Vi mennesker har hatt et veldig rart forhold til ild. Den har både livgivende og livsmessige krefter. Noen ganger ønsker vi det for matlaging og varme, men kan ikke ha det. Andre ganger svelger det hjem og liv.
Selv om branner kan være dødelige og utrolig vanskelige å slukke, krever de tre spesifikke elementer for å finne sted. Så de kan også være utrolig vanskelige å starte også!
Med kunnskap om disse tre elementene kan vi lære hvordan vi kan kontrollere ild slik at vi kan tenne den, holde den tent og slukke den … på vår egne vilkår.
Innholdsfortegnelse
1. Hva er Branntrekanten?
2. De tre elementene i en branntrekant – oksygen og varme
drivstoff
3. Implikasjoner for brannkontroll
4. Konklusjon
Hva er branntrekanten?
Branntrekanten er en modell som demonstrerer de tre elementene som kreves for en brann.
De tre elementene i branntrekanten er:
- Oksygen
- Varme
- Drivstoff
Hvert element i trekanten kreves for at en brann skal starte og at den fortsetter å brenne.
Branntetraedronen
Noen ganger kaller vi ildtrekanten for en ‘ildtetraeder ‘.
En tetraeder er en 3D-trekant. Det ekstra punktet i tetraeder er den ‘kjemiske reaksjonen’ (forbrenning) som oppstår når de tre elementene i branntrekanten er tilstede i tilstrekkelig mengde.
En kjemisk reaksjon (nærmere bestemt en «eksoterm» reaksjon) foregår alltid under en brann. Effektene av denne kjemiske reaksjonen er varmen og lyset som vi ser som ‘brann’. Den lagrede energien i drivstoffet reagerer med oksygen og varme for å slippe ut overflødig varme og lys.
Three Elements of the Fire Triangle
Rask gjennomgang: De tre elementene i ildtrekanten er oksygen, varme og drivstoff.
Oksygen
Oksygen er vanligvis nødvendig for forbrenning (brannens kjemiske reaksjon). I de fleste tilfeller er dette ganske enkelt oksygen i luften.
Så, luft i atmosfæren vår er en tilstrekkelig oksygenkilde til at branner kan ta av.
Under store villbranner suges oksygenet ut av luften i en utrolig hastighet. Brannmenn rapporterer ofte en følelse av at de ikke klarer å puste når de sitter fast i rasende branner. Dette er fordi alt oksygenet i luften er ekstrahert av brannen for å gi forbrenning.
Under helt spesielle omstendigheter kan andre elementer enn oksygen brukes i stedet for oksygen for å starte en brann. Vi kaller disse elementene ‘oksidasjonsmidler’ eller ‘oksidasjonsmidler’.
Oksidasjonsmidler kan skape samme kjemiske reaksjon som oksygen under brann. Den kjemiske reaksjonen innebærer overføring av oksygenatomer eller elektroner som forårsaker den kjemiske reaksjonen i brann, kjent som forbrenning.
Vi vil ofte bruke oksidasjonsmidler når oksygen i atmosfæren ikke er til stede, for eksempel i rommet. Romskip trenger å bære sine egne oksidasjonsmidler for å få rakettene til å skyte.
Et annet eksempel på bruk av et oksidasjonsmiddel for å forårsake branner er bruken av NOS i dragracebiler. NOS (nitrogenoksid) injiseres i bilens motor for å øke de konsentrerte mengdene oksygen som er tilstede under forbrenningen. Dette gjør motorens forbrenning sterkere og tvinger stemplene til å bevege seg enda raskere enn de normalt ville gjort.
Her bruker de NOS i Fast and Furious-filmen:
Vanlige oksidasjonsmidler inkluderer:
- Oksygen (O2)
- Ozon (O3)
- Lystgass (N2O)
- Hydrogenperoksid (H2O2)
- Svovelsyre (H2SO4)
2. Varme
Det kreves varme for å starte en brann. Men når brannen har startet, genererer den ofte nok av sin egen varme for å holde brannen i gang uten at det trenger å tilsettes mer varme kontinuerlig.
Det er tre temperaturer for et drivstoff som vil demonstrere når forbrenning vil skje:
- Flammepunkt: Temperaturen som et stoff vil brenne når det utsettes for åpen ild (for eksempel en fyrstikk).
