Põlemine (1)

Annika Luikjärv Põlemine
Sisukord
Sissejuhatus 2
1. Põlemine 3
2. Põhimõisted 4
3. Põlemisprotsess 6
4. Tahkete ainete, vedelike ja gaaside põlmine 7
5. Tulekahjude tekkepõhjused 8
6. Ohud 9
6.1. Suits 9
6.2. Leegid ja temperatuur 9
6.3. Ehituskonstruktsioonid 9
6.4. Muud ohud 10
7. Tegutsemine tulekahju korrarl 11
7.1. Enne tulekahju 11
7.2. Tulekahju ajal 12
8. Kokkuvõte 14
Kasutatud kirjandus 15

Sissejuhatus

 
Põlemine on keemiline reaktsioon kütuse ja hapniku vahel, mis vabastab energiat soojusena ja mõnikord ka valgusena .

1. Põlemine

Põlemiseks vajalik hapnik saadakse harilikult õhust. Õhk koosneb mitmest gaasist: lämmastikku on 78%, hapnikku 21% ja muid gaase 1%. Kuna põlemiseks tarvitatakse hapnikku, siis hakkab kinnises ruumis põlemise korral hapniku hulk vähenema. Enamike ainete põlemine lakkab, kui hapniku hulk õhus langeb alla 14%. See tähendab, et kui ruumi ei tule lahtise akna või ukse kaudu õhku juurde, siis mingil ajal lõppeb toa õhus põlemist võimaldav hapnik ning tuli hakkab vaikselt kustuma. Hapnik ise ei kao, vaid muundub põlemise käigus erinevateks põlemisgaasideks.
Põlemine saab toimuda vaid kindlatel tingimustel, milleks on põlev materjal (näiteks puit, paber, bensiin jne), hapnik (see on õhus olemas) ja süüteallikas ( tikk , säde jne).Kõigi nende kolme piisav olemasolu annab tulemuseks põlemise. Kui aga kasvõi üks nendest kuidagi kõrvaldada, siis põlemine katkeb.  
Tulekahju on väljaspool spetsiaalset kollet toimuv kontrollimatu põlemine, mille käigus eraldub kuumus ja suits ning millega kaasneb varaline või muu kahju. Spetsiaalseteks kolleteks on ahi, kamin , grillimise alus, lõkkekoht ja muud sellised kohad, mis on selleks eraldi valmistatud ning kus teadlikult tehakse tuld . Kõik spetsiaalsed kolded peavad vastama mitmesugustele erinõuetele, sest need ei tohi ise põhjustada tulekahju.

2. Põhimõisted

Tulekahju all mõistetakse mittejuhitavat põlemisprotsessi. Põlemisprotsess eeldab põlevainete olemasolu. Põlevaineid võib leida praktiliselt kõikjalt: hoonetes, kus me elame, töötame
või puhkame, kindlasti tööstus- ja majandus tegevuses kasutavates gaasides , vedelikes ja tahketes ainetes. Vaatamata põlevmaterjalide väga erinevale keemilisele ja füüsikalisele koostisele omavad nad põlemisel ühiseid jooni. Erinevused väljenduvad kerguses, kuidas põlemine võib alata (toimub süttimine), tulekahju leviku kiiruses ( leegi ulatus) ja genereeritavas energias (soojuse eraldumise kiirus).
Põlevainete hulka kuuluvad:
1) tahked põlevad ained:
• tselluloosi sisaldavad (puit, tekstiilmaterjalid );
• kütused ( nafta , kivisüsi, turvas );
• toiduained (teravili, jahu, õlid- rasvad );
• keemilised ained (naatrium, kaalium , väävel).
2) vedelikud: põlevad tööstustoorained, näiteks piiritus ;
3) gaasid: atsetüleen, vesinik , ammoniaak, propaan -butaan;
4) aerosoolid (vedeliku osakesed pihustatud õhus);
5) tolmud (tahke aine osakesed õhus);
6) gaaside segud õhuga.
Aerosoolid, tolmud ja gaaside segu õhuga võivad olla plahvatusohtlikud sobivates kontsentratsioonides.
Põlemisprotsessi kulgemiseks on lisaks põlevainele vaja kahte tegurit:
• hapendajat (O2, Cl2, NO-NO2, Br2, S2) ja
• impulssi (avatud, peidetud).
Hapendaja on tavaliselt hapnik, põlemine võib toimuda ka Cl2, NO-NO2,
Br2, S2- aurudega või põlevaine enda koostisse kuuluva O2 arvel (lõhkeained,
püssirohi) või kokkupuutel ainega, mis sisaldab hapnikku (KMnO4, HNO3,
Berthollet ’ sool jne), neist eraldub atomaarne hapnik toatemperatuuril.
Õhus põlemisel peab hapniku kontsentratsioon olema 14-15%, alla selle
põlemine lakkab. C2H2, C2H4 , H2, H2S põlevad madalama hapnikusisalduse
juures.
Impulss tagab süttimiseks vajaliku temperatuuri.
Impulss võib olla avatud (leek, säde, hõõguv keha, valguskiirgus) või peidetud (keemilise reaktsiooni soojus , mikrobioloogiliste protsesside juures eralduv soojus jne).

