الاحتراق التلقائي

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 5 صور
الموسوعة الحرة

يمكن أن تشتعل كومة السماد الكبيرة تلقائيًا إذا لم تتم إدارتها بشكل صحيح.

الاحتراق التلقائي أو الاشتعال التلقائي هو نوع من الاحتراق يحدث عن طريق التسخين الذاتي (زيادة في درجة الحرارة بسبب التفاعلات الداخلية الطاردة للحرارة )، يليه الهروب الحراري (التسخين الذاتي الذي يتسارع بسرعة إلى درجات حرارة عالية) وأخيرًا، الاشتعال الذاتي . [1] وهو يختلف عن (ولكن له تأثيرات عملية مماثلة) الاشتعال التلقائي ، حيث لا يحتاج المركب إلى تسخين ذاتي للاشتعال. التخزين الصحيح للمواد القابلة للاشتعال تلقائيًا مهم للغاية مع الأخذ في الاعتبار أن التخزين غير السليم هو السبب الرئيسي للاحتراق التلقائي. يجب تخزين مواد مثل الفحم والقطن والقش والزيوت في درجات حرارة ومستويات رطوبة مناسبة لمنع الاحتراق التلقائي. تعتبر مزاعم الاحتراق البشري التلقائي علمًا زائفًا. [2]

السبب والاشتعال

يمكن أن يحدث الاحتراق التلقائي عندما تبدأ مادة ذات درجة حرارة اشتعال منخفضة نسبيًا مثل التبن والقش والجفت وما إلى ذلك في إطلاق الحرارة. قد يحدث هذا بعدة طرق، إما عن طريق الأكسدة في وجود الرطوبة والهواء، أو التخمير البكتيري ، الذي يولد الحرارة. هذه المواد هي عوازل حرارية تمنع تسرب الحرارة مما يتسبب في ارتفاع درجات حرارة المادة فوق نقطة اشتعالها. سيبدأ الاحتراق عندما يكون هناك مؤكسد كافٍ ، مثل الأكسجين والوقود للحفاظ على التفاعل في حالة الهروب الحراري.

يمكن أن يحدث الهروب الحراري عندما تكون كمية الحرارة المنتجة أكبر من معدل فقدان الحرارة. قد تحترق المواد التي تنتج الكثير من الحرارة في أحجام صغيرة نسبيًا، في حين أن المواد التي تنتج القليل جدًا من الحرارة قد تصبح خطرة فقط عندما يتم عزلها جيدًا أو تخزينها في أحجام كبيرة. تتسارع معظم تفاعلات الأكسدة عند درجات حرارة أعلى، لذلك قد تحترق كومة من المواد التي كانت لتكون آمنة في درجة حرارة محيطة منخفضة تلقائيًا أثناء الطقس الأكثر حرارة.

المواد المتأثرة

مؤكد

قد تشتعل أكوام القش [3] والسماد [4] ذاتيًا بسبب الحرارة الناتجة عن التخمير البكتيري، والتي يمكن أن تسبب بعد ذلك التحلل الحراري والأكسدة مما يؤدي إلى تفاعلات حرارية جامحة تصل إلى درجة حرارة الاشتعال الذاتي. يمكن أن تتأكسد الخرق المبللة بالزيوت الجافة أو الورنيش بسرعة بسبب مساحة السطح الكبيرة، وحتى الكومة الصغيرة يمكن أن تنتج حرارة كافية للاشتعال في ظل الظروف المناسبة. [5] [6] يمكن أن يشتعل الفحم تلقائيًا عند تعرضه للأكسجين، مما يتسبب في تفاعله وتسخينه عندما لا تكون هناك تهوية كافية للتبريد. [7] غالبًا ما يكون أكسدة البيريت هو سبب الاشتعال التلقائي للفحم في مخلفات المناجم القديمة . تكون حبات الفستق شديدة الاشتعال عند تخزينها بكميات كبيرة، وهي عرضة للتسخين الذاتي والاحتراق التلقائي. [8] يمكن أن تشتعل أكوام السماد الكبيرة تلقائيًا في ظل ظروف الحرارة الشديدة. يمكن أن تشتعل القطن والكتان عند ملامستهما للزيوت النباتية غير المشبعة (بذر الكتان وزيوت التدليك)؛ حيث تقوم البكتيريا بتحلل المواد ببطء، مما ينتج عنه الحرارة. إذا تم تخزين هذه المواد بطريقة لا تسمح للحرارة بالهروب، فإن تراكم الحرارة يزيد من معدل التحلل وبالتالي يزيد معدل تراكم الحرارة. بمجرد الوصول إلى درجة حرارة الاشتعال، يحدث الاحتراق مع وجود المؤكسدات (الأكسجين). يمكن أن يتدهور فيلم النترات ، عند تخزينه بشكل غير صحيح، إلى حالة قابلة للاشتعال للغاية ويشتعل. كان حريق قبو فوكس عام 1937 ناتجًا عن احتراق فيلم النترات تلقائيًا.

