احتراق عبارت است از واکنشی شیمیائی که در اثر ترکیب دو ماده شیمیایی که یکی اکسید کننده(مانند اکسیژن)ودیگری اکسید شونده(مانند نفت وبنزین)باشد:انجام شوددر اثر احتراق حرارت تولید می شود.اگرحرارت حاصله در واحد زمان قابل توجه باشدوهمراه آن نور نیز تولید گردد گویند حریق یا آتش سوزی ایجاد گردیده است. بنابراین واکنشهای شیمیائی کند که به مرور زمان حرارت آزاد می نمایند همراه با شعله نخواهد بود.بطور مثال:زنگ زدن آهن نوعی اکسید اسیون کند بوده که توأم با شعله نیست.
تعریف نقطه شعله زنی :
نقطه شعله زنی یک مایع عبارتست از درجه حرارتیکه آن مایع بخارات کافی جهت تشکیل یک مخلوط قابل اشتعال با هوا در سطح خود تولید نماید. قابل ذکراست که در نقطه شعله زنی با ایجاد جرقه فقط یک لحظه شعله تولید می شود وادامه نخواهد داشت.
تعریف نقطه آتش :
حداقل دمائی که درآن یک مایع به سرعت کافی تولید بخار جهت ادامه اشتغال بنماید را نقطه آتش گویند.نقطه آتش معمولا چند درجه بالاتر از نقطه شعله زنی است.
درجه حرارت اشتعال(آتش گیری) : تعریف
درجه حرارت اشتعال یک ماده(جامد-مایع-گاز)عبارتند از کمترین درجه حرارتی که باعث اشتعال ماده بدون احتیاج به عامل آتشزنه می شود.در درجه حرارت اشتعال گسترش وادامه شعله خواهیم داشت.
تعریف مثلث آتش :
هرگاه سه عامل حرارت-سوخت-هوا(اکسیژن)به نسبت های معین در مجاورت یکدیگر وجود داشته باشند تولید آتش می گردد.این سه عامل را که تواما ً ایجاد شعله می نماید را به صورت سه ضلع یک مثلث نشان داده وبه آن مثلث حریق می گویند.
مربع آتش چیست ؟
در گذشته اعتقاد بر این بود که هرگاه سه عامل حرارت، سوخت و اکسیژن به نسبت های معین در مجاورت یکدیگر قرار گیرند آتش ایجاد می گردد که از آن به عنوان مثلث حریق یاد می شد، اما جالب است که بدانید امروزه در مهندسی آتش وجود یک عامل چهارم را برای تولید و گسترش آتش ضروری می دانند، در گذشته عامل واکنشهای زنجیره ای ناشناخته بود اما امروزه با درک اینکه واکنشهای زنجیره‌ای نیز یکی از عوامل تاثیر گذار در تولید آتش است آن را به عنوان عامل چهارم می‌شناسند، بنابراین دیگر از اصطلاح مثلث آتش استفاده نمی‌شود بلکه از مربع آتش یاد می‌شود. بنابراین اضلاع مربع آتش عبارتند از:
اکسیژن
یکی از رایج ترین منابع اکسیژن، هوا می باشد که دارای ۲۱ درصد اکسیژن است. لازم به ذکر است که منابع اکسیژن می تواند شامل اکسید کننده ها نیز شود. اکسید کننده ها موادی هستند که در یک واکنش شیمیایی الکترون را از ماده سوختنی گرفته و در زمان احتراق اکسیژن آزاد می کنند. نمونه های مواد اکسید کننده رایج شامل فلوئور، کلر، پراکسید هیدروژن، اسید نیتریک، اسید سولفوریک و اسید هیدروفلوئوریک می باشند.
حرارت
منبع انرژی که دمای ماده را به نقطه اشتعال آن برساند به عنوان منبع حرارت شناخته می شود. به عنوان مثال: تجهیزات گرمایشی، شعله ها، جرقه ها، رعد و برق و جریان الکتریکی اضافی در مشاغل صنعتی منابع حرارت می باشند. همچنین به حداقل حرارت مورد نیاز برای شروع آتش گرفتن یک ماده نقطه اشتعال گویند.
سوخت
بیشتر حریق ها شامل یک سوخت هستند که حاوی کربن و هیدروژن می باشند. به طور مثال چوب، کاغذ، مایعات و گازهای قابل اشتعال و در فلزات آلومینیوم و منیزیم مواد سوختنی به شمار می آیند.
