Materiały palne

Krzysztof Jagielski
21.05.2015

Materiały palne

Wszystkie materiały można podzielić na:

  • - niepalne,
  • -palne.

 

Materiałem niepalnym nazywamy taki materiał, którego próbki poddane badaniom w określonych warunkach i czasie, nie zapalają się, nie wydzielają palnych gazów mogących zapalić się od płomienia umieszczonego nad powierzchnią próbki, oraz nie wydzielają ciepła w ilościach umożliwiających podniesienie temperatury do określonych wartości.


Materiał palny to materiał, który nie spełnia warunków niepalnego.
Materiały palne można podzielić na:

  • materiały trudno zapalne,
  • materiały łatwo zapalne.


Materiał trudno zapalny to taki, którego znormalizowane próbki, w określonych warunkach badań, poddane działaniu płomienia lub promieniowania cieplnego, palą się w obszarze działania źródła ciepła, natomiast po odjęciu tego źródła - gasną.

Materiał łatwo zapalny, przy badaniu takim jak wyżej, po odjęciu źródła ciepła pali się nadal.
Rozpoczęcie procesu spalania może nastąpić w wyniku zapalenia lub zapłonu. Temperatury, w których zostaje zainicjowane spalanie, nazywamy temperaturą zapalenia i temperaturą zapłonu.


Temperatura zapalenia jest to najniższa temperatura, do której należy ogrzać materiał palny, aby zapalił się bez udziału ognia otwartego.

Temperatura zapłonu jest to najniższa temperatura, przy której ogrzana ciecz tworzy nad swoją powierzchnią mieszaninę palną, w odpowiednim stosunku jej par z powietrzem, zdobią zapalić się na krótką chwilę od płomyka inicjującego, przesuniętego tuż nad powierzchnią cieczy.

Materiały palne stałe pod wpływem ogrzewania rozkładają się wydzielając części lotne w postaci par i gazów. Mieszanina par i gazów z powietrzem ulega zapaleniu. Po wydzieleniu się części lotnych, pozostałość ulega spaleniu powierzchniowemu.
Temperatura zapalenia palnych materiałów stałych zależy od stopnia rozdrobnienia materiału (np. deska a trociny), rodzaju źródła ciepła, czasu jego oddziaływania. Cechą charakterystyczną spalania się materiałów stałych jest spalanie się substancji lotnych, widziane w postaci płomienia, oraz zniszczenia powstające w głąb, powodujące nagrzewanie dalszych warstw materiału.


Spalanie ciekłych materiałów parnych przebiega łatwiej niż materiałów stałych, bo w warstwie parowo-powietrznej. Zapłon następuje w momencie, gdy temperatura cieczy przekroczy temperaturę zapłonu. Zapalenie się par cieczy następuje wówczas, gdy ciecz osiągnie temperaturę zapłonu oraz nad powierzchnią cieczy wytworzy się odpowiednia mieszanka gazowo-powietrzna, zdolna do zapalenia się od bodźca zewnętrznego.

Szybkość spalania cieczy w zbiorniku zależy od:

  • - lotności cieczy i jej podatności na spalanie,
  • - średnicy zbiornika (powierzchni zbiornika),
  • - przebiegu nagrzewania się cieczy w głąb warstwy.


Ciecze spalają się płomieniem i wytwarzają wysokie temperatury. Przy spalaniu się materiałów ropopochodnych wydziela się obfity dym. Gazy z uwagi na stopień niebezpieczeństwa pożarowego, wynikający ze zdolności do wybuchu lub palności, dzielą się na 4 grupy:

  • - gazy tworzące mieszaniny wybuchowe z powietrzem przy stężeniu do 10% objętości (np. acetylen, wodór),
  • - gazy tworzące mieszaniny wybuchowe z powietrzem przy stężeniu powyżej 10 % objętości (np. amoniak),
  • - gazy niepalne, ale podtrzymujące palenie (np. tlen, sprężone powietrze),
  • - gazy niepalne i nie podtrzymujące palenia (np. dwutlenek węgla, argon, hel),


Wydobywające się z urządzeń, butli lub zbiorników gazy na otwartej przestrzeni przemieszczają się i stwarzają niebezpieczeństwo rozprzestrzeniania się pożaru oraz skażenia otoczenia. W określonych warunkach może zajść wybuchowe spalanie gazów. Wybuch to zjawisko gwałtownego spalania się z wydzieleniem dużych ilości ciepła w krótkim czasie. Przy określaniu stopnia niebezpieczeństwa wybuchowego gazów bardzo ważna jest znajomość dolnej i górnej granicy wybuchowości.

Dolna granica wybuchowości mieszaniny gazów lub par cieczy palnych oraz pyłów z powietrzem, określa najniższe stężenie składnika palnego przy którym zapłon pod wpływem czynnika inicjującego jest już możliwy.
Górna granica wybuchowości mieszaniny gazów lub par cieczy palnych oraz pyłów z powietrzem określa najwyższe stężenie składnika palnego, przy którym zapłon pod wpływem czynnika inicjującego jest jeszcze możliwy. Tak więc wybuch mieszanin palnych może nastąpić przy stężeniach zawartych między dobą a górną granicą wybuchowości.

Zgłoś swój pomysł na artykuł

Więcej w tym dziale Zobacz wszystkie