Скорость выгорания горючих веществ и материалов.

Под скоростью выгорания понимают потерю массы материала (вещества) в единицу времени при горении. Процесс термического разложения сопровождается уменьшением массы вещества и материалов, которая в расчете на единицу времени и единицу площади горения квалифицируется как массовая скорость выгорания, кг/(м²∙ с).

Массовая скорость выгорания зависит от агрегатного состояния горючего вещества или материала, начальной температуры и других условий. Массовая скорость выгорания горючих и легковоспламеняющихся жидкостей определяется интенсивностью их испарения. Массовая скорость выгорания твердых веществ зависит от вида горючего, его размеров, величины свободной поверхности и ориентации по отношению к месту горения; температуры пожара и интенсивности газообмена. Существенное влияние на массовую скорость выгорания оказывает концентрация кислорода (окислителя) в окружающей среде.

Интенсивность газообмена - I_г кг/(м.²с). Интенсивностью газообмена называется количество воздуха, притекающее в единицу времени к единице площади пожара. Различают требуемую интенсивность газообмена – I^тр_г, фактическую - I^ф_г. Требуемая интенсивность газообмена показывает, какое количество воздуха должно притекать в единицу времени к единице площади пожара для обеспечения полного сгорания материала. Поскольку полное горение в условиях пожара практически никогда не достигается, то I^тр_Г характеризует удельный расход воздуха, при котором возможна максимальная полнота сгорания горючего материала. Фактическая интенсивности газообмена характеризует фактический приток воздуха на пожаре, а, следовательно, полноту сгорания, плотность задымления, интенсивность развития и распространения пожара и другие параметры. Интенсивность газообмена относится к внутренним пожарам, где ограждающие конструкции ограничивают приток воздуха в объем помещения (а следовательно, и в зону горения), но проемы в ограждающих конструкциях позволяют определить количество воздуха, поступающего в объем помещения. На открытых пожарах воздух поступает из окружающего пространства непосредственно в зону горения и расход его остается неизвестным.

Интенсивность или плотность задымления – Iz. Эти параметры пожара характеризуются ухудшением видимости и степенью токсичности атмосферы в зоне задымления. Ухудшение видимости при задымлении определяется плотностью, которая оценивается по толщине слоя дыма, через который не виден свет эталонной лампы, или по количеству твердых частиц, содержащихся в единице объема, и измеряется в г/м.³

Данные о плотности дыма, образующегося при горении веществ, содержащих углерод, приведены в табл.1.2.

Таблица 1.2.

Теплота пожара - Q_п [кДж/с]. Теплота пожара характеризует, какое количество тепла выделяется в зоне горения в единицу времени.

Q_{п =} β (1. 9.)

Где: β - коэффициент химического недожога; - приведенная массовая скорость выгорания, кг/(м.² с); - площадь пожара, м²; - теплота сгорания, кДж/кг.

Приведенная теплота пожара Q`_п [кДж/(м²с)] показывает, какое количество тепла выделяется в единицу времени с единицы площади пожара и определяется по формуле:

Q`_{п =} β _(1.10.)

Коэффициент химического недожога для веществ и материалов выбирается в зависимости от количества воздуха, необходимого для полного сгорания единицы массы горючего:

при v⁰_в β

> 10нм³/кг 0, 8-0, 9

~5 нм³/кг 0.9-0.95

< 5 нм³/кг 0.95-0.99