YANGININ YAPISI VE GELİŞİMİ

Önceki başlık Sonraki başlık Aşağa gitmek

YANGININ YAPISI VE GELİŞİMİ

Mesaj  dogan aksut Bir Çarş. Kas. 28, 2007 3:54 pm

İnsan yangının ne olduğunu ilk olarak çocukken öğrenir.Ateşin yakıt tükettiğini,havaya gereksinim duyduğunu,ısı ve ışık saçtığını bilir.Normalde yangının bu ölçüde kavranması yeterlidir.Bununla birlikte,itfaiyecilerin bu süreci kademe kademe herkesten daha iyi kavraması gerekir.İtfaiyeciler,özellikle,devam eden kimyasal süreç,yangının kullanabileceği ısı nakil yöntemleri,yakıtların yapısı ve özellikleri ile ateşin gerektirdiği çevre konularında çok daha fazla bilgi sahibi olmalıdır.Bu bilgi,itfaiyecilerin yangınla mücadele etmesi ve yangını söndürmesi için elindeki en büyük silahtır.
Yangın aslında yanma olarak adlandırılan daha büyük bir prosesin yan ürünüdür.Yangın ve yanma,birçok insan tarafından birbirine karıştırılarak kullanılan iki kelimedir,ancak itfaiyecilerin aradaki farkı çok iyi bilmeleri gerekir.‘‘Yanma’’,ısı ve ışık üreten bir yakıtın kendi kendine hızlı oksitleşme sürecidir.‘‘Yangın’’ hızlı bir yanma reaksiyonunun sonucudur.
Bazı durumlarda,belli bir malzemenin bünyesinde doğal olarak varolan oksitleyici maddenin kullanılmasına rağmen,yakıtlar en yaygın şekilde havadaki oksijenle oksitlenir.Havadaki normal oksijen içeriği %21 olup,azot havanın %78 ‘ini oluşturur; havanın geri kalan %1 ‘ise su buharı,neon ve karbondioksit gibi diğer gazlardan ibarettir.
Oksijen bir ateşi oksitlendirmediği zaman klor veya klorlu kimyasal maddeler ateşi oksitlendirir.Bazı yakıtlar kendi kimyasal yapılarında kendilerine ait oksitlendirici madde içerdikleri için herhangi bir bağımsız oksitlendirici maddeye gereksinimleri yoktur.(Bu olgu nefes alıp vermeyi besleyemeyen bir atmosferde işlev gören kendi havasını kedi sağlayan bir itfaiyeciyle kıyaslanabilir.) Kendi kendine oksitlenen bu yakıtlar,normal olarak,organik peroksit gibi,isimlerinde bulunan oksit veya oksalat sözcükleriyle tanınır.

Yangın bütün bir yapıyı çabucak imha eden hızlı bir süreç olabilir.

Yanma,hızlı oksitleşme süreci olarak tanımlanır (sonuçta yangın meydana gelir).Ancak oksitleşme her zaman hızlı değildir.Bazen çok yavaş olabilir veya aniden meydana gelebilir.Çok iyi bildiğimiz gibi bu aşırılıkların hiçbiri yangına (yanmaya) neden olmaz,fakat bunlar sık karşılaşılan olaylardır.Çok yavaş oksitlenme daha çok paslanma olarak bilinir.(Metal üzerine tatbik edilen hafif bir yağ tabakası,havanın ve içindeki oksijenin metale değmesini engelleyerek paslanmayı önler,böylece oksijen metalle reaksiyona giremez ve oksitlenmeye yol açamaz.) Ani oksitlenme,fünye ateşlendiğinde mermi kartuşunun muhafazası içerisinde meydana gelen patlamaya benzer bir patlamadan ibarettir.
Hızlı oksitlenme (yanma) iki şekilde meydana gelebilir.İçin için yanan ateş ve kararlı halde yanan ateş.Bu ikincisi bazen serbest yanan ateş diye adlandırılır.

