شیمی و فیزیک حریق در صنایع

شیمی و فیزیک حریق در صنایع

فهرست:

• مقدمه
• چهار وجهی حریق
• احتراق
• پدیده های منحصر به فرد حریق
• دما و گرما
• گرمای احتراق
• انتقال گرما
• منابع گرما
• فیزیک احتراق
• خطرات حریق مواد و مصالح
• کالاهای خطرناک
• منابع

مقدمه :

بمنظور پیشگیری از وقوع حریق ها و برای اطفاء موفقیت آمیز آنها درک ویژگی های فیزیکی و شیمیایی حریق، مهم است. شیمی حریق شامل روشهایی است که بواسطه آن حریق ایجاد شده و در سطح مولکولی منبع سوخت ادامه می یابد. مفاهیم شیمیایی فرآیند احتراق و نیز خطرات بالقوه محصولات جانبی حریق برای کارگران تشریح خواهد شد. جنبه های فیزیکی حریق عبارت است از ویژگی های گرمایی آن روشهای انتقال حرارت و روش اطفاء. از آنجایی که حریق یک واکنش شیمیایی است نه تنها شناخت مواد خطرناکی که در محل کار خطر حریق ایجاد می کنند، مهم است، بلکه شناخت محصولات جانبی فرآیند احتراق که اغلب خطرناکتر از خود مواد خطرناک در گیر حریق می باشد نیز مهم خواهد بود اقدامات کنترلی شامل استفاده از برچسب گذاری تعیین شده و معتبر، سیستم های طبقه بندی و دستور العمل های حمل و جابجایی برای مواد خطرناک است نمونه هایی از این سیستم ها عبارت است از سیستم های برچسب گذاری طبقه بندی مواد خطرناک اداره حمل و نقل آمریکا (DOT)، سیستم برچسب گذاری انجمن ملی حفاظت از حریق (NFPA) و منابع مرجع دیگر در خصوص مواد خطرناک.

چهار وجهی حریق:

برای سالیان متمادی باور بر این بود که فرآیند حریق را با استفاده از آنچه که مثلث حریق نامیده میشد می توان تشریح کرد. این اساسا نشان دهنده آن بود که سه عامل اساسی برای شروع و ادامه حریق وجود داشت: اکسیژن، گرما یا دیگر منابع انرژی و مفهوم

ماده سوختنی در سال های اخیر ما این مثلث را به آنچه اکنون از آن بعنوان چهار وجهی حریق یاد میشود، بسط دادیم. این مفهوم شامل سه عامل شرح داده شده بالا بعلاوه عامل چهار می است که اغلب از آن بعنوان واکنش زنجیرهای شیمیایی یاد می شود.

شکل زیر چهار وجهی حریق را نشان می دهد.

در خصوص منابع، اکسیژن هوا رایج ترین منبع اکسیژن با میانگین ۲۱ درصد اکسیژن است. با این وجود باید توجه شود که منابع اکسیژن میتواند شامل اکسیدکننده ها نیز باشد. اکسید کننده ها موادی هستند که در یک واکنش شیمیایی الکترون ها را از ماده سوختنی گرفته و در طول احتراق، اکسیژن آزاد می کنند. نمونه های معمولی اکسید کننده ها شامل عناصری از قبیل فلوئور، کلر و ترکیباتی مانند پراکسید هیدروژن، اسید نیتریک اسید سولفوریک و اسید هیدروفلوئوریک است.

در ساده ترین شکل خود منبع انرژی که ماده را تا دمای اشتعالش بعنوان بخشی چهار وجهی حریق گرم می کند منبع انرژی یا منبع اشتعال است. برخی از نمونه های منابع انرژی برای حریق های تصرفات صنعتی عبارت است از جریان الکتریکی بیش از حد، تجهیزات گرمایشی شعله ها و جرقه ها و صاعقه هنگام تشریح منبع انرژی یا گرما یک مفهوم مهم برای درک، دمای اشتعال. یعنی حداقل دمایی که یک ماده برای شروع اشتعال یا ایجاد خودکفایی و ادامه احتراق آن ماده نیاز دارد، است. برخی نمونه ها از دمای اشتعال مصالح ساختمانی رایج عبارتست از نئوپان ۳۹۰°C، دیوارها و سقف های داخلی که گچ بین دو لایه کاغذ ضخیم، قرار دارد C ۵۶۵ ، فرش ۴۱۲°C و سقف های آسفالتی و قیری C دمای اشتعال می تواند متغیر باشد. اکسیژن موجود در هوا نیز یکی از عوامل تاثیر گذار است هر چه میزان اکسیژن موجود بالاتر باشد، دمای اشتعال پایین تر خواهد بود.

آهنگ و میزان افزایش دما، مدت زمان گرم شدن و اندازه و شکل مواد و مصالح ساختمانی نیز بر اشتعال مواد و مصالح ، تاثیر گذار خواهد بود. بهترین نمونه بارز در مورد چگونگی تاثیر اندازه و شکل ماده بر روی اشتعال، آن چوب است تراشه های چوب بخاطر اندازه و شکل آن در دمای اشتعال پایین تری نسبت به کپه چوب مشتعل می شود. باید به این نکته نیز توجه داشت که هنگامی که منبع اشتعال دارای اکسیداسیون کند با افت گرمایی بسیار محدود بوده که در نتیجه آن دمایی بالاتر از نقطه اشتعال آن ماده ایجاد می شود اشتعال خود بخودی می تواند روی دهد. نمونه ای از اشتعال خودبخودی در مشاغل صنعتی، کهنه پارچه های آغشته به روغن در بشکه های پسماند است.

سومین عامل در چهار وجهی حریق، ماده سوختنی است اکثر حریق ها دارای ماده سوختنی ای هستند که حاوی کربن و هیدروژن است مانند چوب، کاغذ و مایعات و گازهای قابل اشتعال و قابل احتراق. دیگر ماده سوختنی بالقوه فلزی قابل احتراق مانند آلومینیوم و یا منیزیوم است. برای اهداف اطفاء حریق، مواد سوختنی به طبقات زیر دسته بندی شده اند:

طبقه A: مواد جامد کربن دار مانند چوب و پارچه

طبقه B: مایعات و گازهای قابل اشتعال

طبقه C: مواد قابل احتراق در جایی که جریان الکتریکی وجود دارد

طبقه D: فلزات قابل احتراق مانند آلومینیوم، منیزیوم، تیتانیوم و زیرکونیوم

طبقه K: لوازم و روغن های مایع آشپزی

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ شیمی حریق

⇐ برنامه مدیریت خطر حوادث و بلایا در حریق انبار شیمیایی

⇐ اطفاء حریق مواد شیمیایی

⇐ مانور دور میزی حریق انبار شیمیایی