در این مقاله آتشران تعاریفی چون احتراق (احتراق چیست)، شعله، درجه حرارت اشتعال (اشتعال یعنی چه) و چند مورد دیگر را بررسی خواهیم کرد. این تعاریف به ما کمک می‌کند تا در هنگام مواجهه با آتش یا برای تهیه لوازم ایمنی و آتش نشانی آگاهی بیشتری داشته باشیم. فرض کنیم در یک کارگاه تولیدی داریم که در آن مواد سوختی و انواع حلال های شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرند اگر بدانیم که مثلا حدود اشتعال یا انفجار چیست می‌توانیم در خرید لوازم آتش نشانی مورد نیاز خود دقت بیشتری به خرج دهیم یا مثلا جعبه های آتش نشانی و کپسول های آتش نشانی را در نقاط مناسب نصب کنیم.
این موارد حتی در هنگام ساخت و تجهیز یک مکان هم کاربرد دارند. به همین جهت در انتهای این مقاله آتشران جدولی که حاوی اطلاعات دامنه یا پهنه اشتعال یا انفجار بعضی از مواد مانند نقطه اشتعال بنزین هست را آورده‌ایم.
احتراق چیست؟ (تعریف سوختن یا احتراق)
احتراق به چه معناست؟ در پاسخ باید بگوییم عبارت است از ترکیب یک ماده قابل سوخت با اکسیژن و در نتیجه مقداری از مولکول‌ها به مولکول‌های دیگر و اتم‌های سازنده خود تبدیل می‌گردند و در حقیقت احتراق یک واکنش اکسیداسیون حرارت زا می‌باشد.
تعریف آتش یا همان شعله
درباره این که شعله آتش چیست باید بگوییم یک واکنش شیمیایی بین ماده سوختنی و اکسیژن است که برای انجام سریع آن به مقدار معینی حرارت نیاز می‌باشد. ماهیت واقعی انتشار شعله کاملا درک نشده است. شعله‌ها ساختارهای متغیر و گوناگونی دارند که به نوع گاز یا بخاری که می‌سوزد بستگی دارد. مناطق مختلف شعله، غالبا به وسیله نوعی از واکنش‌ها که در هر منطقه ادامه دارد، مشخص می‌شوند. اغلب شعله ها نیازمند اکسیژن هستند.
شعله وری: یک مخلوط سوختنی اکسیدی که انرژی کافی ایجاد می‌کند و اجازه می‌دهد که شعله به ناحیه آتش نگرفته گسترش یابد شعله وری نامیده می‌شود.
درجه حرارت اشتعال چیست؟
نقطه شعله زنی چیست: عبارت از درجه حرارتی است که آن جسم بخارات کافی جهت تشکیل یک مخلوط قابل اشتعال با هوا در سطح خود تولید کند و در صورت وجود منبع آتش زنه برای یک لحظه شعله موقت ایجاد شده، ولی ادامه و گسترش نخواهد داشت.
توجه: نقطه شعله زنی مختص مایعات و برخی جامدات که حالت تصعید دارند مثل نفتالین می‌باشد.
نقطه آتش: پایین‌ترین درجه حرارتی که یک سوخت تولید بخارات کافی جهت اشتعال و ادامه اشتعال بنماید را نقطه آتش گویند. نقطه آتش معمولا چند درجه حرارت بالاتر از نقطه شعله زنی است. در تعریفی دیگر، نقطه آتش عبارت است از پایین ترین درجه حرارت، به گونه‌ای که حرارت ایجاد شده از احتراق بخار مشتعل، توان تولید بخار کافی جهت ادامه احتراق داشته باشد.
درجه حرارت خودسوزی: پایین ترین درجه حرارتی است که در آن ماده به خودی خود مشتعل می‌شود؛ یعنی ماده بدون نزدیک شدن به شعله یا منبع دیگر جرقه زنی، خود به خود خواهد سوخت و این بدان معنا است که در شرایطی خاص بعضی از مواد به خودی خود ایجاد حریق می‌نمایند.
احتراق خود به خود (خودسوزی): برخی از مواد خصوصا مواد آلی که ریشه کربنی دارند، ممکن است در درجه حرارت محیط با اکسیژن واکنش نشان دهند، ترکیباتی مانند روغن بزرک که دارای پیوندهای مضاعف کربن- کربن هستند برای این نوع واکنش بسیار مستعد هستند. اگر ماده سوختنی عایق خوبی برای حرارت باشد، حرارت ایجاد شده در چنین واکنشی نمی تواند از آن خارج شده و جذب محیط اطراف می شود و در نتیجه درجه حرارت ماده بالا می رود و واکنش بیشتر می شود و این عمل ادامه می یابد تا زمانی که درجه حرارت آن به درجه حرارت افروزش و اشتعال برسد و در نتیجه احتراق واقعی صورت پذیرد.
تاثیر باکتری روی بعضی مواد آلی سبب افزایش درجه حرارت آنها می‌شود و برخی مواقع احتراق صورت می‌گیرد. احتراق در روغن هایی که در صنعت نساجی به کار می‌روند یا در انبارهای علوفه و زغال که بدیهی است عایق حرارتی عامل مهمی در این نوع احتراق می باشد. حلقه اتصال عرضی اتم ها خصوصا در پلاستیک- Cross Linking در مولکول های جسم مرکب که در برخی از پلاستیک ها موجود است می‌تواند منجر به شعله وری خود به خود گردد.
