Vatra

 

Trougao vatre

Vatra je brz i samoodrživ oblik oksidacije koji prati oslobađanje toplote i svjetlosti. Za nastanak vatre su potrebna tri osnovna elementa: gorivo, toplota i oksigen, što se simbolično predstavlja kao “trougao vatre”. Sprječavanjem kombiniranja ova tri elementa sprječava se nastanak vatre. Uklanjanjem bilo kojeg od ovih elemenata, vatra se zaustavlja, što je osnovni princip gašenja požara.

Elementi vatre

Oksigen u trouglu vatre se može posmatrati kao oksidacijsko sredstvo, te osim oksigena iz zraka to mogu biti sredstva koja u hemijskoj strukturi sadrže oksigen koji služi kao oksidacijsko sredstvo. Fizičko stanje goriva je također značajno za razvoj vatre. npr. drvena ploča će se teže zapaliti od drvenih opiljaka i prašine. Veći stepen usitnjenosti podrazumijeva veću površinu i manju masu koja odvodi toplotu, pa je paljenje olakšano. Npr. ugljena prašina zbog malog odnosa mase prema dodirnoj površini može eksplodirati. Važan faktor kod nastanka vatre je isparavanje, jer u slučaju vatre zapravo gore pare koje nastaju od goriva. Gorivo koje lakše prelazi u gasovito stanje se lakše zapali. Tečnosti se lakše pale od čvrstih supstanci, a gasovi lakše od tečnosti. Količina toplote koja se može osloboditi prilikom sagorijevanja neke supstance naziva se kalorična vrijednost. Ukupna kalorična vrijednost predstavlja odnos količine toplote oslobođene pri sagorijevanju u odnosu na količinu supstance. Izražava se u jedinicama energije po jednici količine supstance (npr. kJ/kg, kJ/m3).

 

Vatra sa ugljem kao gorivom

Izvori paljenja

Izvor paljenja predstavlja bilo koji lokalizirani izvor energije koji može dovesti do paljenja supstance. Da bi došlo do paljenja mora se dostignuti minimum energije paljenja. Proces paljenja određuju sljedeći faktori: temperatura, dovedena količina toplote, brzina kojom se toplota dovodi (ili vremenski period u kojem se toplota dovodi) i površina na koju se toplota dovodi. Izvori paljenja se mogu grupisati u četiri kategorije: mehanički (trenje, kompresija), električni (otpor, električni luk, statički elektricitet, munja, itd.), hemijski (sagorijevanje, spontano zagrijavanje, rastvaranje) i nuklearni.

Prenos toplote

Prenos toplote omogućava širenje vatre. Vatra se širi na četiri načina: direktnim kontaktom plamena, konvekcijom, radijacijom i kondukcijom. Direktni kontakt je odgovoran za inicijalno paljenje vatre (početno paljenje). Konvekcija je prenos toplote kroz fluid (npr. zrak). Radijacija je prenos toplote u obliku talasa. Širi se u svim smjerovima i ne zavisi od strujanja zraka. Kondukcija je prenošenje toplote kroz čvrste objekte.

Razbuktavanje

Razbuktavanje (“flashover”) je pojava u zatvorenom prostoru (npr. soba) gdje je količina toplote dovoljna da se dostigne tačka paljenja svih prisutnih materijala. Kada se ta tačka dostigne, svi materijali počinju da gore u istom trenutku i obuhvataju cijeli prostor.

Požar je nekontrolisano sagorijevanje, koje nanosi materijalne gubitke i dovodi do ugrožavanja ljudskog života. Historijski požari su smatrani kao velika opasnost. Uprkos modernim metodama gašenja kako i novom tehnologijom požari još uvijek predstavljaju veliku opasnost kako za stanovništvo tako i za imovinu. Nekontrolisano sagorijevanje je praćeno oslobađanjem toplote i produkata sagorijevanja, koji mogu imati toksične osobine. Dim koji nastaje pri sagorijevanju otežava kretanje i orijentaciju ljudi. Da bi došlo do gorenja potrebno je da su istovremeno prisutni: materijal koji može da gori, toplota dovoljna da zapali gorivi matreijal i vazduh (prisustvo kisika).

Reference

  1. R. Craig Schroll: Industrial Fire Protection Handbook, CRC Press, 2002

Izvor: Wikipedia

Advertisements