- Selvantennelsestemperatur: temperatur der et stoff vil brenne uten eksponering for åpen ild.
- Brannpunkt: Temperaturen der et stoff vil fortsette å brenne av seg selv etter antenning (vanligvis noen få grader høyere enn flammepunktet) .
Varmemengden som trengs for å få noe å brenne, kalles ‘selvantennelsestemperaturen’. Dette er det punktet hvor nok dampmolekyler ekstraheres fra drivstoffet for å få drivstoff og oksygen til å forbrenne (uten at det brukes ild som en fyrstikk).Det er punktet hvor oksygenatomer eller elektroner overføres mellom oksygen og drivstoffkilde og lagret energi frigjøres i form av energi, varme og lys (f.eks. En brann).
‘Flammepunktet’ er en annen temperatur der forbrenning kan forekomme. Dette er imidlertid temperaturen der noe vil brenne hvis det utsettes for åpen flamme, som en fyrstikk. Det er lavere enn stoffets selvantennelsestemperatur.
‘Brannpunktet’ er varmepunktet der forbrenningen vil opprettholde selv i minst 5 sekunder uten at det trenger å tilsettes mer varme. Dette punktet er vanligvis noen få grader over flammepunktet til drivstoffkilden.
Her er flammepunktene og selvantennelsestemperaturene til vanlige drivstoffkilder:
| Stoff | Flammepunkt Drivstoff brenner når det utsettes for en flamme ved denne temperaturen. |
Selvantennelsestemperatur Drivstoff brenner uten eksponering for flamme (spontan forbrenning). |
| Etanol | 16,6 ° C (61,9 ° F) | 363 ° C (685 ° F) |
| Bensin | −43 ° C (−45 ° F) | 280 ° C (536 ° F) |
| Vegetabilsk olje | 327 ° C (621 ° F) | 424 ° C (795 ° F) |
| Jet Fuel | 38 ° C (100 ° F) | 210 ° C (410 ° F) |
| Diesel | 52 ° C (126 ° F) | 210 ° C (410 ° F) |
For mer, se https://www.engineeringtoolbox.com/fuels-ignition-temperatures-d_171.html
Når vi gni pinner sammen for å tenne bål, genererer vi varme gjennom friksjon.
3. Drivstoff
Fue Jeg er hjertet og sjelen til en ild. Drivstoffet er tingen som gir den lagrede energien som frigjøres i form av varme og lys under forbrenningen.
Drivstoff til brann er forskjellig fra andre former for drivstoff som batterier som frigjør elektrisk energi eller fjærer som frigjør mekanisk energi. Mens alle disse forskjellige typene drivstoff frigjør lagret energi, frigjør drivstoff til brann lagret energi i form av varme og lys.
Den tradisjonelle formen for drivstoff til en brann er tre. Mennesker har kontrollert veddrivstoff for branner i mer enn 2 millioner år.
Fossilt brensel som koks har blitt brukt siden 800 e.Kr. da det ble brukt av persiske kjemikere. Men det var ikke før den industrielle revolusjonen på 1700-tallet at fossilt brensel ble brukt i stor skala. Det var i denne tiden at den lagrede energien i branndrivstoff ble oversatt til mekanisk og elektrisk energi ved bruk av damp- og forbrenningsmotorer.
Vanlige drivstoff for branner inkluderer:
| Gassdrivstoff | Flytende drivstoff | Solid drivstoff |
| Naturgass | Bensin | Tre |
| Hydrogen | Diesel | Kull |
| Propan | Kerosin | Torv |
| Metan | Etanol | Biomasse |
| Acetylen | Butanol | Gjødsel |
Implikasjoner for brannkontroll
Rask gjennomgang: Branner trenger alle tre elementene i branntrekanten for å fortsette å brenne. Hvis ett av de tre elementene reduseres, vil brannen synke eller bli slukket.
Branntrekanten er en modell for brannmenn å tenke på måter å slukke branner som er utenfor kontroll.
Mest brannslokkingsutstyr er utformet for å minimere tilstedeværelsen av et av de tre elementene i en brann.
