarmuka (bahan padat yang mudah terbakar dan cairan yang tidak diatomisasi). Selama pembakaran sistem mudah terbakar yang tidak homogen, oksigen di udara menembus (berdifusi) melalui produk pembakaran ke zat yang mudah terbakar dan bereaksi dengannya. Pembakaran seperti ini disebut pembakaran difusi, karena kecepatannya ditentukan terutama oleh proses difusi yang relatif lambat.
Agar pembakaran dapat terjadi, panas dari sumber penyalaan harus cukup untuk mengubah zat yang mudah terbakar menjadi uap dan gas dan memanaskannya hingga mencapai suhu penyalaan otomatis. Berdasarkan rasio bahan bakar dan oksidator, proses pembakaran campuran yang mudah terbakar buruk dan kaya dibedakan. Campuran tanpa lemak mengandung zat pengoksidasi berlebih dan tidak memiliki komponen yang mudah terbakar. Sebaliknya, campuran yang kaya memiliki kelebihan komponen yang mudah terbakar dan kekurangan zat pengoksidasi.
Terjadinya pembakaran dikaitkan dengan percepatan diri wajib dari reaksi dalam sistem. Proses percepatan diri dari reaksi oksidasi dengan peralihannya ke pembakaran disebut penyalaan sendiri. Percepatan diri dari reaksi kimia selama pembakaran dibagi menjadi tiga jenis utama: termal, rantai dan gabungan - rantai-termal. Menurut teori termal, proses penyalaan sendiri dijelaskan oleh aktivasi proses oksidasi dengan peningkatan laju reaksi kimia. Menurut teori rantai, proses penyalaan sendiri dijelaskan oleh percabangan rantai reaksi kimia. Dalam praktiknya, proses pembakaran dilakukan terutama melalui mekanisme gabungan rantai-termal.
Pembakaran dibedakan antara sempurna dan tidak sempurna. Dengan pembakaran sempurna, terbentuk produk yang tidak mampu lagi terbakar: karbon dioksida, sulfur dioksida, uap air. Pembakaran tidak sempurna terjadi ketika akses oksigen udara ke zona pembakaran sulit, sehingga terbentuk produk pembakaran tidak sempurna: karbon monoksida, alkohol, aldehida, dll.
Kira-kira jumlah udara (m 3) yang dibutuhkan untuk pembakaran 1 kg zat (atau 1 m 3 gas),
dimana Q adalah panas pembakaran, kJ/kg, atau kJ/m 3.
Panas pembakaran beberapa zat: bensin - 47.000 kJ/kg; kayu kering udara -14.600 kJ/kg; asetilena - 54400 kJ/m 3; metana - 39400 kJ/m 3; karbon monoksida - 12600 kJ/m 3.
Berdasarkan panas pembakaran suatu zat yang mudah terbakar, Anda dapat menentukan berapa banyak panas yang dilepaskan selama pembakarannya, suhu pembakaran, tekanan selama ledakan dalam volume tertutup dan data lainnya.
Temperatur pembakaran suatu zat ditentukan baik secara teoritis maupun aktual. Temperatur pembakaran teoritis adalah temperatur dimana produk pembakaran dipanaskan, dengan asumsi bahwa semua panas yang dilepaskan selama pembakaran digunakan untuk memanaskannya.
Suhu pembakaran teoritis
dimana m adalah jumlah hasil pembakaran yang terbentuk selama pembakaran 1 kg zat; с - kapasitas panas produk pembakaran, kJ/ (kg*K); θ - suhu udara, K; Q - nilai kalor, kJ/kg.
Suhu pembakaran sebenarnya 30-50% lebih rendah dari suhu teoritis, karena sebagian besar panas yang dilepaskan selama pembakaran dibuang ke lingkungan.
Suhu pembakaran yang tinggi berkontribusi terhadap penyebaran api, di mana sejumlah besar panas dipancarkan ke lingkungan, dan terjadi persiapan intensif bahan-bahan yang mudah terbakar untuk pembakaran. Memadamkan api pada suhu pembakaran yang tinggi sulit dilakukan.
Ketika mempertimbangkan proses pembakaran, jenis-jenis berikut harus dibedakan: nyala api, pembakaran, penyalaan, pembakaran spontan, pembakaran spontan, ledakan.
Kilatan adalah pembakaran cepat dari campuran yang mudah terbakar, tidak disertai dengan pembentukan gas terkompresi.
Kebakaran adalah terjadinya pembakaran di bawah pengaruh sumber penyalaan.
Pengapian adalah nyala api yang disertai munculnya nyala api.
Sifat mudah terbakar - kemampuan untuk menyala (ignite) di bawah pengaruh sumber penyalaan.
Pembakaran spontan adalah fenomena peningkatan tajam laju reaksi eksotermik, yang menyebabkan pembakaran zat (bahan, campuran) tanpa adanya sumber penyalaan.
Pembakaran spontan adalah pembakaran spontan yang disertai munculnya nyala api.
Ledakan adalah transformasi kimia (eksplosif) suatu zat yang sangat cepat, disertai dengan pelepasan energi dan pembentukan gas terkompresi yang mampu menghasilkan kerja mekanis.