ÖNEMLİ TERİMLER
Bu bölümdeki konuları anlamak için,okuyucunun yangın davranışıyla ilgili bazı temel terimleri bilmesi önemlidir.NFPA 1001 İtfaiyece Profesyonel Nitelikleri Standardına göre,(*) yıldız işareti ile gösterilen terimlerin bilinmesi gerekir.
Kaynama Noktası :Buhar basıncı atmosfer basıncını aştığı zaman maddenin edindiği ısı değeridir.Bu ısıda buharlaşma hızı yoğunlaşma hızını geçer.Bu noktada gazın sıvıya dönüşmesinde daha çok sıvı gaza dönüşür.
*İngiliz Isı Birimi (Btu) :Bir litre suyun ısısını bir Fahrenayt derece yükseltmek için gereken ısı miktarıdır.
*Kalori :Bir gram suyun ısısını bi Santigrat derece yükseltmek için gereken ısı miktarıdır.
*Santigrat :Metrik ısı ölçüm birimidir.Santigrat ölçekte,o buzun erime noktası,100 derece ise suyun kaynama noktasıdır.
*Fahrenayt :Esasen Amerika Birleşik Devletleri’nde kullanılan ısı ölçüm birimidir.Fahrenayt ölçekteki 32 derece buzun erime noktası,212 derece ise suyun kaynama noktasıdır.
*Yanma Noktası :Sıvı bir yakıtın bir kez ateş aldıktan sonra sürekli yanmayı beslemeye yetecek oranda buhar üreteceği ısıdır.Yanma noktası genelde parlama noktasından birkaç derece fazladır.
Alevlenme veya Patlama Sınırları :Hava içerisinde alev alır almaz yanacak bir maddenin (buharı) yüzdesini ifade eder.Birçok maddenin alevlenme sınırı çok yüksek veya çok düşüktür.
*Parlama Noktası :Sıvı bir yakıtın yüzeye yakın havayla ateş alabilir bir karışım oluşturmaya yetecek buhar(lar) çıkardığı minimum ısı değeridir.Bu ısıda ateş almış buharlar parlayacak,ancak yanmaya devam etmeyecektir.
Isı :Sıcaklığı yükselten enerji biçimidir.Isı,yaptığı iş miktarıyla ölçülebilir.Örneğin bir civa sütununun cam bir termometre içerisinde genleşmesi için gereken ısı miktarı gibi.
*Tutuşma Sıcaklığı :Ayrı bir ateşleme kaynağı olmaksızın,kendi kendisini besleyen yanmayı başlatmak için hava içerisindeki bir yakıtın ulaşması gereken minimum sıcaklıktır.
Oksitlenme :Oksijen veya başka oksitlenme reaktifi içeren organik maddelerin,sonuçta daha kararlı maddelerin oluşmasına yol açan karmaşık kimyasal reaksiyonudur.Organik maddeler,her türlü bitki ve hayvan ürünü ve hidrokarbon gibi karbon içeren maddelerdir.Daha kararlı bileşikler ise,kimyasal enerjileri az da olsa sınırlı olan bileşiklerdir.Bunlar yanma esnasında ısı ve ışık gibi enerjilerinin bir kısmı serbest kaldıkça daha da kararlı duruma gelirler.
Buhar Basıncı :Bir maddenin buharlaşma eğiliminin ölçüsüdür.

ISI ENERJİSİ KAYNAKLARI
Isı,moleküllerin hareketlerinin yol açtığı ‘‘hareket halindeki madde’’nin durumu olarak tanımlanabilen bir enerji biçimidir.Sıcaklık ne kadar düşük olursa,bütün maddeler bir miktar ısı içerir,çünkü moleküller sürekli hareket etmektedir.Bir madde ısıtıldığı zaman moleküllerin hızı artar ve dolayısıyla ısıda da artış olur.Bir maddenin moleküllerini hızlandıran herhangi bir şey o madde içerisinde ısı üretir.Genel olarak bilinen beş ısı enerjisi kaynağı aşağıda belirtilmiştir.
*Kimyasal *Elektrik *Mekanik *Nükleer *Güneş

Kimyasal ısı Enerjisi
Kimyasal ısı enerjisi bazı kimyasal reaksiyonların sonucunda meydana gelen bir enerji türüdür.Isı üretimi ile sonuçlanan dört kimyasal reaksiyon türü şunlardır;yanma ısısı,kendiliğinden ısınma,bozulma ısısı ve çözülme ısısı.

