какой металл не горит в огне
Горение металлов и сплавов
Общеизвестна способность к горению щелочных и щелочноземельных металлов (калия, натрия, лития, магния и др.). Однако менее известно, что в отдельных ситуациях, в т.ч. в определенных условиях пожара, способны гореть металлы и сплавы, обычно не считающиеся горючими. Из наиболее распространенных к таковым относятся различные сплавы на основе алюминия, широко применяемые в строительстве, машиностроении и других областях.
Как известно, устойчивость алюминия к окислению обусловлена наличием на его поверхности тонкой (около 0,0002 мм), очень плотной и беспористой пленки окисла. Однако алюминий, нагретый на воздухе до температуры, близкой к точке плавления (660 0 С), все же начинает окисляться далее, при этом скорость окисления существенно увеличивается по мере повышения температуры выше температуры плавления. Необходимо отметить, что реакция алюминия с кислородом экзотермична и сопровождается значительно большим выделением тепла, нежели реакция окисления других металлов (1675 кДж/моль) [93].
Усиливает окисление алюминия присутствие в нем примесей магния, кальция, натрия, кремния, меди. Особенно же легко окисляются при нагревании алюмомагниевые сплавы, на поверхности которых образуются рыхлые окисные пленки [94].
В таблице 1.19 приведены температуры самовоспламенения на воздухе алюмомагниевых сплавов с различным содержанием в сплаве магния.
Температуры самовоспламенения алюмомагниевых сплавов
на воздухе (порошки 0-50 мкм, ДТА)[94]
Содерж. Mg в спла- ве, % масс. | 9,1 | 15,5 | 20,0 | 28,0 | 34,8 | 45,4 | 49,9 | 61,6 | 75,0 | 85,0 | 90,0 | 95,0 |
Т самовоспл., 0 С | не горит |
Интересно отметить, что температура самовоспламенения отнюдь не снижается монотонно при увеличении содержания Мg от 0 до 100 %; экстремально низкую температуру самовоспламенения имеют сплавы, содержащие примерно равные части Mg и Al.
Особую роль здесь может играть среда. Повышенное содержание кислорода резко увеличивает возможность загорания и интенсивность горения любого материала, в том числе металла (сплава). Специалистам это хорошо известно по описаниям пожаров на подводных лодках, в медицинских камерах оксигенальной терапии, на производствах, связанных с потреблением газообразного и (что особенно опасно) жидкого кислорода.
О склонности различных металлов и сплавов к горению в токе кислорода можно судить по данным табл. 1.20.
Предельные давления кислорода, при которых
возможно горение различных металлов [95]
образец расположен горизонтально)
Металл (сплав) | Р, Мпа |
Сталь Ст3, Ст10 | 0,02 |
Алюминий, сплавы АМЦ, АМг | 0,1 |
Медистый чугун | 1,1 |
Нерж.сталь (13 % Cr, 19 %Mn) | 1,5 |
Сталь 3 ´ 13 | 2,2 |
Нерж. сталь Х18Н10Т | 2,6 |
Медь, латунь, никель | > 4,2 |
Из приведенных данных следует, что наиболее склонны к горению в кислороде самые распространенные марки конструкционных сталей (низкоуглеродистые, нелегированные), а также алюминий и сплавы на его основе.
Скорости горения металлов и сплавов в кислороде
При давлении газа 1-10 МПа
(образцы толщиной 3 мм, горизонтально расположенные) [95]
Визуальными признаками горения металла (сплава) является разрушение конструкции (предмета) в зоне горения. От выгоревшей детали часто остается ажурный “скелет”. Горение сопровождается разбрызгиванием металла, особенно интенсивным, если оно происходит в токе газа. В этом случае на месте пожара обнаруживаются множественные мелкие частички застывшего металла и окислов металла. Аналогичный разброс частиц происходит при горении электрической дуги, в которой процессы горения металла имеют место наряду с плавлением.
Горение металлов и сплавов на пожаре может вносить существенные коррективы в картину термических поражений, в формирование очаговых и “псевдоочаговых” признаков. По мере возможности это необходимо учитывать. Склонность того или иного металла (сплава) к экзотермическому взаимодействию с кислородом воздуха (горению) может быть установлена экспертом аналитическим путем, например, исследованием пробы металла методом ДТА. Подробнее об этом см. ч. III.
Инструментальные методы исследования
Горит ли сталь или для чего нужна огнезащитная обработка металлов?
У многих металл ассоциируется с ультрапрочным материалом, который невозможно разрушить. И даже самый сильный пожар не способен расплавить сталь. Однако на деле это не так! Иначе не было бы нужды в огнезащитной обработке.
Определенные металлы горят в определенной среде лучше спичек. Мы не будем сейчас обращаться к науке химии, и исследовать процессы горения металлов в разных условиях. Ограничимся знанием, что стальные балки под воздействием огня разрушаются – трескаются и даже плавятся. К сожалению это так!
Металлы делятся на 3 класса в зависимости от горения.
Эти те металлы, которые реально горят.
В зависимости от особенностей каждого металла, используют особые огнетушащие порошки.
Например, натрий при соприкосновении с водой не то, что не потухнет, а напротив – разгорится еще сильнее.
Поэтому для тушения многих металлов определенных классов используются специальные порошковые смеси, которые не вызывают химической реакции, усиливающих горение.
Зачем нужна огнезащитная обработка
Из металла собраны 95% строений в городах. Металлические каркасы прочные и надежные, и одновременно уязвимы перед высокой температурой во время пожара. Пожарные с подходящими порошковыми смесями могут не успеть, стальные несущие конструкции каркаса деформируются, потрескаются и здание разрушится.
Поэтому необходима профилактическая мера – огнезащитная обработка металлических конструкций, которая производится компаниями пожарной безопасности. Сегодня огнезащита проводится с помощь современных эффективных материалов – минерального волокна, вспученного перлита, или теплоизоляционных материалов.
Связаться с нами
Если у Вас остались вопросы, сомнения или необходима консультация специалистов, свяжитесь с нами по телефону или е-mail указанным ниже. Также можно заполнить форму «Отправить заявку» наверху сайта, описав суть вашей задачи или вопроса.
Мы постараемся в кратчайшие сроки ответить Вам. И все же самый быстрый способ это звонок нам, поэтому звоните! Мы ответим на все ваши вопросы!
Чтобы полностью соответствовать ожиданиям наших клиентов, нами была создана схема работы, которая зарекомендовала себя просто идеально. Благодаря четкому алгоритму, полностью исключены какие-либо недоразумения и проволочки.
© 2001-2020 Группа компаний «Пожарная безопасность»
+7 (495) 774-00-41 Контактная информация
Способность металлов к горению на воздухе
группа | подруппа | Элементы j (*) | Характерные признаки горения на воздухе |
I | Главная | Щелочные Li, Nа, К, Rb, Cs j |
Нитриды щелочных металлов при 300-350 °С разлагаются на элементы, поэтому в продуктах горения не накапливаются. Нитриды щелочноземельных металлов стабильны до 1500-2000°С, поэтому в реакции горения этих металлов заметно участвует и азот. Более тугоплавкие металлы (B, Аl, Тi, Zr и др.) в порошкообразном виде могут при нагревании воспламеняться и гореть в среде азота с образованием тугоплавких нитридов.
Обобщая рассмотренные данные, можно выделить следующие основные особенности пожарной опасности и горения металлов:
1. Некоторые металлы пирофорны, т.е. способны воспламеняться при контакте с кислородом воздуха, в слитках и массивных изделиях (щелочные), а так же в измельченном, порошкообразном состоянии (железо, никель, кобальт, титан, цирконий и др.).
2. Многие металлы опасно хранить совместно с горючими органическим веществами и материалами. Последние, как правило, легко воспламеняются даже от малокалорийных источников зажигания и могут зажечь металлы, при горении которых развиваются очень высокие температуры (до 3000°С и выше). Достигаемые значения опасных факторов пожара при горении металлов в 1,5-2,0 раза выше, чем при горении других горючих материалов.
3. Следует также отметить большую пожарную опасность многих металлов, способных бурно реагировать с водой со взрывами, интенсивным горением.
Заключительная часть занятия (5 минут):
Преподаватель подводит итоги занятия и доводит задание на самоподготовку. Отмечает курсантов, наиболее активно работавших на занятии. Отвечает на задаваемые вопросы. Подается команда к завершению занятия.
Какие материалы не поддерживают горение?
При определённых условиях горит даже вода и это научный факт, а не фантастика.
Если брать что называется «обычные» условия и материалы относящиеся к строительству, то список будет просто огромен.
К примеру если речь об утеплителях, то к не горючим материалам относится и пеностекло (причём любое и гранулированное и блочное) и минеральная вата, базальтовая вата, стекловата и так далее.
Минеральная вата и у неё есть предел это 1000-а градусов, дальше она плавится, но горение всё равно не поддерживает.
Не горит кирпич, не горит бетон.
Не горит (не поддерживает горение) стекло, керамика.
При правильной обработке (пропитке) антипиренами не поддерживать горение может даже обычная древесина,
Асбестоцемент не поддерживает горение (не горит), натуральный (природный) камень не горит и не поддерживает горение, некоторые виды искусственного камня тоже не горят.
Нет такого материала, который бы не горел, в огне горит практически всё, но технология не стоит на месте, есть много строительных и отделочных материалов, которые владеют огнестойкостью.
Так, например, к таким материалам можно отнести стекломагнитные листы, в основу которые изготавливаются из стружки хлорида, а также из стекловолокна. Этот материал очень прочный, экологически чистый и пожаробезопасный.
Пеноблок и газобетон, эти строительные материалы имеют хорошую стойкость перед огнём.
Также, не горит в огне бетон, кирпич, камень.
Есть много строительных материалов, которые предназначены для отделки стен, владеют огнестойкостью, к таким материалам можно отнести: стекло, штукатурные смеси, искусственный и акриловый камень.
Изготавливают много разных напольных покрытий, которые также обладают огнестойкостью, так например, линолеум, плитка. Есть много материалов, которые предназначены для утепления фасадов домов, имеют огнестойкое свойство, к таким материалам можно отнести минеральную вату.
Прежде всего необходимо уточнить, а что называют горением. Дело в том, что под горением понимают процесс химической реакции с кислородом воздуха.
Но есть и более общие понятия, где под горением понимают окислительно-восстановительную реакцию. И в общем случае горение может проходить и при взаимодействии с хлором, бромом и фтором. И для справки, во фторе горит и сам кислород.
Так что только фтор не участвует в реакциях горения.
Кроме того необходимо отметить, что не гореть и не поддерживать горение это разные вещи. И дело в том, что для окисления кислородом для некоторых веществ требуется больше энергии, чем они выделяют при горении.
И эти вещества могут гореть, только если в зону реакции будет поступать дополнительно тепловая энергия.
Это так называемая эковата. А вещество, которое делает таким эту вату это производные бора. И это давно применяется при производстве космических челноков.