1.Những kiến thức cơ bản về cháy nổ

Định nghĩa quá trình cháy. 

·        Quá trình cháy là quá trình hoá lý phức tạp, trong đó xảy ra các phản ứng hoá học có toả nhiệt và phát sáng. Các phản ứng cháy có kèm theo tiếng nổ đặc biệt có tác hại lớn, vì ngoài nhiệt lượng lớn và ngọn lửa trần được tạo ra, còn có sóng áp suất do nổ, phá hủy các thiết bị và các công trình xung quanh.

·        Quá trình cháy của vật chất (rắn, lỏng và khí) bao gồm các giai đoạn:

·        Oxy hóa.

·        Tự bắt cháy.

Sự tích lũy nhiệt trong quá trình oxy hóa làm cho tốc độ phản ứng tăng lên, xảy ra sự bắt cháy và xuất hiện ngọn lửa.

·        Quá trình cháy xuất hiện và phát triển cần ba yếu tố :

·        Chất cháy.

·        Chất oxy hóa (chủ yếu: oxy trong không khí  >(1415)%);

·        Chất mồi bắt cháy.

Bản chất và trạng thái của chất cháy có ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ cháy. Chất cháy trong thực tế rất phong phú, có thể ở dạng rắn, lỏng hoặc khí, dạng cục hay dạng bột, VD: than, gỗ , tre nứa, xăng, dầu, khí mê tan, hydrô, ôxit cácbon CO, ...

Mồi bắt cháy hoặc nguồn nhiệt cũng có nhiều dạng như ngọn lửa trần, tia lửa điện,hồ quang điện, tia lửa sinh ra do ma sát, do chập điện, … Mồi bắt cháy phải có dự trữ một năng lượng tối thiểu, có khả năng gia nhiệt cho hỗn hợp cháy trong một thể tích tối thiểu lên tới nhiệt độ tự bốc cháy. Sự cháy xảy ra khi lượng nhiệt cần cung cấp cho hỗn hợp đủ để cho phản ứng bắt đầu và lan rộng 

·        Nhiệt độ chớp cháy, nhiệt độ bốc cháy, nhiệt độ tự bốc cháy.

Giả sử có một chất cháy ở trạng thái lỏng, ví dụ nhiên liệu diezel, được đặt trong cốc bằng thép. Cốc được nung nóng với tốc độ nâng nhiệt độ xác định. Khi tăng dần nhiệt độ của nhiên liệu thì tốc độ bốc hơi của nó cũng tăng dần. Nếu đưa ngọn lửa trần đến miệng cốc thì ngọn lửa sẽ xuất hiện kèm theo tiếng nổ nhẹ, nhưng sau đó ngọn lửa lại tắt ngay. 

Vậy, nhiệt độ tối thiểu tại đó ngọn lửa xuất hiện khi tiếp xúc với ngọn lửa trần sau đó tắt ngay gọi là nhiệt độ chớp cháy của nhiên liệu

Nếu ta tiếp tục nâng nhiệt độ của nhiên liệu cao hơn nhiệt độ chớp cháy thì sau khi đưa ngọn lửa trần tới miệng cốc quá trình cháy xuất hiện sau đó ngọn lửa vẫn tiếp tục cháy.

Nhiệt độ tối thiểu tại đó ngọn lửa xuất hiện và không bị dập tắt gọi là nhiệt độ bốc cháy của nhiên liệu

Nung nóng bình có chứa metan và không khí, từ từ ta sẽ thấy ở nhiệt độ nhất định thì hỗn hợp khí trong bình sẽ tự bốc cháy mà không cần có sự tiếp xúc với ngọn lửa trần. 

Vậy, nhiệt độ tối thiểu tại đó hỗn hợp khí tự bốc cháy không cần tiếp xúc với ngọn lửa trần gọi là nhiệt độ tự bốc cháy của nó

·        Áp suất tự bốc cháy. Áp suất tự bốc cháy của hỗn hợp khí là áp suất tối thiểu tại đó quá trình tự bốc cháy xảy ra. Áp suất tự bốc cháy càng thấp thì nguy cơ cháy, nổ càng lớn.

·        Thời gian cảm ứng của quá trình tự bốc cháy. Khoảng thời gian từ khi đạt đến áp suất tự bốc cháy cho đến khi ngọn lửa xuất hiện gọi là thời gian cảm ứng. Thời gian cảm ứng càng ngắn thì hỗn hợp khí càng dễ cháy, nổ.

Ví dụ: Sự cháy của hydrocacbon ở trạng thái khí với không khí có thời gian cảm ứng chỉ vài phần trăm giây, trong khi đó thời gian này của vài loại than đá trong không khí kéo dài hàng ngày thậm chí hàng tháng. 

Comments