YANMA ISISI
Yanma ısısı,yanma (oksitlenme) reaksiyonunun ürettiği ısı miktarıdır.Maddeleri yakarak elde edilen ısı miktarı maddelere bağlı olarak değişir.Bu olgu,bazı maddelerin diğerlerine kıyasla ‘‘daha sıcak ’’ yanmasının altında yatan gerçektir.
Yanma ısısı,yakıt ve diğer koşullara bağlı olarak değişir.Bir mum alevi,bir kesme torkunun alevi kadar ‘‘sıcak’’ yanmayacaktır.
avatar
dogan aksut

Mesaj Sayısı : 68
Kayıt tarihi : 26/11/07

Kullanıcı profilini gör

Sayfa başına dön Aşağa gitmek

YANGININ YAPISI VE GELİŞİMİ

Mesaj  dogan aksut Bir Çarş. Kas. 28, 2007 3:55 pm

KENDİLİĞİNDEN ISINMA
Kendiliğinden ısınma,organik bir maddenin dış havanın etkisi olmaksızın ısınmasıdır.Kendiliğinden ısınma,en sıcak şekilde,yeterli havanın olmadığı ve izolasyonun ısı-yanı düşük kaliteli kimyasal bozulma sürecinde oluşan ısı-kaybını önlediği ortamlarda meydana gelir.Bir top haline getirilip bir köşeye atılan yağa bulanmış paçavralar buna örnek gösterilebilir.Eğer ısının dışarı çıkmasına olanak sağlayacak yeterli havalandırma yoksa,ısı sonuçta paçavraların ateş almasına neden olacak düzeye ulaşacaktır.Bir ısınma reaksiyonunun hızı her 8 °F (19°) ısı artışıyla iki katına çıkar.

BOZULMA ISISI
Bozulma ısısı,bileşiklerin genel olarak bakteri hareketleri nedeniyle bozulmaları sırasında serbest kalan ısıdır.Bazı durumlarda bu bileşikler kararsızdır ve ısılarını çok çabuk serbest bırakırlar,hatta infilak edebilirler.Başka durumlarda ise reaksiyon ve sonuçta ısının serbest bırakılması çok daha yavaştır.Bir çöplüğe dikkatlice bakıldığında bu reaksiyon kolaylıkla görülebilir.

Organik maddelerin çürümesi,soğuk günlerde çöplüğün bazı yerlerinde eşeleme yapıldığı zaman görülebilecek ısı oluşturur.Isınan buharların yığındaki aralıklardan yükseldiği görülebilir.

Yağa bulanmış paçavraların kendiliğinden ısınması,oksijenin sınırlı olduğu kaplarda muhafaza edildiği zaman önlenir.

Bozulma (Çürüme) ısısı,öbek halindeki organik maddelerde meydana gelir

ÇÖZÜLME ISISI
Çözülme ısısı,maddenin bir sıvı içerisinde çözülmesiyle serbest kalan ısıdır.Bazı asitler suda çözüldükleri zaman sıcak su ve asidi patlayıcı bir güçe karıştırarak şiddetli reaksiyonlar gösterir.

Elektriksel Isı Enerjisi
‘‘Elektrik’’in bir binaya veya otomobile hasar veren yangının meydana gelmesinin nedenlerinden biri olduğu herkes tarafından bilinen gerçektir.Elektrik,ısınmış alan yakınlarındaki her türlü yanıcı maddeyi yakabilecek derecede yüksek ısılar üretme kabiliyetine sahiptir.Elektrikle ısıtma çeşitli şekillerde olur.Bu bölümde elektrikle ısıtma şekillerinin en yaygın olanlarından bazıları ele alınmıştır.