Perlu dipahami perbedaan antara proses pembakaran (ignition) dan pembakaran spontan (spontaneous Combustion). Agar penyalaan terjadi, perlu dimasukkan ke dalam sistem yang mudah terbakar suatu impuls termal yang memiliki suhu melebihi suhu penyalaan sendiri zat tersebut. Terjadinya pembakaran pada suhu di bawah suhu penyalaan sendiri disebut dengan proses pembakaran spontan (self-ignition).
Dalam hal ini, pembakaran terjadi tanpa adanya sumber penyalaan - karena pembakaran spontan termal atau mikrobiologis.
Pembakaran spontan termal zat timbul sebagai akibat dari pemanasan sendiri di bawah pengaruh sumber pemanas yang tersembunyi atau eksternal. Penyalaan sendiri hanya mungkin terjadi jika jumlah panas yang dilepaskan selama proses oksidasi otomatis melebihi perpindahan panas ke lingkungan.
Pembakaran spontan secara mikrobiologis terjadi sebagai akibat dari pemanasan sendiri di bawah pengaruh aktivitas vital mikroorganisme dalam massa suatu zat (bahan, campuran). Suhu penyalaan otomatis merupakan karakteristik penting dari bahan yang mudah terbakar.
Suhu penyalaan otomatis adalah suhu terendah suatu zat di mana terjadi peningkatan tajam laju reaksi eksotermik, yang berakhir dengan terjadinya pembakaran yang menyala-nyala.
Temperatur penyalaan otomatis beberapa cairan, gas dan padatan yang digunakan dalam industri teknik diberikan dalam Tabel. 28.
Tabel 28 Suhu penyalaan otomatis beberapa cairan
| Zat | Suhu penyalaan sendiri, °C |
Fosfor berwarna putih |
20 |
Karbon disulfida |
112 |
Seluloida |
140-180 |
Hidrogen sulfida |
246 |
Minyak bumi |
250-400 |
| 250 | |
Bensin A-76 |
255 |
| 380-420 | |
Batu bara |
400 |
Asetilen |
406 |
Etanol |
421 |
Arang |
450 |
Nitrobenzena |
482 |
| 530 | |
| 612 | |
| 625 | |
Karbon monoksida |
644 |
| 700 |
Selain suhu penyalaan otomatis, zat yang mudah terbakar dicirikan oleh periode induksi atau waktu tunda penyalaan otomatis. Periode induksi adalah periode waktu
selama pemanasan sendiri terjadi hingga terjadi penyalaan. Periode induksi untuk bahan mudah terbakar yang sama tidak sama dan bergantung pada komposisi campuran, suhu awal dan tekanan.
Periode induksi sangat penting secara praktis ketika zat yang mudah terbakar terkena sumber penyalaan berdaya rendah (percikan api). Percikan api yang memasuki campuran uap atau gas yang mudah terbakar dengan udara memanaskan sejumlah campuran tertentu, dan pada saat yang sama percikan itu mendingin. Pengapian suatu campuran tergantung pada perbandingan periode induksi campuran dan waktu pendinginan percikan api. Apalagi jika periode induksi lebih lama dari waktu pendinginan percikan api, maka campuran tidak akan menyala.
Periode induksi digunakan sebagai dasar untuk mengklasifikasikan campuran gas menurut tingkat bahaya penyalaannya. Periode induksi campuran debu bergantung pada ukuran partikel debu, jumlah zat yang mudah menguap, kelembapan dan faktor lainnya.
Beberapa zat dapat terbakar secara spontan ketika berada pada suhu normal. Ini sebagian besar adalah zat padat berpori, sebagian besar berasal dari organik (serbuk gergaji, gambut, fosil batubara, dll.). Minyak yang didistribusikan dalam lapisan tipis pada permukaan yang luas juga rentan terhadap pembakaran spontan. Hal ini menentukan kemungkinan terjadinya pembakaran spontan pada kain berminyak. Alasan terjadinya pembakaran spontan bahan berserat yang diminyaki adalah distribusi zat lemak dalam lapisan tipis di permukaannya dan penyerapan oksigen dari udara. Oksidasi minyak oleh oksigen atmosfer disertai dengan pelepasan panas. Jika jumlah panas yang dihasilkan melebihi panas yang hilang ke lingkungan, kebakaran dapat terjadi.
Bahaya kebakaran dari bahan yang rentan terhadap pembakaran spontan sangat tinggi, karena bahan tersebut dapat menyala tanpa pasokan panas pada suhu sekitar di bawah suhu penyalaan spontan bahan tersebut, dan periode induksi bahan yang mudah terbakar secara spontan dapat memakan waktu beberapa jam, hari atau bahkan bulan. Proses percepatan oksidasi (pemanasan suatu zat) yang telah dimulai hanya dapat dihentikan jika terdeteksi peningkatan suhu yang berbahaya, yang menunjukkan betapa pentingnya tindakan pencegahan kebakaran.
Perusahaan pembuat mesin menggunakan banyak zat yang mampu terbakar secara spontan. Besi sulfida, jelaga, aluminium dan bubuk seng, dll dapat terbakar secara spontan jika berinteraksi dengan udara Logam alkali, logam karbida, dll dapat terbakar secara spontan jika berinteraksi dengan air Kalsium karbida (CaC2), bereaksi dengan air, membentuk asetilena (C 2 jam 2 ).
