Brennen - Feuerwehr Heusweiler

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Brennen
Brennen
Brennen
Die Verbrennungsreaktion
„...Reaktion zwischen einem brennbaren Stoff und Sauerstoff, bei der
Energie in Form von Wärme und Licht freigesetzt wird...“
•Aktivierung
•Wärme
•Aufbereitung
•Licht
•Verluste
Brennen
Brand
• Brand ist ein nicht bestimmungsgemäßes Brennen, das sich
unkontrolliert ausbreiten kann.
• Das bestimmungsgemäße Brennen wird auch Nutz - oder
Zweckfeuer , das nicht bestimmungsgemäße Brennen als
Schadensfeuer bezeichnet.
Brennen
Erscheinungsformen:
 Flamme
 Glut
 Flamme und Glut
(gleichzeitig oder getrennt)
Die Erscheinungsformen sind abhängig von der Art der brennbaren Stoffe
und teilweise auch von ihrem Aggregatzustand.
Brennen
Glut
Flammen
Feuer
Dämpfe / Gase
Flüssigkeiten
Feste Stoffe
Brennen
Flamme
ist der Bereich brennender oder anderweitig exotherm reagierender Gase
oder Dämpfe, von dem sichtbare Strahlung ausgeht.
Flammenzone (Beispiel: Kerzenflamme)
Schmelzzone
Übergang fest
flüssig
Gaszone
Übergang flüssig
dampf- bzw. gasförmig
Glühzone
Zersetzung in Kohlenstoff
und Wasserstoff,
thermisches Spalten
Brennzone
Zutritt von Luftsauerstoff,
Ort der eigentlichen
Reaktion
Brennen
Die Flamme besteht aus vier
verschiedenen Zonen.
Sie werden als Gaszone (A),
Glühzone (B)
Verbrennungszone (C)
und Schmelzzone (D)
bezeichnet.
C
B
A
D
Brennen
Vorbedingungen zum Brennen
Eine Verbrennung ist an die gleichzeitige Erfüllung von
vier Bedingungen gebunden:
1. Brennbarer Stoff
2. Sauerstoff
(in ungehindertem Zutritt)
3. Richtiges Mengenverhältnis
(zwischen brennbarem Stoff und Sauerstoff)
4. Zündtemperatur
Brennen
O2
richtiges
Mengenverhältnis
ZÜNDQUELLE
Brennen
Brandverlaufskurve
Brandtemperatur
Zeit
Ent- Entstehungs- Flash- Voll entwickelter abklingender
brand
over
Brand
Brand
zündung
Brennen
Die dargestellte Brandverlaufskurve ist eigentlich auf alle Brände übertragbar.
Deshalb wird in dem Diagramm keine Angabe zu Zeit und Temperatur
gemacht, denn diese sind abhängig von der Art und Beschaffenheit des
brennbaren Stoffes.
Weitere Faktoren, wie Umgebungstemperatur, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit,
etc. also allgemeine Raumbedingungen, sowie die Art und Stärke der
Zündquelle, spielen in einem Brandverlauf (besonders in der Zünd- und
Entstehungsphase) eine nicht unbedeutende Rolle.
Eine klare Aussage, wie viel Zeit man in der Entstehungsphase eines Brandes
hat um zu reagieren, kann man also nicht treffen. Sicher ist nur, je schneller
man mit den Löschversuchen beginnt, um so größer sind die Chancen eines
Löscherfolges. Je länger das Feuer bereits brennt umso schwieriger wird
das Löschen.
Brennen
Entzündbarkeit
Die Entzündbarkeit ist die Eigenschaft von brennbaren Stoffen oder
Stoffgemischen, mehr oder weniger leicht entzündet werden zu können.
Die Entzündbarkeit ist abhängig vom Zustand des Stoffes
(Aggregatzustand, Zusammensetzung, Temperatur, Druck, spezifische
Oberfläche usw.)
Vereinfacht lässt sich sagen:
leicht entzündbar
sehr gefährlich
schwer entzündbar
weniger gefährlich
Brennen
Die Unterteilung wird vorgenommen in:
Selbstentzündbare Stoffe
Entzündung ohne äußere Energiezufuhr
(z.B. weißer Phosphor)
Leicht entzündbare Stoffe
Entzündung durch schwache Zündquellen
(z.B. Azetylen, Schwefelkohlenstoff)
Normal entzündbare Stoffe
Entzündung durch Streichholzflamme
möglich
(Mehrzahl aller brennbaren Stoffe)
Schwer entzündbare Stoffe
Entzündung nur durch starke Zündquelle
möglich
(z.B. Koks)
Brennen
Sauerstoff
ist ein farb-, geruch- und geschmackloses Gas; zu 21 % in der Umluft
vorhanden; verbindungsfreudiges chemisches Element; selbst nicht
brennbar; fördert das Brennen.
Bei einem Luftsauerstoffgehalt von unter 15 % ist in aller Regel kein
Brennen mehr möglich.
Vollkommene Verbrennung
Nur wenn genügend Sauerstoff vorhanden ist.
Reaktionsprodukt: CO2 = Kohlenstoffdioxid
Brennen
Unvollkommene Verbrennung
bei ungenügender Sauerstoffzufuhr.
Reaktionsprodukt: CO = Kohlenstoffmonoxid
Kohlenstoffmonoxid ist ein gefährliches Atemgift. Es ist mit menschlichen
Sinnen nicht wahrnehmbar und leicht brennbar (explosionsartige
Verbrennung)!
Vorsicht bei Bränden in geschlossenen Räumen!
Nur von der Umluft unabhängige Atemschutzgeräte verwenden!