DİRENÇLİ ISITMA
Dirençli ısıtma,tel veya cihaz gibi bir iletkenden geçen elektrik akımının ürettiği ısıdır.Eğer tel çapı,akım miktarı için yeterince büyük değilse,dirençli ısıtma artar.Basit bir uzatma kablosuna haddinden fazla cihaz bağlanarak aşırı derecede yüklenirse yangın çıkar.İletken ısı bir şekilde sarıldığı zaman yine yangın çıkar.Yangınlar genelde gevşek olmaması için bir masa veya sandalyenin bacağına dolanmış elektrik uzatma kabloları nedeniyle çıkar.

DİELEKTRİK ISINMASI
Mikrodalga fırınlarda uygulanan dielektrik ısınma ya doğrudan akımın (DC) ya da dalgalı akımın (AC) iletken olmayan bir malzeme üzerinde yüksek frekansla titreşme hareketinin bir sonucu olarak meydana gelir.

İletken olmayan malzeme dielektrik ısınmadan etkilenerek ısınmaz: ancak elektrikle sürekli temas halinde bulunduğu için ısınır.Bu,biraz da bir çok küçük paratoner civatasıyla bir nesneyi bombardımana tutmaya benzer.

Elektrik kablosu bir nesnenin etrafına sıkıca sarıldığı zaman dirençli ısınma meydana gelir.

Dielektrik ısınma esasen mikrodalga fırınlarda uygulanır.

KAÇAK AKIM ISITMASI
Bir tel bütün akımı kapsayacak şekilde yeterince izole edilmediği zaman kaçak akım ısınması meydana gelir.Bir yapının duvarının iç kısmı gibi çevreleme yerlerinde bazı akım kaçakları olur.Bu akım ısınmaya ve dolayısıyla yangın çıkmasına neden olabilir.

ARKLAŞMADAN KAYNAKLANAN ISINMA
Arklaşmadan kaynaklanan ısınma,akım akışı kesildiği zaman meydana gelen bir elektrikle ısınma türüdür.Akımın kesilmesi,elektrik düğmesinin açık bırakılması veya gevşek bağlantı yapılmasından kaynaklanabilir.Ark ısıları aşırı derecede yüksek olup,iletkenin erimesine neden olabilir.Endüstriyel uygulamalarda kullanılan yangın arklardan biri,ark kaynağıdır.

Burada metalar birbirine kaynaklanırken kaynak elektrotu (iletken) erir.

Kaynak makinelerinde kullanılan ısı,arklaşmanın neden olduğu ısıdır.

STATİK ELEKTRİK
Statik elektrik,bir yüzeyde pozitif diğer yüzeyde ise negatif şarjın oluşmasıyla meydana gelen elektrik türüdür.Şarjlar doğal olarak birbirini çeker ve tekrar şarj edilecekleri ortam aralar.Bu durumu şöyle açıklayabiliriz.İnsanın parmaklarının metal bir kapı tokmağına dokunduğu anda olduğu gibi iki yüzey birbirine yaklaştığı zaman herkesin bildiği kıvılcım ve küçük şok yaratan bir ark meydana gelir.
Tutuşabilir sıvılar elektriklenme açısından gerekli önlemler alınmadan kaptan kaba aktarılırken meydana gelen yangının nedeni olarak genelde statik elektrik gösterilir.Yakıt aktarma işlemi sırasında uçakların ve yakıt tankerlerinin bir telle topraklanması zorunluluğunun nedeni budur.Bir otomobilin yakıt deposu doldurulurken elektrik topraklaması gerekli değildir,çünkü benzinin içerisinde topraklama görevi gören özel katkı maddeleri vardır ve metal ağız pompayla temas halindedir.
Yıldırımın neden olduğu ısı çok geniş kapsamlı bir statik elektriktir.Topraktan buluta buluttan buluta veya buluttan toprağa milyarlarca volt elektrik deşarjıyla oluşan ısı 60.000 °F’tan (33 300 °C) fazla olabilir.