3. Põlemisprotsess

Põlemine toimub kas leegiga või ilma. Ilma leegita põlevad suure süsiniku - sisaldusega ained (tahm, koks, puusüsi). Enamik põlevaid aineid põleb leegiga. Nende põlemisel tekib küllaldaselt gaasilisi produkte.
Homogeenne põlemine tõhendab seda, et põlevad ained on ühes agregaatolekus. Heterogeenne põlemine tähendab, et põlevad ained on erinevates agregaatolekutes.
Aine põlemistemperatuur – gaasiliste põlemisproduktide temperatuur. Eristatakse teoreetilist ja tegelikku põlemistemperatuuri. Teoreetiline on kõrgem (puidul näiteks 1600 °C), mille saavutaksid põlemisproduktid, kui kogu soojus, mis põlemise juures eralduks, läheks produktide temperatuuri tõstmiseks; esinevad aga kaod väliskeskkonda ja seetõttu põlemisproduktid saavutavad ainult tegeliku põlemistemperatuuri (puidul – 1000 °C).
Süttimistemperatuur on madalaim temperatuur, millest alates aine süttib impulsi toimel ja põleb edasi pärast süüteallika eemaldamist. Isesüttimistemperatuur on temperatuur, mille juures aine süttib ilma süüteallikata. Isesüttimine tekib aines toimuvate eksotermiliste (soojuse eraldumisega seotud) protsesside tagajärjel. Kui tingimused sisemistel eksotermilistel protsessidel on soodsad, võib aine temperatuur tõusta kuni isesüttimistemperatuurini, millele järgneb põlemine. Tuleohtlikud on madala isesüttimistemperatuuriga ained. Isesüttimisele eelneb isesoojenemine.
Leekpunkt ehk plahvatustemperatuur iseloomustab kergsüttivaid ja põlevaid vedelikke või ka tahkeid aineid. Leekpunkt on madalaim temperatuur, mille juures aine ja õhu segu süüteallika toimel süttib üheks hetkeks. Leekpunktile ei järgne vedelike aurude kestvat põlemist, sest vedeliku aurustumise kiirus ning põlemisel vabanenud soojushulk ei ole küllaldased pideva põlemisprotsessi kindlustamiseks.
Leekpunkt võib olla ka tahketel ainetel . Teatava temperatuurini kuumenenud aine laguproduktid – gaasid, aurud – võivad samuti nagu vedelike aurud süttida leegiga kokkupuutel üheks hetkeks, kuid pidevat põlemist sellele ei järgne. Leekpunktiga määratakse, kas on tegemist kergsüttiva või põleva ainega.