واکنش های زنجیره ای
هنگامی که سوخت توسط حرارت تجزیه می شود در داخل خود ماده سوختنی اتفاق می‌افتد. در این حالت رادیکال‌های آزاد واکنش دهنده تولید می‌شوند که سپس با ماده اکسید کننده ترکیب می شوند.
البته باید توجه داشت:با در نظر گرفتن اینکه در طبیعت معمولا سوخت وهوا در مجاورت یکدیگر قرار دارند، باید از تولید حرارت در کنار دو عامل مذکور جلوگیری نمود.الزم به تذکر است به منظور ایجاد شعله باید ابتدا جسم قابل اشتعال مقداری حرارت جذب نماید و بخار قابل اشتعال از خود متصاعد کند واین بخارات به نسبت معین با هوا ترکیب شوند تا دراثر حرارت کافی ایجاد اشتعال گردد.
بعضی از مواد به سه طریق خود بخود آتش می گیرند:
- بالا بردن درجه حرارت ماده مورد نظر به میزان درجه آتشگیری
- تماس دو ماده مخصوص پرمنگنات پتاسیم وگلسیرین اسید نیتریک با چوب یا کاغذ
- مواد خود بخود سوز که در شرایط خاص(بدون حرارت دادن یا تماس مواد با هم)تحت شرایطی آتش می گیرند.
مانند:انبار علوفه-سبزی تازه چیده شده در انبار
تعریف انتقال حرارت ؟
انتقال حرارت، انتقال انرژیست که در اثر اختالف درجه حرارت بوجود می آید.انتقال حرارت در جامدات، مایعات وگازها. انتقال حرارت درجامدات بیشتر از مایعات ودر مایعات بیشتر از گازهاست و علت آن تراکم ملکولی بوده که در جامدات ملکولها متراکم تر از مایعات است وبه همین صورت تراکم مولکول ها درمایعات بیشتر از گازهاست.موضوع انتقال حرارت درمورد شدت انتقال این انرژی صحبت می کند که به سه صورت زیر انجام می شود.
روش های انتقال حرارت :
- هدایتConduction
- جابجائیconvection
- تشعشعRadiation
انتقال حرارت به طریق هدایت
هدایت، انتقال انرژی حرکتی یک مولکول به مولکول مجاور بود وتنها عامل ایجاد جریان حرارتی دریک جسم جامد و مات می باشد. هرچه تماس مولکولی دریک جسم بیشتر باشد هدایت حرارتی در آن بیشتر است وحرارت دریک جسم از نقطه گرمتر به نقطه سردتر حرکت می کند.مانند:سیخ داغ روی کباب پز
انتقال حرارت به طریق جابجایی
انتقال حرارت به طریق جابجائی دلیل اصلی پیدایش بادهاست(کشش لوله بخاری) درحریق ها گازهای گرم و محصولات احتراق از راه کانال های کولر-پلکان ها-کانال آسانسور و...بطرف بالا حرکت کرد وباعث گسترش حریق می شود.ضمنا ً هوای داغ محل حریق باعث تشدید شدن هوای تازه از زیر می گردد واین عمل باعث شدت و گسترش حریق می گردد.جریان هوای گرم درمحیط های بسته در اثر تراکم زیاد باعث درهم شکسته شدن شیشه ها شده وگاه حالت انفجاری گرفته دیوارها وسقف ها را خراب می کند.
انتقال حرارت به طریق تشعشع
انتقال حرارت انرژی بصورت امواج الکترومغناطیسی انجام می شود واین امواج با سرعت نور حرکت می کنند.انتقال حرارت بوسیله تشعشع می تواند از سطوحی که درخلاء قرار گرفته اند نیز صورت گیرد.
بطور مثال:انتقال انرژی خورشید به زمین بوسیله تشعشع ازمیان میلیون ها کیلومتر فضای خلاء انجام می شود. هر جسمی در تمام جهات انرژی تشعشعی پخش می نماید.وحتی این انرژی تشعشعی به جسم دیگری برخورد کند یا توسط جسم منعکس می گردد(اجسام صیقلی)یا از آن عبور می کند(شیشه)ویا جذب جسم می گردد(اجسام تیره)هر چه اجسام به مرکزحریق نزدیکتر باشد، پرتوهای شدیدتری دریافت می کنند.