Tutuşabilir sıvı kapları,birbirleri arasında yakıt nakli yapılmadan önce birlikte topraklanmalıdır.

Mekanik ısı Enerjisi
Mekanik ısı,iki şekilde oluşur : sürtünme ile ve sıkışma ile.Sürtünme ısısı iki yüzeyin birbirine değerek hareket etmesi ile meydana gelir.Bu hareketin sonucunda ısı ve / veya kıvılcımlar oluşur.Sıkışma ısısı ise bir gaz sıkıştırıldığı zaman meydana gelir.Bu prensipten yararlanılarak tasarlanan dizel motorlar buji olmadan yakıt buharını ateşler.SCBA şişelerinin sıvı ile doldurulduktan sonra ısınmalarının altında yatan neden de budur.

Nükleer Isı Enerjisi
Atomlar bölündükleri veya birleştikleri zaman nükleer ısı enerjisi oluşur.Kontrollü bir ayarlamayla atom bölünmesinden buhar türbinlerini tahrik etmek ve elektrik üretmek için su ısıtmak amacıyla yararlanılır.Ancak atom birleşmesi kontrol edilemez ve bu yüzden ticari anlamda hiçbir yararı yoktur.

Güneş Isısı Enerjisi
Güneşin elektromanyetik radyasyon şeklinde yaydığı enerjiye güneş ısısı enerjisi denir.Güneş ısısı enerjisi tipik olarak oldukça düzenli bir şekilde yeryüzüne yayılır ve yeryüzüne ulaştığında ateş çıkana kadar bir enerjiye sahip değildir.Bununla birlikte güneş enerjisi,örneğin büyüteç veya mercek kullanılarak özel bir noktada yoğunlaştırıldığı zaman yanıcı maddeleri ateşleyebilir.

ISI NAKLİ
Isı nakliyle ilgili çok sayıda doğal fizik kanunu vardır.Bunlardan birisi Isı Akışı Kanunudur.Bu kanuna göre,ısı sıcak bir maddeden soğuk bir maddeye akma eğilimindedir.Birbiriyle temas halindeki iki cisimden soğuk olanı iki cisim aynı ısıya ulaşana kadar ısıyı emecektir.Isı,yanmakta olan bir binada bir veya birkaç şekilde hareket eder.Bunlar iletim, konveksiyon ve radyasyondur.Isı naklinin nasıl olduğu aşağıdaki bölümlerde açıklanacaktır.

İletimle Isı Aktarımı (Conduction)
Isı,bir cisimden diğerine ya iki cismin birbirine temasıyla veya araya ısı iletme aracı konarak iletilebilir.

Bu tür ısı nakline verebilecek güzel bir örnek,boruları birkaç oda uzakta olan duvarların içerisindeki keresteleri ateşleyecek kadar ısıtan bir bodrum katı yangındır. Nakledilecek ısı miktarı ve hareket hızı,ısının içerisinden geçtiği malzemenin iletkenliğine bağlıdır. Alüminyum, bakır ve demir iyi iletken maddeler olmasına karşın keçe, kumaş ve kağıt gibi lifli malzemeler zayıf iletken maddelerdir.
Sıvılar ve gazlar moleküllerinin hareketi nedeniyle zayıf iletkenlerdir ve hava da nispeten zayıf bir iletkendir.Binalarda bir hava boşluğu içeren çift kapı ve pencere kullanılarak dış hava ısılarına karşı ilave bir izolasyon sağlanmasının nedeni bu faktördür.Lif haline getirilmiş ve tabakalar halinde ambalajlanmış fiberglas gibi bazı katı maddeler iyi izolasyon sağlarlar,çünkü malzemenin kendisi zayıf bir iletkendir ve tabakalar içerisinde hava cepler vardır.
Boruları kendinden uzaktaki birkaç odanın duvarları içerisindeki keresteleri ateşleyecek kadar ısıtan bir bodrum katı yangını,iletkenliğe örnek gösterilebilir.