4. Tahkete ainete, vedelike ja gaaside põlmine

Plahvatus– on ainete väga kiire muundumisprotsess, milles eraldub energia ja tekivad kokkusurutud gaasid, mis võivad teha tööd (füüsikalises mõttes). See leiab aset kindlates kontsentratsioonivahemikes. Gaasi, auru või tolmu minimaalset kontsentratsiooni õhus, mille puhul võib tekkida plahvatus, nimetatakse antud segu plahvatusohtliku kontsentrat -
siooni alumiseks piiriks . Maksimaalset gaasi-, auru- või tolmusisaldust õhus, mille juures antud segu on veel võimeline plahvatama süüteallika mõjul, nimetatakse plahvatusohtliku kontsentratsiooni ülemiseks piiriks. Tolmul võib ülemine piir puududa . Allja ülalpool plahvatuspiiri on segu plahvatusohutu.
Plahvatuspiire on võimalik muuta:
• rõhu alandamisega, seejuures plahvatusintervall kitseneb ja teatud rõhu juures muutub segu plahvatusohutuks;
• kaitsegaaside kasutamisega (CO2, N2, CCl4).
Lööklaine kiirus plahvatuse puhul on 10–100 m/s, kui aga kiirus ulatub 100–500 m/s, siis nimetatakse sellist plahvatust detonatsiooniks.Plahvatusohtlike segude puhul eristatavad ülemine ja alumine plahvatuspiir – on vedelike puhul seotud temperatuuriga, sest vedelike kohal on alati aurufaas, mille koostis oleneb selle temperatuurist. Plahvatuspiirid antakse gaasidele ja vedelikele mahuprotsentides, tolmudele g/m3 (grammi ainet kuupmeetri õhu kohta).

5. Tulekahjude tekkepõhjused

Igasuguse põlemise tekke otsustab peamiselt süüteallika olemasolu. On loodud spetsiaalsed süütevahendid – tikud , tulemasinad jne, kuid lisaks nendele on süttimiseks olemas veel mitmed muud võimalused – elekter, hõõrdumisel tekkivad sädemed, klaasikillud päikese käes jne. Tulekahjude peamised tekkepõhjused on:

• hooletus lahtise tulega ümberkäimisel
  
• laste mängimine tulega
  
• lõkke tegemine valesse kohta või selle järelevalveta jätmine
  
• lõkkest lendavad sädemed
  
• kulu põletamine
  
• katkised elektriseadmed või nende vale kasutamine
  
• katkised kütteseadmed või nende vale kasutamine
  
• tahtlik süütamine
  
• isesüttimine (näiteks suurtes silo- või turbakuhjades hakkab toimuma käärimine, millega tekib kõrge temperatuur ja võib toimuda süttimine)
  
• klaasikillud, sest need võivad koondada päikesekiirgust ja põhjustada süttimise
  
• äike
  
• suitsetamine
  

6. Ohud

6.1. Suits

Suits- tulekahju puhul inimese vaenlane nr 1. Põlemise käigus eraldub kuumuse toimel erinevatest ainetest mitmeid gaase. Harilikult on need süttimisohtlikud ning aitavad kaasa tule arengule. Kõige levinumaks põlemisgaasiks on vingugaas . See hakkab põlemisel eralduma siis, kui ruumis on hapniku hulk väike. Suurema osa tulekahjul hukkunud inimeste surma põhjuseks on vingumürgitus. Kuigi inimene võib jääda tulle ja ära põleda, selgitab ekspertiis tavaliselt välja, et inimene on surnud vingumürgitusse juba enne tulega otsest kokkupuutumist.
 Kuna vingugaas on lõhnatu ja värvitu, siis ei saa inimene selle olemasolust ruumis aru ning võib lihtsalt une pealt surra. Tavaliselt eraldub vingugaas tulekahju ajal koos teiste gaasidega, mis annavad inimesele õigel ajal ohust märku.
 

6.2. Leegid ja temperatuur

Igasuguse tulekahju käigus on võimalik, et inimene saab põletushaavu. Põletushaavu tekitab nii otsene kokkupuude leegiga, kui ka ruumi üldine kõrge temperatuur. Mida suurem on kuumus ruumis, seda lühema aja jooksul võib nahk kannatada saada. Kõrgel temperatuuril oleva õhu sissehingamisel saavad kahjustada hingamisteed ning üldjuhul on need vigastused ka jäädavad, mistõttu hingamise täielik taastamine on peaaegu võimatu.
 

