Égés (tűzvédelem)

Az égés a tűzvédelem értelmezése szerint a levegő oxigénjével történő egyesülése.

Az égés feltételei

Az égéshez három alapfeltétel együttes megléte szükséges:^[1]

az éghető anyag,
az égést biztosító közeg (ami főként az oxidációt lehetővé tevő oxigén),
az anyag gyulladási hőmérsékletét elérő hőmérséklet.

Az égés nem jöhet létre, ha nem egy időben és térben van jelen a három alapfeltétel. Vegyük észre azonban, hogy az égés akkor is létrejön, ha nincs gyújtóforrás, illetve láng az éghető anyag közelében (pl. öngyulladás). Ha a fenti feltételek teljesülnek, az égés mindenképpen beindul.

Az égés szükséges feltétele a hő.^[2] Az oxigént és az éghető anyagot fel kell melegíteni a gyulladási hőmérsékletre; ismeretes ugyanakkor, hogy a tűzoltás egyik lehetősége a hőelvonás (hűtés), amelyet egyes tüzeknél vízzel valósítunk meg.

Az égés körülményei

tökéletes égés: a jelenlévő összes komponens oxidációjához elegendő oxigén áll rendelkezésre. Sok anyag esetén az égés után visszamaradó anyag a hamu.
tökéletlen égés: a rendelkezésre álló oxigén mennyisége nem elegendő a tökéletes égéshez, így gyakran további éghető égéstermékek keletkeznek. Például szerves anyagok ilyen fajta égése esetén jelentős mennyiségű szén. Innen ered a „szénné ég” kifejezés.

Égéshő

Az anyagok égésekor felszabaduló energia jellemzője. Egységnyi mennyiségű éghető anyag tökéletes égésekor felszabaduló energia. A jellemző mennyiségeket általában táblázatos összeállításokból használják, ezen értékeket atmoszferikus nyomásra és 25 °C-ra vonatkoztatják.

Égési sebesség

lassú égés: mm/másodperc sebességű lineáris terjedési sebesség (pl. izzás), valamint a rothadás, bomlás is egy lassú égési folyamat.
normális égés: cm/másodperc sebességű
gyors égés: dm/másodperc sebességű (pl. tűzveszélyes folyadék égése)
robbanás: 100–12 000 m/másodperc sebességű, melyen belül lehet
- explózió: 100–1 000 m/másodperc (pl.: lőpor)
- detonáció: >1 000 m/másodperc (pl.: brizáns robbanóanyagok)

Az égés szakaszai

Növekedési szakasz: az égés még csak a meggyulladás közvetlen környezetére korlátozódik. A szakasz végén következik be a teljes lángbaborulás (flashover)
Kifejlett tűz szakasza: az égés a térfogat egészére kiterjed
Hanyatlási szakasz: általános értelmezés szerint akkor beszélünk róla, ha a térfogat átlaghőmérséklete a csúcshőmérséklet 80%-ára csökken.^[3]

Az éghető anyag és az oxigén eloszlása

diffúziós égés: az égő anyag és a levegő az égés előtt nincs keveredve, egymással szemben áramlanak és egy jól meghatározott felületen, a reakció zónában találkoznak egymással (pl. folyadék felületi égése)
kevert égés: az éghető anyag és az oxigén már az égés előtt tökéletesen keveredik, (pl. gázrobbanás)

Az égés külső megjelenése

Fény- és hőhatás jellemzi az égést. Minden anyagnak az égés során más és más hő jellemzője van és a láng színe is változik, ez a kettő szorosan összefügg és következtetéseket vonhatunk le belőle.

A láng (a füstgáz) magas hőmérsékletű anyagokat tartalmaz. Ezek termikus sugárzása a Wien-féle eltolódási törvény értelmében a hőmérséklettől függő színű, és spektruma folytonos.
A láng által gerjesztett részecskék jól meghatározott frekvencián sugároznak fényt. Ezek egy része az infravörös tartományba esik, de egyes elemek (fémek) a látható tartományban sugároznak. Ezek spektruma vonalas. Jellemző, és közismert az 589 nm hullámhosszúságú nátriumsárga (V. kationosztály)

Égéstermékek

Az égés eredményeként különböző égéstermékek jönnek létre, ezeket is kétféle kategóriába soroljuk: Tökéletes(sztöchiometrikus), és tökéletlen égéstermékek.

Tökéletes égéstermékek azok az anyagok, melyek már nem tartalmaznak további éghető elemeket, s ezáltal nem képesek az égésre. Pl:

szilárd: hamu, salak
gázokban eloszlatott finom folyadékcseppek: vízgőz
gázokban eloszlatott finom szilárd anyagok: füst
gázok: szén-dioxid, kén-dioxid

Tökéletlen égéstermékek azok az anyagok, melyek nem égtek el tökéletesen, és még lehetőségük van további égésre is. Pl:

Szénmonoxid. Kinetikus/kevert (robbanás) égésre hajlamos gáz.
Korom. Esélye van a felhalmozódott koromrétegnek a beizzásra (lassú égés).

Jegyzetek

↑ Országos Tűzvédelmi Szabályzat (előadás). eptan.fmk.nyme.hu, 2012. (Hozzáférés: 2012. augusztus 29.)^{[halott link]}
↑ Promatt Elektronika Kft.: Oltásmechanizmus. promatt.victorinet.hu, 2012. (Hozzáférés: 2012. augusztus 29.)
↑ Szabó, Zsolt: Az égés és a tűz fogalma. tanfolyammester.hu, 2010. [2013. május 12-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2012. augusztus 29.)

Források

Balog Ferenc – dr. Beda László – Kovács István – Nagy Béla: Tűzvédelem (BME Mérnöktovábbképző Intézet, 2003) ISBN 963-431-797-9 ö
http://www.tantaki.hu/kemia/eges_tuzoltas

Kapcsolódó szócikkek

[1] Országos Tűzvédelmi Szabályzat (előadás). eptan.fmk.nyme.hu, 2012. (Hozzáférés: 2012. augusztus 29.)^{[halott link]}

[2] Promatt Elektronika Kft.: Oltásmechanizmus. promatt.victorinet.hu, 2012. (Hozzáférés: 2012. augusztus 29.)

[3] Szabó, Zsolt: Az égés és a tűz fogalma. tanfolyammester.hu, 2010. [2013. május 12-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2012. augusztus 29.)

[1]

[2]

[3]