القش

يعد التبن من أكثر المواد التي تمت دراستها على نطاق واسع فيما يتعلق بالاحتراق التلقائي. ومن الصعب للغاية وضع نظرية موحدة لما يحدث في عملية تسخين التبن ذاتيًا بسبب الاختلاف في أنواع العشب المستخدم في تحضير التبن، والمواقع المختلفة التي ينمو فيها. ومن المتوقع أن يحدث تسخين خطير في التبن الذي يحتوي على أكثر من 25% من الرطوبة. ويحدث أكبر عدد من الحرائق في غضون أسبوعين إلى ستة أسابيع من التخزين، مع حدوث أغلبها في الأسبوع الرابع أو الخامس.

قد تبدأ العملية بنشاط ميكروبيولوجي (بكتيريا أو عفن) يعمل على تخمير التبن، مما يؤدي إلى إنتاج الإيثانول. تبلغ نقطة وميض الإيثانول 14 درجة مئوية (57 درجة فهرنهايت). لذا، قد يحدث الاحتراق باستخدام مصدر اشتعال مثل الكهرباء الساكنة، مثل الفأر الذي يركض عبر التبن. ثم ترتفع درجة الحرارة، مما يؤدي إلى اشتعال التبن نفسه.

يقلل النشاط الميكروبيولوجي من كمية الأكسجين المتاحة في التبن. عند 100 درجة مئوية، يمتص التبن الرطب ضعف كمية الأكسجين الموجودة في التبن الجاف. كان هناك تخمين بأن الكربوهيدرات المعقدة الموجودة في التبن تتحلل إلى سكريات أبسط، والتي يتم تخميرها بسهولة أكبر إلى إيثانول. [9]

فحم

يمكن للفحم، عند تحضيره حديثًا، أن يسخن ذاتيًا ويشتعل. وهذا منفصل عن البقع الساخنة التي قد تنشأ نتيجة تحضير الفحم. لا يُعتبر الفحم الذي تعرض للهواء لمدة ثمانية أيام خطيرًا. هناك العديد من العوامل المتضمنة، من بينها نوع الخشب ودرجة الحرارة التي تم تحضير الفحم بها. [10]

الفحم

تم الانتهاء من دراسات واسعة النطاق حول التسخين الذاتي للفحم. يعد التخزين غير السليم للفحم أحد الأسباب الرئيسية للاحتراق التلقائي، حيث يمكن أن يكون هناك إمداد مستمر بالأكسجين وأكسدة الفحم تنتج حرارة لا تتبدد. بمرور الوقت، يمكن أن تسبب هذه الظروف التسخين الذاتي. [11] يتناقص ميل التسخين الذاتي مع زيادة رتبة الفحم. فحم الليجنيت أكثر نشاطًا من الفحم البيتوميني ، والذي يكون أكثر نشاطًا من فحم الأنثراسايت . يستهلك الفحم المستخرج حديثًا الأكسجين بشكل أسرع من الفحم المتآكل، ويسخن الفحم المستخرج حديثًا ذاتيًا بدرجة أكبر من الفحم المتآكل. قد يكون وجود بخار الماء مهمًا أيضًا، حيث يمكن أن يكون معدل توليد الحرارة المصاحب لامتصاص الماء في الفحم الجاف من الهواء المشبع أكبر من نفس كمية الهواء الجاف. [ 12]

القطن

القطن أيضًا قد يكون معرضًا لخطر الاحتراق التلقائي بشكل كبير. [13] في دراسة تجريبية حول الاحتراق التلقائي للقطن، تم اختبار ثلاثة أنواع مختلفة من القطن بمعدلات تسخين وضغوط مختلفة. يمكن أن يكون لأنواع القطن المختلفة درجات حرارة أكسدة ذاتية التسخين مختلفة وتفاعلات أكبر. إن فهم نوع القطن الذي يتم تخزينه سيساعد في تقليل خطر الاحتراق التلقائي. [14] حدث مثال صارخ لشحنة اشتعلت تلقائيًا على متن السفينة إيرل إلدون في المحيط الهندي في 24 أغسطس 1834.