درجه حرارت اشتعال به چه عواملی بستگی دارد؟
- درصد بخارات تولید شده از ماده قابل اشتعال در محیط (فشار بخار)
- مقدار درصد اکسیژن موجود در محیط.
- نوع منبع آتش زنه و مدت زمانی که جسم قابل اشتعال در مجاورت آن منبع قرار داشته است.
- شکل و حجم محلی که بخارات در آن قرار دارد (فشار محیط).
- وجود کاتالیزور واکنش در محیط (تسریع کننده و کند کننده).
حدود اشتعال یا انفجار
گاز یا بخار قابل اشتعال در هوا در صورتی که ترکیب آنها در حد معینی قرار بگیرد خواهد سوخت یعنی زمانی که یک گاز یا بخار مشتعل میگردد که با هوای کافی مخلوط شده و نسبت قابل اشتعال یا انفجار را به وجود آورده باشد. این قابلیت بستگی به درصد اختلاط آن با هوا دارد. اگر سوخت خیلی زیاد یا خیلی کمک باشد افروزش یا انفجار انجام نخواهد شد و در این صورت گفته می شود که مخلوط پایین تر یا بالاتر از حدود اشتعال یا انفجار خود است و این خود را بالاترین یا پایین ترین حد قابلیت اشتعال مینامند.
پایین‌ترین حد اشتعال یا انفجار عبارت است از کم ترین حد تراکم که باعث شعله یا انفجار گردد و همچنین بالاترین حد اشتعال عبارت است از بیشترین حد تراکم (بالاترین حد تراکم گاز یا بخار) که باعث ایجاد شعله یا انفجار گردد. جدول شماره 1 حدود اشتعال یا انفجار برخی از گاز ها را نشان می‌دهد.
اختلاف گاز و بخار قابل اشتعال
بخار ذرات کنده شده از سطح جامد یا مایع می باشد و برای مایع کردن آن فقط افزایش فشار کافی است؛ اما برای مایع کردن گاز همراه افزایش فشار، کاهش دما نیز لازم می‌باشد.
فشار بخار: فشار اعمال شده به وسیله بخارات مولکول های جدا شده از سطح مایع یا جامد در نقطه تعادل، فشار بخار نامیده می‌شود.
نقطه جوش: دمایی است که فشار بخار برابر فشار جو گردد.
دامنه یا پهنه اشتعال یا انفجار بعضی از مواد:
| ردیف | نام ماده | حد پایین | حد بالا |
|---|---|---|---|
| 1 | استون (حلال) | 2.5 | 13 |
| 2 | استیلن (گاز) | 2.5 | – |
| 3 | اتیل استات (نرمال) | 1.1 | – |
| 4 | اتیل الکل (نرمال) | 1.2 | – |
| 5 | بنزن | 1.4 | 8 |
| 6 | بنزین (اتر نفت) | 1.1 | 8.4 |
| 7 | بوتان (نرمال) | 1.5 | 9 |
| 8 | ایزوبوتان | 1.6 | 8.5 |
| 9 | بوتیل الکل (نرمال) | 1.7 | – |
| 10 | کاربن دی سولفاید | 1 | 50 |
| 11 | منو اکسید کربن | 12.5 | 74.2 |
| 12 | دی کلرواتیلن 1.1 | 5.6 | 11.4 |
| 13 | دی کلرواتیلن 1.2 | 9.7 | 12.8 |
| 14 | اتان | 3.5 | 15 |
| 15 | اتیل الکل | 3.28 | 19 |
| 16 | اتیل گلیکول | 3.2 | – |
| 17 | گاز طبیعی | 4.8 | 13.5 |
| 18 | گاز نفت کوره | 6 | 13.5 |
| 19 | بنزین | 1.3 | 6 |
| 20 | هگزان (نرمال) | 1.25 | 7.5 |
| 21 | هیدروژن | 1.4 | 74 |
| 22 | هیدروژن سولفاید | 3.4 | 45.5 |
| 23 | نفت سفید | 0.7 | 5 |
| 24 | متان | 5.3 | 15 |
| 25 | متیل الکل | 6 | 36.5 |
| 26 | دی اتیل اتر | 1.7 | 48 |
| 27 | اتیل استات | 2.8 | 11.5 |
| 28 | اتیل دی کلوراید | 6.2 | 15.9 |
| 29 | اکتان نرمال | 0.84 | 3.2 |
| 30 | اتر نفت | 1.4 | 5.9 |
| 31 | پروپان | 2.4 | 9.5 |
| 32 | الکل ایزوپروپیل | 2.5 | – |
| 33 | تولوئن | 1.27 | 7 |
| 34 | تربانتین | 0.8 | – |
| 35 | پیریدین | 1.8 | 12.4 |
| 36 | گاز طبیعی (شهری) | 0.5 | 15 |
| 37 | گاز مایع (بوتان و پروپان) | 1 | 10 |
شرکت آتشران تولید کننده انواع جعبه های آتش نشانی با ابعاد استاندارد و سفارشی با قیمت غیر قابل رقابت
١٨٨٨ ٨٨٦٨ (خط ویژه)