Taşınımla Isı Aktarımı (Convection)
Konveksiyon , hava veya sıvı hareketinin neden olduğu bir ısı nakli türüdür.Su,cam bir kap içerisinde ısıtıldığı zaman,suyun kap içerisindeki hareketi dışardan izlenebilir.Suya talaş katılırsa bu hareket daha belirgin hale gelir.Su ısındıkça genişler ve hafifleşir,dolayısıyla yukarıya doğru hareket eder.
Aynı şekilde,buharlı radyatörün yanındaki hava iletimle ısındıkça,genleşir,hafifler ve yukarı doğru hareket eder.Isınan hava yukarı çıktıkça,alt düzeylerde onun yerini soğuk hava alır.Sıvılar ve gazlar ısıtıldıklarında,kendi içlerinde hareket etmeye başlarlar.Bu hareket ısı iletiminde anlatılan molekül hareketinden farklıdır ve konveksiyonla ısı transferini gerçekleştirir.
Bina içindeki hava ısındıkça genleşir ve yükselir.Bu nedenle,konveksiyon yoluyla yangının yayılması genelde yukarı yönde olur,ama hava akımları ısıyı her yöne taşıyabilir.Konveksiyon akımları genellikle kattan kata,odadan odaya ve bölgeden bölgeye ısı hareketine neden olur.Yangının koridor boyunca merdiven ve asansör boşluklarından,duvarların arasından ve tavan aralarından yayılması çoğunlukla ısı akımlarının konveksiyonu sonucu gerçekleşir.Isınıp yükselen hava,yükselişini önleyecek bir tavan yada başka bir engelle karşılaşırsa,tavan boyunca yanlara doğru yayılır.Tavan yüzeyi bittiğinde,duvardan aşağı yere doğru iner ve bu arada ısınıp yükselmekte olan hava tarafından arkadan itilir.Isınan havanın tavanla karşılaşınca yaptığı bu harekete mantar şeklinde yayılma denir.Konveksiyonun yangın hücumu ve havalandırma pozisyonları üzerindeki etkisi radyasyon yada iletimden daha fazladır. Çoğu zaman ayrı bir ısı transferi şekli olarak düşünülen direkt alev teması aslında bir tür konveksiyonlu ısı transferidir.Bir madde parlayıcı buhar verme noktasına kadar ısıtılınca bu buhar ateş alabilir ve alevlenir.Diğer parlayıcı maddeler yanma buharı yada aleviyle temas ettiğinde,onlar da alevlenip yanacak kadar ısınabilir.

Işınımla Isı Aktarımı (Radiation)
Havanın zayıf bir iletken olmasına rağmen,ısının maddenin olmadığı her yerde hareket edebildiği bilinen bir gerçektir.Güneşin sıcaklığı,bizimle doğrudan temas halinde olmadığı (iletim) yada bize gelen gazları ısıtmadığı (konveksiyon) halde bize ulaşır.Isı transferinin bu şekline ısı dalgalarının radyasyonu denir.Isı ve ışık dalgaları yapı olarak birbirine benzer,ama uzunlukları farklıdır.Isı dalgalarından uzundur ve bunlara kızılötesi ışınlar da denir.Yayılan ısı sıcaklık geçirmeyen bir nesneye ulaşıncaya dek boşlukta gezer.Nesne ısı radyasyonuna maruz kaldığı için,karşılığında kendi yüzeyinden ısı yayar.Isının yayılması yangının açık bölgelere sıçramasının en önemli nedenlerinden biridir ve taşıdığı bu önem nedeniyle radyasyona açık olan yerlerde özel dikkat gösterilmesi gerekir.
avatar
dogan aksut

Mesaj Sayısı : 68
Kayıt tarihi : 26/11/07

Kullanıcı profilini gör

Sayfa başına dön Aşağa gitmek

Önceki başlık Sonraki başlık Sayfa başına dön


 
Bu forumun müsaadesi var:
Bu forumdaki mesajlara cevap veremezsiniz