Sự phân huỷ nhiệt của chất cháy rắn

Đa số các vật liệu rắn đều cháy ở chế độ cháy khuếch tán. Sự biến đổi của chất rắn thành sản phẩm cháy ở vùng cháy cũng giống như chất khí và chất lỏng xảy ra do các phản ứng hóa học. Vì vậy về nguyên tắc không có sự khác biệt về cơ chế cháy của các chất ở dạng khí, lỏng và đa số các chất cháy rắn đó là quá trình đồng thể, khuếch tán chuyển hóa chất cháy thành sản phẩm cháy kèm theo tỏa nhiệt và phát sáng.

Theo đặc điểm của quá trình cháy có thể chia chất cháy rắn (CCR) ra làm các loại:

– Một số chất cháy rắn khi bị nung nóng sẽ chảy lỏng sau đó bốc hơi. Khi sự nóng chảy xảy ra không phân hủy chất ban đầu như: parafin, stearin, tristearin. . . hoặc có sự phân hủy thành phần ban đầu như cao su tự nhiên, cao su nhân tạo. Quá trình cháy của loại CCR này được xem tương tự như quá trình cháy của chất cháy lỏng. Chỉ khác là giai đoạn đầu trước khi cháy phải nung nóng đến nhiệt độ nóng chảy và tạo ra một lớp lỏng trên bề mặt của nó. 

– Một số chất cháy rắn khi bị nung nóng sẽ bị phân huỷ nhiệt ngay mà không qua giai đoạn chảy lỏng. Trong số các chất này có một số chất khi bị phân hủy sẽ không tạo ra các phần cặn rắn mà hóa hơi hoàn toàn (thăng hoa) như: isotropin, naphtanin. . . . Một số chất trong quá trình phân hủy tạo ra phần cặn rắn không cháy (tro) như: gỗ, giấy, than bùn. . . Các sản phẩm phân huỷ này gồm các chất khí hoặc hơi thoát ra khỏi chất cháy rắn có thể tạo ra hỗn hợp cháy và cháy. 

– Một số chất cháy rắn khi bị nung nóng không bị biến đổi trạng thái, như sắt thép, than grafit,…. nhưng vẫn có thể bị cháy, sự cháy xảy ra ngay trên bề mặt của nó và được gọi là cháy dị thể.

Các nghiên cứu đã cho thấy, đa số các chất cháy rắn quá trình phân hủy nhiệt diễn ra rất phức tạp và phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như: bản chất chất cháy, nhiệt độ phân hủy, vận tốc và thời gian phân hủy, kích thước hình học của vật liệu phân hủy. . .

Sự bắt cháy và cháy của chất rắn

Khi có sự tác dụng của nguồn nhiệt đốt cháy, chất cháy rắn sẽ bị nung nóng. Đầu tiên nếu chất cháy rắn có chứa ẩm, hơi ẩm từ nó được thoát ra, sau đó khi đạt tới nhiệt độ phân huỷ hoặc bốc hơi, hơi hoặc khí cháy phân huỷ của chúng thoát ra trộn lẫn với không khí đạt tới giới hạn nồng độ bắt cháy thấp dưới tác dụng của nguồn nhiệt sẽ bị bắt cháy. Đối với chất cháy rắn không bị phân huỷ nhiệt, khi bị nung nóng đến nhiệt độ cao phản ứng cháy dị thể có thể xảy ra ngay trên bề mặt của nó.

Một số chất cháy rắn có nguồn gốc từ thực vật trong quá trình phân huỷ nhiệt có thể tạo ra cặn rắn cacbon (than), ở điều kiện xác định có thể xuất hiện sự cháy dị thể (cháy âm ỉ) của lớp than.

Như vậy, khoảng thời gian  của quá trình bốc cháy bao gồm từ giai đoạn nung nóng vật liệu ẩm, sấy, nung nóng vật liệu khô, sự khí hoá và giai đoạn nung nóng cặn rắn cacbon trong trường hợp xuất hiện sự cháy dị thể.

Khi sự cháy xuất hiện, ngọn lửa lan truyền theo bề mặt của chất rắn, sự truyền do một phần nhiệt thoát ra từ vùng cháy, nung nóng tiếp lớp bề mặt của chất cháy rắn kế tiếp phía trước mặt lửa. Sự truyền nhiệt từ vùng ngọn lửa được thực hiện bằng bức xạ, đối lưu và dẫn nhiệt. Tuỳ thuộc vào điều kiện cháy mà lượng nhiệt toả ra, dạng truyền nhiệt có thể khác nhau. Đó là một trong những nguyên nhân của sự phụ thuộc vận tốc lan truyền của ngọn lửa theo bề mặt chất cháy vào điều kiện cháy.

Giải pháp chống cháy bùng và cháy lan

Quá trình cháy bùng thành ngọn lửa và cháy lan của các chất cháy rắn là hiện tượng thường gặp trong các vụ hỏa hoạn, nguyên nhân chính gây thiện hại lớn về tài sản và tính mạng con người. Với mong muốn hạn chế tối đa quá trình cháy bùng và cháy lan khi xảy ra hỏa hoạn, nhóm nghiên cứu về Sơn chống cháy tại Đại học Bách khoa Hà Nội đã tập trung giải quyết tận gốc vấn đề trong hơn 10 năm và đến nay đã thu được kết quả mong đợi. SƠN VÔ CƠ CHỐNG CHÁY của chúng tôi sẽ mang đến sự an toàn cho người sử dụng trước các nguy cơ cháy bùng và cháy lan khi xảy ra sự cố. Hãy liên hệ để được tư vấn và sử dụng sản phẩm: Điện thoại 0912540041 (zalo).