Pojęcie i rodzaje samozapalenia
Substancje mające w określonych warunkach temperatury zapalenia niższe od temperatury otoczenia, w odróżnieniu od i od innych substancji mających wysokie temperatury zapalenia, nazywamy samozapalającymi.
Proces, którego kosztem następuje wydzielenie ciepła i nagrzewanie substancji bez udziału ciepła z zewnątrz, aż do samorzutnego zapalenia się nazywamy SAMOZAPALENIEM.
Okres indukcji u substancji samozapalających się jest czasem bardzo długi, od kilku minut do kilku dni.
W związku z tym proces samozapalenia substancji można przerwać jeśli ujawnimy (wykryjemy ) podwyższenia ich temperatury. Wydzielenie z wszystkich palnych substancji grupy samozapalających się, zostało podyktowane ich wysokim niebezpieczeństwem pożarowym.
Wszystkie substancje samozapalające się możemy rozbić na następujące grupy:
1. Oleje i tłuszcze
2. Siarczki żelaza
3. Węgle kopalniane i torf
4. Produkty roślinne
5. Chemiczne substancje i mieszaniny
Oleje dzielimy na :
mineralne ( maszynowy , transformatorowy itp.)
roślinne( lniany, konopniany,słonecznikowy i inne) i zwierzęce.
Roślinne i zwierzęce oleje w/g składu chemicznego są tłuszczami. Do samozapalenia zdolne są oleje roślinne i niektóre ciekłe zwierzęce tłuszcze.
Samozapalić się nie mogą oleje mineralne, jeśli w nich nie ma dodatku oleju roślinnego. Przyczyną samozapalenia się olejów roślinnych i ciekłych zwierzęcych tłuszczów leży w możliwości
ich utleniania w niskich temperaturach. Samozapalenie olejów i tłuszczów może zajść tylko w określonych warunkach:
1. przy zawartości w oleju lub w tłuszczu większej ilości substancji mogących utleniać się w niskich temperaturach.
2. w obecności dużej powierzchni utleniania, a małych strat cieplnych.
3. przy określonym stosunku oleju i nasyconej nim substancji.
Główną przyczyną samozapalenia wszystkich siarczków jest
jest zdolność utleniania się tlenem z powietrza.
W temperaturach niższych od 300 stopni Celcjusza siarczki
mogą powstać w rezultacie działania siarkowodoru na tlenek
lub wodorotlenek żelazowy ( czyli produkty korozji).
Otrzymane siarczki żelaza przy dostępie powietrza łatwo utle-
niają się z wydzieleniem ciepła, zdolnym nagrzać siarczki do
samozapalenia.
Doświadczenia wykazały, że:
1. aktywne siarczki żelaza powstają przy działaniu siarkowodo-
ru na produkty korozji żelaza
2. szybkość procesu samozapalenia zależy od szybkości dopływu
powietrza i aktywności siarczków żelaza
3. obecność wilgoci przyśpiesza proces powstania siarczków
żelaza, ale opóżnia proces ich utleniania
Węgle kopalniane ( węgiel brunatny, kamienny) składowane
w sterty są zdolne samonagrzewać się, a przy niedostatecznym
wydzielaniu ciepła i samozapalić się.
Utlenianie węgli powoduje samozapalenie, szybkość utleniania
węgla, a następnie szybkość samozapalenia zależy od:
1. początkowej temperatury
2. stężenia tlenu w otoczeniu
3. stopnia rozdrobnienia węgla
Głównym sposobem walki z samozapaleniem węgla brunatnego
i kamiennego jest ograniczenie wysokości stosu. Torf podobnie
jak węgiel jest zdolny do samozapalenia się.
Przyczyną samozapalenia się torfu leży w biologicznych i
chemicznych procesach.
Samozapalenie torfu zaczyna się w 60 stopniach Celcjusza.
Przyczyna wydzielania ciepła w torfie leży w działalności
mikrorganizmów , które mogą rozwijać się w niskich
temperaturach.
Będący złym przewodnikiem ciepła torf, nie jest zdolny odpro-
wadzić całego wydzielającego się ciepła na zewnątrz, część cie-
pła pozostająca wewnątrz powoduje jego ogrzanie i zapalenie.
Głównym sposobem walki z samozapaleniem torfu jest ograni-
czenie wysokości stosu i obserwacja temperatury wewnątrz
stosu.
Produkty roślinne: siano,słoma,koniczyna,liście,chmiel
otręby itp. zdolne są do samoutleniania w określonych waru-
nkach, mianowicie, gdy zostaną nagromadzone większe ilości
materiału( stogi siana) i gdy wegetacja komórek jeszcze się nie
zakończła i pod wpływem bakterii zaczynają się procesy
fermentacji i gnicia, które miejscami podnoszą temperaturę,
dając początek ogniskom samoutlenienia.
Procesy biologiczne podnoszą temperaturę produktu, rozpo-
czna się wydzielenie dwutlenku węgla i pary wodnej,
drobnoustroje rozpoczynają swoją działalność, a zapoczątko-
wana fermentacja podnosi temperaturę do 60-90 stopni C.
W tej temperaturze drobnoustroje giną.
Rozpoczyna się zwęglanie, temperatura wzrasta do 100 - 130
stopni Celcjusza, co wystarcza do wywołania samozapalenia.
Profilaktyka przeciw samozapaleniu polega tu na dobrym
wysuszeniu i składowaniu w suchym miejscu produktów
roślinnych oraz jeżeli to jest możliwe posypywaniu ich solą
kuchenną, poniweaż w środowisku solnym mikroorganizmy
żyć nie mogą.
Niektóre substancje chemiczne zdolne są ze względu na
niskie temperatury zapalenia do samozapalenia.
Może ono nastąpić już w zetknięciu z powietrzem lub w mie-
szaninie jedna z drugą . Substancje te przez wzajemne odzia-
ływanie powodują silne rozgrzanie i w rezultacie wybuch.
Według zdolności do samozapalenia substancje chemiczne
można rozbić na trzy grupy:
1. substancje samozapalające się pod działaniem powietrza
substancje, które zapalają się pod wpływem wody
substancje samozapalające się w zetknięciu jedna z drugą