البذور الزيتية ومنتجات البذور الزيتية

تسخن البذور الزيتية وبقايا استخراج الزيت ذاتيًا إذا كانت رطبة جدًا. عادةً، يكون التخزين عند نسبة رطوبة تتراوح بين 9 و14% مرضيًا، ولكن يتم وضع حدود لكل نوع فردي من البذور الزيتية. في وجود رطوبة زائدة أقل بقليل من المستوى المطلوب لإنبات البذور، فإن نشاط فطريات العفن هو مرشح محتمل لتوليد الحرارة. تم تحديد ذلك لبذور الكتان وعباد الشمس وفول الصويا. تولد العديد من البذور الزيتية زيوتًا تسخن ذاتيًا. كما تمت دراسة حبات النخيل وبذور اللفت وبذور القطن. [15] يمكن أن تشتعل الخرق المبللة بزيت بذر الكتان تلقائيًا إذا تم تخزينها أو التخلص منها بشكل غير صحيح. [16]

جوز الهند المجفف

تم تصنيف جوز الهند ، وهو اللحم الأبيض المجفف لجوز الهند الذي يستخرج منه زيت جوز الهند ، [17] ضمن المواد الخطرة بسبب طبيعته القابلة للاشتعال تلقائيًا. [18] تم تحديده كمادة من القسم 4.2 .

بشر

كانت هناك تقارير قصصية غير مؤكدة عن أشخاص يحترقون تلقائيًا. لا تعتبر هذه الظاهرة المزعومة احتراقًا تلقائيًا حقيقيًا، حيث تم نسب الحالات المفترضة إلى حد كبير إلى تأثير الفتيل ، حيث يشعل مصدر خارجي للنار المواد القابلة للاشتعال القريبة والدهون البشرية أو مصادر أخرى. [19]

التنبؤات والوقاية

هناك العديد من العوامل التي يمكن أن تساعد في التنبؤ بالاحتراق التلقائي ومنعه. فكلما طالت مدة بقاء المادة، زاد خطر الاحتراق التلقائي. يمكن أن يكون منع الاحتراق التلقائي بسيطًا مثل عدم ترك المواد مخزنة لفترات طويلة من الوقت، والتحكم في تدفق الهواء والرطوبة والميثان وتوازن الضغط. هناك أيضًا العديد من المواد التي تمنع الاحتراق التلقائي. على سبيل المثال، يمكن منع الاحتراق التلقائي للفحم من خلال مواد ذات أساس فيزيائي مثل أملاح الكلور وأملاح الأمونيوم والقلويات والغازات الخاملة والغرويات والبوليمرات والهباء الجوي وLDHs، بالإضافة إلى المواد ذات الأساس الكيميائي مثل مضادات الأكسدة والسوائل الأيونية والمواد المركبة. [20]