6.3. Ehituskonstruktsioonid

Tulekahju käigus mõjutavad kõrge temperatuur ja leegid oluliselt erinevate ehituskonstruktsioonide vastupidavust ning teatud aja möödumisel tekib suur oht nende kokkuvarisemiseks. Kõige kuumakartlikemaks võib pidada mitmeid metallkonstruktsioone, mis hakkavad kuju muutma ja painduma ning põhjustavad ehitise kokkukukkumise. Ohtlikuks muutuvad ka telliskiviseinad, kus kuumuse käes tulevad tellised üksteise küljest lahti. Tellistest seinad, mis on tulekahju üle elanud, kukuvad harilikult küllaltki kerge välismõjutuse abil kokku ja võivad tihti osutuda ohtlikuks läheduses olevatele inimestele. Tulekahju käigus võivad väga kergesti puruneda ka aknad ja lendavad killud on ohtlikud lõikehaavade tekitajad.

6.4. Muud ohud

Tulekahjudel võivad väga suureks ohuks kujuneda ruumides asuvad ohtlikud ained, näiteks gaasiballoonid, lõhkeained, kütused ja muud kemikaalid. Kui puudub vastav informatsioon, siis ei ole võimalik end piisavalt kaitsta ja õigeks tegutsemiseks valmis olla. Alati võib juhtuda, et toimuvad plahvatused või ootamatud tulekahju levimised, mis seavad ohtu inimeste elud.

7. Tegutsemine tulekahju korrarl

Tulekahjud arenevad minutitega. Parimaks kaitseks tulekahju vastu on tule käitumise tundmine , tuleohu teadvustamine enesele ning ennetavate abinõude tarvituselevõtmine.

7.1. Enne tulekahju

 

Paigalda tubadesse suitsuandurid. Kontrollida nende töökorras olekut iga kuu ja vaheta patareid kord aastas (patareide tühjenemisest annab märku ebatavaline heli).

Õpida ise ja juhendada oma pereliikmeid, kuidas käituda tulekahju tekkimisel ja evakueerumisel hoonest. Ametiasutustes, teenindusettevõtetes, kaubamajades jt avalikes kohtades (hoonetes) peavad olema seintele paigaldatud evakuatsiooniplaanid (igal korrusel) ning evakuatsiooniteed märgistatud turvavalgustustitega.

Harjutada oma pereliikmetega evakueerumist. Proovida seda teha suletud silmadega , kuna tulekahju ajal tekkib väga palju suitsu, mille tõttu ei ole võimalik midagi näha. Liikumise ajal pidada meeles, et lae all on alati rohkem suitsu ja kuumust kui põranda lähedal. Hoida ennast kummargil või käpakil. Käsikaudu liikumisel ei avata alati kõiki uksi , vaid katsutakse esmalt ukse temperatuuri (tulekahju võib olla selle ukse taga).

 Tuleb muretseda koju esmased tulekustutusvahendid ja õpetada pereliikmeid neid kasutama. Need on spetsiaalsed tule kustutamiseks ette nähtud vahendid, mille kasutamisega saab hakkama üks inimene:

• pulbertulekustuti
  
• väike tuletõrjekraan
  
• kast liivaga
  
• anum veega
  
• tulekustutusvaip
   
  

Lisaks neile on olemas veel käepärased tulekustutusvahendid. Siia alla kuuluvad kõik vahendid, mille abil on inimene võimeline oma leidlikkust appi võttes aitama kaasa tulekahju likvideerimisele ( oksad , muld , riided jne).

7.2. Tulekahju ajal

Tulekahju avastanult, tuleb käituda järgmiselt:
 

• helistada 112 ja teatada tulekahjust häirekeskusele;
  
• informeerida tulekahjust läheduses olevaid inimesi;
  
• kui hoones on olemas tulekahjusignalisatsiooni süsteem, mille töölepanekuks on tarvis vajutada signaalnuppu, siis tuleb seda teha;
  
• aitada ilma ennast ohtu seadmata ohus olevatel inimestel ohtlikust kohast eemalduda! Selle punkti täitmine on tarvilik vaid siis, kui põlemine võib ohustada inimesi;
  
• kui käepärast on vajalikud vahendid, siis alustada võimalusel oma elu ja tervist ohtu seadmata tule kustutamist;
  
• kui sündmuskohale saabub päästemeeskond, siis tuleb minna kohe nende juurde ja räägi, mida sellest tulekahjust teada on (kas keegi on hoones sees, kus täpselt põleb, kas on alustatud kustutamist).
  

