آخرین مطالب سایت

مراحل احتراق و سرعت سوختن

مراحل احتراق

مراحل احتراق یا چگونگی سوختن یک ماده همیشه یکسان ویک شکل نیست.
سوختهای مختلف نیز هر یک با مشخصاتی خاص بر توسعه حریق اثر می کنند اما وضـع درجه حرارت نسبت به زمان همواره به این شکل است که از نقطه اشتعال آغاز می شود، به تدریج تحت شرایطی بالا می رود، با رسیدن به حد نهایی غالباً تا حدودی ثابت می ماند و پس از کم شدن مقدار سوخت، سیر نزولی را طی می کند.

مهم اینجاست که بالا رفتن درجه حرارت به مقدار سوخت بستگی ندارد و تابع شرایط فیزیکی و شیمیایی آن است.

در شکل زیر مراحل مختلف احتراق مربوط به نمونه سوختی مشخص در یک حریق آزمایش توسط منحنی زمان – درجه حرارت نشان داده شده است.

مرحله ای که آتش رشد می یابد مقطعی حساس است و از لحاظ بکارگیری اقدامات موثر مبارزه با حریق اهمیت اساسی دارد. باید بتوان خیلی زود از وجود آتش مطلع شد تا زمان مورد نیاز برای فرار اشخاص و فعالیت مأموران آتش نشانی هدر نرود.

مرحله ۱ـ اشتعال اولیه : در این لحظه آتش بروز کرده است.

مرحله ۲ـ رشد آتش : این مرحله از چند دقیقه تا چند ساعت ممکن است متفاوت باشد در اوایل این مرحله معمولاً سوخت  کند می سوزد وتولید دود وگاز می کند.

مرحله ۳ـ پیشروی شعله : در این مرحله آتش به اغلب مواد سوختنی سرایت کرده و درجه حرارت سریعاً افزایش می یابد.

مرحله۴ ـ اوج احتراق : آتش به حداکثر شدت خود رسیده و مواد سوختنی براحتی در حال احتراق هستند.

مرحله ۵ ـ پس نشینی : سوخت کاهش یافته و درحال از بین رفتن می باشد حجم آتش کم کم کاهش می یابد.

مرحله ۶ـ نیمه سوختن و دود کردن: زنجیره واکنشهای خودکار احتراق در حال از هم گسیختن است.

مرحله ۷ ـ خاموشی: در این لحظه آتش خاموش شده است.

سرعت سوختن

     امروزه بیش از ۹۰% انرژی مصرفی جهان از راه احتراق فراهم میشود. پدیده های احتراق ، از برهم کنش فرایندهای شیمیایی و فیزیکی ناشی میشوند. هر واکنش احتراقی دو سازنده دارد یکی سوخت و دیگری اکسنده نام دارد. مولکولهای سوخت دراثر تشعشعات انرژی حرارتی شکسته شده و با اکسیژن ترکیب میگردند. تشکیل مولکولهای جدید کوچکتر باعث آزاد شدن انرژی بصورت نور وگرما می شود که این انرژی ، خود انرژی اولیه شکست مولکولهای بعدی سوخت و در نهایت ادامه آتش سوزی میگردد.

سوخن سه نوع میباشد :

 الف ـ سوختن آرام

 در ظرف بسته ای که در آن مواد سوختی و اکسیژن پیش آمیخته در حالت گازی به آرامی گرم شوند. چنانچه دمای سیستم از اندازه معینی بالاتر نرود. گرمای آزاد شده در واکنش شیمیایی از راه دیواره های ظرف هدر میرود تا به پایان برسد. این نوع سوختن  فقط برای شیمیدانان جالب است.

 ب ـ  سوختن سرعت متوسط

 با گذشتن دما از یک حد بحرانی معینی، سرعت واکنشها و آزاد شدن انرژی در واکنش شیمیایی، از سرعت هدر رفتن گرما بیشتر میشود. لذا درمحیط نور و حرارت خواهیم داشت.

 ج ـ  سوختن با سرعت تند

 اگر در کسری از ثانیه ، مولکولهای سوخت که بصورت گازی یا بخار با اکسیژن مخلوط
شده اند بصورت یکنواخت واکنش دهند که ایجاد نور، حرارت و تراک نماید انفجار گویند. این نوع انفجار را انفجار ناشی از احتراق گویند.