مراجع

  1. ^ بابروسكاس 2003، ص 369
  2. ^ رادفورد، بنيامين (19 ديسمبر 2013). "الاحتراق البشري التلقائي: الحقائق والنظرية". لايف ساينس . ومع ذلك، فإن كل هذه التفسيرات زائفة علميًا، ولا يوجد دليل على أي منها
  3. ^ وودوارد، ويليام تي دبليو (1 يونيو 2004). "الاحتراق التلقائي في أكوام القش" (PDF) . wa-hay.org . جامعة ولاية واشنطن. مؤرشف من الأصل (PDF) في 9 مايو 2008. تم الاسترجاع في 9 مايو 2008 .
  4. ^ "Fire – Compost and Organic Matter". agric.gov.ab.ca . حكومة ألبرتا. مؤرشف من الأصل في 11 ديسمبر 2008 . تم الاسترجاع في 12 يناير 2009 .
  5. ^ Bicevskis, Rob. "Spontaneous Combustion". WildwoodSurvival.com . مؤرشف من الأصل في 25 فبراير 2020 . تم الاسترجاع في 16 مارس 2010 .
  6. ^ بابروسكاس 2003، ص 886-890
  7. ^ "النار في الأسفل: الاحتراق التلقائي في الفحم (DOE/EH-0320 العدد رقم 93-4)". hss.energy.gov . وزارة الطاقة الأمريكية. مايو 1993. مؤرشف من الأصل في 27 مايو 2010. تم الاسترجاع في 22 مايو 2012 .
  8. ^ "الفستق الحلبي – التسخين الذاتي بالترددات الراديوية / الاحتراق التلقائي". tis-gdv.de . رابطة التأمين الألمانية. مؤرشف من الأصل في 4 يوليو 2020 . تم الاسترجاع في 5 نوفمبر 2007 .
  9. ^ Bowes 1984، ص 376-390
  10. ^ Bowes 1984، ص 315-330
  11. ^ وي، دينغي؛ دو، كويفينج؛ لي ، با؛ لين، ييفان (أكتوبر 2020). "التنبؤ بالاحتراق التلقائي للفحم من الحُفر في سطح العمل والوقاية منه: دراسة حالة". دراسات الحالة في الهندسة الحرارية . 21. doi : 10.1016/j.csite.2020.100668 .
  12. ^ Bowes 1984، ص 330-333
  13. ^ "القطن: تسخين ذاتي للترددات الراديوية / احتراق تلقائي". خدمة معلومات النقل: الجمعية العامة لشركات التأمين الألمانية . مؤرشف من الأصل في 4 مارس 2009. تم الاسترجاع في 5 فبراير 2021 .
  14. ^ تشاو، شيويجوان؛ شياو، هواهوا؛ وانج، تشينج سونج؛ بينج، بينج؛ صن، جينهوا (أكتوبر 2013). "دراسة حول مخاطر الاحتراق التلقائي للقطن باستخدام تقنية المسعر الحراري الدقيق". المحاصيل والمنتجات الصناعية . 50 : 383-390. doi :10.1016/j.indcrop.2013.07.064.
  15. ^ Bowes 1984، ص 396-406
  16. ^ دلوغوغورسكي، ب.؛ كينيدي، إي.؛ ماكي، جيه. (2011). "زيت بذر الكتان وميله إلى التسخين الذاتي". علوم السلامة من الحرائق . 10 : 389-400. doi :10.3801/IAFSS.FSS.10-389. hdl : 1959.13/1035982 .
  17. ^ إيرلش، يوجين، محرر (1982). قاموس أوكسفورد الأمريكي .
  18. ^ "Copra". Tis-gdv.de . تم الاسترجاع في 28 نوفمبر 2012 .
  19. ^ نيكيل، جو (ديسمبر 1996). "هراء بشري عفوي". المحقق المتشكك . 6 (4). مؤرشف من الأصل في 9 مارس 2010.
  20. ^ لي ، تشينغ وي ؛ شياو، يانغ؛ تشونغ، كاي تشي؛ شو، تشي مين؛ لو، هوي فاي؛ دينغ، يونيو؛ وو ، شيليانج (1 سبتمبر 2020). “نظرة عامة على المواد شائعة الاستخدام لمنع الاحتراق التلقائي للفحم”. وقود . 275 . دوى :10.1016/j.fuel.2020.117981.

فهرس

  • بابروسكاس، فيتينيس (2003). دليل الإشعال . بوسطن: جمعية مهندسي الحماية من الحرائق. رقم ISBN 978-0-9728111-3-2.
  • Bowes, PC (1984). التسخين الذاتي: تقييم المخاطر والتحكم فيها . لندن: وزارة البيئة، مؤسسة أبحاث البناء. ISBN 978-0-11-671364-3.
  • مقال عن الاحتراق التلقائي للفحم، مايو 1993 محفوظ في 1 يوليو 2012 على موقع واي باك مشين
  • عرض توضيحي للاحتراق التلقائي
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=الاحتراق_التلقائي&oldid=1253466213"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate