Самовозгорание материалов, как причина возникновения чрезвычайной ситуации на опасном производстве
Самовозгорание – это явление резкого увеличения скорости реакции, приводящее к возникновению горения вещества при отсутствии источника зажигания. Воспламенение возникает в результате резкого подъема силы экзотермической реакции в некотором объеме вещества. В результате выделяется много тепла, а скорость отведения тепла в окружающую среду остается недостаточной. Произвольное горение очень опасно и может стать причиной возникновения чрезвычайной ситуации на опасном производстве.
Выделяют несколько видов самопроизвольного возгорания материалов. К ним относится микробиологическое, химическое, тепловое.
Микробиологическое самовозгорание характерно для органических материалов, внутри которых возможно развитие деятельности микроорганизмов, в следствии чего ускоряется экзотермическая реакция. После гибели микроорганизмов от высокой температуры нагрев материала происходит по иному механизму. Мелкодисперсионные продукты с характерно малой теплопроводимостью массы накапливают тепло в результате гетерогенного окисления, что приводит к росту температуры и стремительному возгоранию. Микробиологическое самовозгорание возможно на предприятиях по хранению и переработки продуктов растениеводства. Так, например, при нарушении правил хранения зерна наблюдается ступенчатое повышение температуры. Первоначальный этап повышения температуры до 60 – 70 °С происходит в следствии жизнедеятельности микроорганизмов. Последующее повышение до 100 – 130 °С происходит в следствии гибели микроорганизмов и распада белковых соединений с образованием пористого угля. Окисление образовавшегося угля приводит к повышению температуры до 250 °С, что приводит к выходу летучих соединений метана, оксида углерода. Окисление газов повышает температуру до 400 – 500 °С, а при наличии кислорода до 1000 – 1200 °С. При такой температуре возможно воспламенение или даже взрыв. Таким образом, в хранилищах сельскохозяйственной продукции необходимо проводить мероприятия не только для сохранения продукции растениеводства, но и работы по соблюдению мер пожарной безопасности.
Химическим называют самовозгорание, возникающее в результате химического взаимодействия веществ. Причиной такого возгорания является высокая реакционная способность некоторых веществ. При контакте веществ происходит реакция, последствием которой может быть сильный разогрев и даже открытое горение. Стоит отметить, что химическое возгорание возможно не только при соединении каких-то «специальных» веществ, но и при взаимодействии некоторых веществ с водой или кислородом воздуха.
Подобным химическому самовозгоранию является тепловое самовозгорание, которое происходит в результате внешнего нагрева вещества выше температуры самонагревания. Причиной тепловому самовозгоранию служит окисление при развитой поверхности контакта вещества с кислородом воздуха в условиях плохой теплопроводности. Факторами, влияющими на склонность к тепловому самовозгоранию являются: химический состав и наличие в веществе кислорода; дисперсность; форма частиц; влажность; засоренность; диффузия кислорода; уплотненность. Масла и жиры, каменный уголь, торф, целлюлозные материалы, сажа, древесный уголь, термополимеры, химически активные вещества являются веществами склонными к тепловому самовозгоранию.
Подробное изучение условий и причин самовозгорания дает возможность понять причину и последствия микробиологического, химического и теплового самовозгорания, а также разработать ряд мер по недопущению возникновения чрезвычайной ситуации. Для минимизации химического и теплового самовозгорания необходимо неукоснительно соблюдать меры по недопущению взаимодействия химически активных веществ, минимизировать действия влаги и взаимодействия некоторых веществ с кислородом воздуха, не допускать увеличения концентрации веществ до предельных значений, внимательно следить за соблюдением прочих мер пожарной безопасности.