Her er noen eksempler:
Backburning
Reduserer drivstoffelementet.
Når en vill ild er ute av kontroll, er brannmenn ofte ikke i stand til å slukke den. Det er bare for mye varme, oksygen og drivstoff til brannen, så det fortsetter. Vi har ikke verktøyene for å slukke brannen.
Bakbrann er en strategi som innebærer å gå foran en brann og fjerne drivstoff som er i brannens vei.Vanligvis vil dette innebære å kjøre kontrollerte forbrenninger foran hovedbrannen for å brenne bort potensielt drivstoff til hovedbrannen. Denne brannen slukkes deretter før hovedbrannen (utenfor kontroll) ankommer.
Når brannen ankommer, finner den at den ikke har noe drivstoff å brenne, så den stopper i sporene.
Et alternativ til tilbaketrekking er å bulde trær i en stripe land og bære dem bort, og skape et gap i skogen som hovedbrannen ikke kan hoppe.
Vann
Reduserer oksygenelementet.
Vann fra en brannslukkingspumpe eller sprinkler kan kvele en brann for å redusere tilgangen til oksygen.
Tilsvarende hvis du stuper en ved å brenne stokk i en elv, vil stokken bli slukket fordi den har fått tilgang til oksygenet i atmosfæren avskåret.
Vann kan også senke temperaturen på en brann, og hjelper oss med å bringe den under kontroll .
Brannslokkingsapparater som bruker vann, også kjent som lufttrykkvannslukkere, er ikke veldig vanlige. Dette er fordi vann faktisk ikke er så bra for å slukke brann.
Her er noen problemer med vannslukkere:
- Vann vil ofte bare renne av en drivstoffkilde. , slik at det ikke undertrykker oksygentilgang så lenge.
- For fettbranner flyter fett på toppen av vann, så ilden vil fortsette å brenne «på» vannet.
- For elektriske branner er vann en elektrisk ledning – slik at vannet blir elektrifisert og kan forårsake alvorlig elektrisk strømning av brannmannskapene.
3. Sand / jord
Reduserer oksygenelementet.
Når du slukker et bål, kaster du ofte sand og jord over bålet. Ved å begrave ilden effektivt fratar du den tilgangen til oksygenet i atmosfæren og får den til å slukke. Brannen kan fortsette å brenne en stund etter at den er begravet, så det må utvises forsiktighet for å overvåke brannen selv etter at den er begravet.
Brannslokkingsapparat
Reduserer oksygenelementet.
Brannslukningsapparatet du finner liggende rundt hjemmet ditt vil trolig være en ABC-brannslukker.
Dette er slokkere som slukker mest typer vanlige husholdningsbranner – klasse A, klasse B og klasse C branner. De slukker søppel-, tre- og papirbranner (klasse A), væske- og gassbranner (klasse B) og strømførte elektriske branner (klasse C).
En ABC-brannslukker fungerer ved å skyte ut en tørr kjemikalie kalt monoammoniumfosfat. Dette kjemikaliet knuser en brann og frarøver den oksygen.
5. Brannteppe
Reduserer elementet av oksygen.
Et brannteppe knuser en brannkilde. Disse brukes ofte til småhusbranner. De er laget av vevde glassfiberstoffer som er veldig brannsikre. De er også veldig fint vevd slik at luft ikke passerer gjennom dem.
Når brannteppet kastes riktig over hele brannen, vil det skape en barriere mellom brannen og oksygenet, og slukke det.
Det fungerer på et veldig likt vei til når du setter en kjele over en lysestake for å sette ut et lys. Du kan se stearinlyset i et sekund da det suger opp alle de siste små oksygenbitene under tallerkenen før det til slutt avtar.
Konklusjon
Branntrekanten er en flott modell for å lære om hva en brann trenger for at den skal brenne. Det kan være en komplisert blanding av forskjellige drivstoff som bestemmer hvor sterkt en brann brenner, men i utgangspunktet er det bare tre krav til brann: oksygen, drivstoff og varme.
Denne modellen hjelper oss å tenke på hva vi trenger å starte og slukke en brann. Alle moderne brannslokkingsmetoder arbeider for å frata en brann av minst ett element i branntrekanten.
rapporter denne annonsen