Brennen
Zündtemperatur
(auch Entzündungstemperatur)
ist die erforderliche Mindesttemperatur, bei der sich ein Stoff bei Berührung
mit Luft entzündet (ohne Zündquelle).
Alle brennbaren Stoffe haben eine Zündtemperatur!
Brennen
Flammpunkt
Nur brennbare Flüssigkeiten haben einen Flammpunkt! Der Flammpunkt
einer brennbaren Flüssigkeit ist die Flüssigkeitstemperatur, bei der sich
unter festgelegten Bedingungen Dämpfe in solchen Mengen entwickeln,
dass über dem Flüssigkeitsspiegel ein durch Fremdzündung entzündbares
Dampf/Luftgemisch entsteht.
Unterhalb des Flammpunktes ist keine Entzündung möglich. Gefahr besteht
nur dann, wenn der Flammpunkt erreicht bzw. überschritten ist.
Brennen
Nach der Betriebssicherheitsverordung (BetrSichV) werden brennbare
Flüssigkeiten eingeteilt in:
 hochentzündlich
Flüssigkeiten mit einem Flammpunkt unter 0° C (Siedepunkt
( 35° C), z. B. Ether)
 leichtentzündlich
Flüssigkeiten mit einem Flammpunkt von 0° C bis unter 21° C,
z. B. Nitrolackverdünnung, Methanol absolut, Ethanol (96%)
 entzündlich
Flüssigkeiten mit einem Flammpunkt von 21° C bis 55° C, z. B.
Ethanol (30%), Terpentin, Petroleum
Brennen
Gefahrklasse gem.
VbF
(nicht mehr gültig)
AI
und
B
(wasserlöslich)
A II
A III
Flammpunkt
(Fp)
unter
21 °C
21 °C
bis 55 °C
über 55 °C
bis 100°C
Gefährlichkeitsmerkmale
gem. EUGefahrstoffrecht
Kennzeichnung der
brennbaren
Eigenschaften nach
EU-Gefahrstoffrecht
Fp. unter 0 °C :
hochentzündlich,
wenn gleichzeitig der
Siedepunkt unter 35 °C
liegt
R 12
Fp. unter 21 °C :
leichtentzündlich
R 11
entzündlich
R 10 (kein
Gefahrsymbol)
Nicht mehr geregelt,
d. h. kein Gefahrstoff
n. GefStoffV bzgl.
Entzündlichkeit
---
Brennen
Brennpunkt
Nur brennbare Flüssigkeiten haben einen Brennpunkt!
Der Brennpunkt ist die Temperatur einer brennbaren Flüssigkeit, bei der
sich Dämpfe in solchen Mengen entwickeln, dass nach ihrer Entzündung
durch eine Zündquelle ein ständiges Brennen unterhalten bleibt.
Brennen
Der Flammpunkt einer
brennbaren Flüssigkeit
Der Brennpunkt einer
brennbaren Flüssigkeit
Die Zündtemperatur
Die
Mindestverbrennungstemperatur
„Temperatur, bei der br. Stoff mit dem
umgebenden Luftsauerstoff reagiert (ohne
Zündquelle) “
Brennen
Wärmeausbreitung
Wärme fließt selbständig nur von einem Körper höherer Temperatur zu
einem Körper mit niederer Temperatur.
Brennen
Wärmetransport
Wärmeleitung
Unter Wärmeleitung versteht man die Übertragung von Wärme in
einem festen, flüssigen oder gasförmigen Stoff zwischen
benachbarten Teilchen.
Wärmeströmung (Konvektion)
Die Übertragung von Wärme in Gasen oder Flüssigkeiten durch deren
Strömung, die infolge von Temperaturunterschieden abläuft, wird
als Konvektion bezeichnet.
Wärmestrahlung
Wärmestrahlung ist eine elektromagnetische Strahlung, die ein Stoff
infolge seiner Temperatur unter Abgabe eines Teiles seines
Wärmeinhaltes an die Umgebung aussendet.
Brennen
Wärmetransport
Brennen
Explosionsgrenze (Zündgrenze),
untere und obere
Die untere und obere Explosionsgrenze ist die niedrigste bzw. höchste
Konzentration des brennbaren Stoffes im Gemisch von Gasen, Dämpfen,
Nebeln und/oder Stäuben, in dem sich nach dem Zünden ein Brennen
gerade nicht mehr selbständig fortpflanzen kann.
Brennen
Benzindämpfe
0,6 - 8 Vol-%
Acetondämpfe
2,5 - 13 Vol-%
Propan
2 - 10 Vol-%
Methan
5 - 15 Vol-%
Stadtgas
Kohlenmonoxid
4 - 40 Vol-%
12,5 - 74 Vol-%
Wasserstoff
4 - 76 Vol-%
Acetylen
2,5 - 83 Vol-%
Brennen
Explosion
Eine Explosion ist eine sehr schnelle Verbrennung, die eine Temperatur- oder
Druckerhöhung oder beides gleichzeitig bewirkt.
Nach der Ausbreitungsgeschwindigkeit und Druckerhöhung unterscheidet
man zwischen:
Verpuffung
Schwache Explosion,
Flammenausbreitungsgeschwindigkeit in
cm/sek., kein relevanter Druckanstieg
Deflagration
Schneller Verbrennungsvorgang mit
starker Wärme- und Druckentwicklung.
Verbrennungsgeschwindigkeit unterhalb
Schallgeschwindigkeit (m/sek.),
Drücke <10 bar
Detonation
Starke Explosion mit sehr starker
Wärme- und Druckentwicklung.
Ausbreitungsgeschwindigkeit in
km/sek., Drücke >10 bar
Brennen
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