Häirekeskusesse helistamisel tuleb edastada järgmist infot ning vastata küsimustele:

• Mis on juhtunud?
  

Kui helistada häirekeskusesse, siis on kõige õigem alustada sellest, mis on juhtunud. Seejärel saab häirekeskuse dispetšer ennast häälestada vastavale lainele ning süveneda kiiremini probleemi. Kui esimeses lausest ei ilmne, miks helistatakse ja dispetšer peab ise hakkama seda pärima, siis kulub sellele lisaaega. Tulekahju korral on tähtis, et häirekeskus saaks informatsiooni selle kohta, mis põleb. Kas tules on mõni hoone või sõiduk või kulu või prügi jne. Kui tegemist on hoonega, siis on oluline, millisel korrusel toimub põlemine, kas paistab ainult suitsu või on ka tuld, kui suureks on tuli arenenud.

• Kus õnnetus on juhtunud?
  

Alati tuleb võimalikult täpselt öelda õnnetuse aadress. Teatavas mõttes on see kõige tähtsam info, mida abi kutsumisel on vaja öelda. Kui õnnetuse liik, olemus ja asukoht on teada, jõuab sündmuspaika õige vajalik abi. Õnnetuspaiga reedab harilikult suits.

• Kas keegi on saanud kannatada?
  

Õnnetuskohtadele saadetakse sõltuvalt õnnetuse liigist ja suurusest erinevaid abijõude, kuid nende hulgas ei pruugi alati olla kiirabi . Kiirabi väljasaatmine otsustatakse selle järgi, kas keegi on saanud kannatada või on selleks reaalne oht. Tulekahjude puhul loetakse reaalseks ohuks olukorrad, mille puhul on kindlalt teada või on kahtlus, et põlengust haaratud piirkonnas viibib inimene. Kui helistaja oskab sündmust korrektselt hinnata, siis on kõige tähtsam – inimelu kaitse – maksimaalselt tagatud.

• Mis on teataja nimi ja kontakttelefon?
  

Kuigi häirekeskuste tehnika võimaldab enamiku telefoninumbritest koheselt selgeks teha, on siiski vajalik ka selle üleküsimine, sest mõningates olukordades ei ole hiljem võimalik samalt numbrilt kedagi kätte saada. Numbri olemasolu on tarvis selleks, et oleks võimalik vajadusel tagasi helistada ja küsida lisainfot. Sageli ei leia abijõud õiget õnnetuskohta kohe üles ja on tarvis seda täpsustada.

8. Kokkuvõte

Põlemine on väga ohtlik protsess, mille käigus võivad kannatada saada ka elusolendid. Et ennetada igasuguseid põlenguid, tuleb olla tulega väga ettevaatlik. Kindlasti võiks olla hoonetes ja kodudes suitsuandurid. Kui siiski midagi juhtub ja on tulekahju, siis oleks kasulik helista häirekeskkusesse.

Kasutatud kirjandus

http://www.teabekirjanduse.ee (22.10.09)
www.google.com (22.10.09)
www.rescue.ee (22.10.09)
www. neti .ee (22.10.09)
Kalmet ,E. Töökaitse. Tallinn: ENSV Kõrg- ja Keskhariduse Ministeerium , 1986.
Sisukord
Sissejuhatus 2
1. Põlemine 3
2. Põhimõisted 4
3. Põlemisprotsess 6
4. Tahkete ainete, vedelike ja gaaside põlmine 7
5. Tulekahjude tekkepõhjused 8
6. Ohud 9
6.1. Suits 9
6.2. Leegid ja temperatuur 9
6.3. Ehituskonstruktsioonid 9
6.4. Muud ohud 10
7. Tegutsemine tulekahju korrarl 11
7.1. Enne tulekahju 11
7.2. Tulekahju ajal 12
8. Kokkuvõte 14
Kasutatud kirjandus 15
16