۱۱ منبع حرارتی خطرناک در محیط کار
منابع حرارتی متعددی در محیط کار وجود دارند که قادر به شروع آتش سوزی یا ادامه حریق در صورت وقوع هستند. بنابراین لازم است همواره کپسول آتش نشانی مناسب در محل وجود داشته باشد تا در صورت وقوع حریق بتوان به سرعت اقدام به مهار آتش سوزی کرده و از ایجاد خسارات جانی و مالی جلوگیری نمود. در ادامه تعدادی از این منابع گرما شرح داده می شود.
حرارت شیمیایی:
گرمای احتراق، حرارت آزاد شده ناشی از اکسیداسیون کامل یک ماده است. مقدار گرمای سوخت به صورت ژول بر گرم ماده بیان می شود. این حرارت در واقع ناشی از واکنش های شیمیایی گرمازا می باشد. در این واکنش ها، انرژی لازم برای شروع واکنش کمتر از انرژی آزاد شده از واکنش است. مثالهایی از واکنش های گرما زا:
احتراق: به واکنش شیمیایی گرما زا بین سوخت و اکسیدانت (اکسید کننده) که عموماً اکسیژن هوا است گفته می شود که معمولاً با آزادسازی دود و حرارت همراه است. احتراق معمولاً به اندازه کافی حرارت تولید می کند که منجر به ایجاد نور به صورت درخشش یا شعله شود.
خنثی سازی: واکنش شیمیایی بین اسید و باز که با آزادسازی حرارت همراه است. pH محلول خنثی شده به قدرت اسید موجود در واکنش بستگی دارد.
افزودن آب به سولفات مس بدون آب
واکنش زنگ زدن فلزات
بسیاری از واکنش های پلیمریزه شدن
تنفس
تجزیه مواد گیاهی و تبدیل شدن به کمپوست
حل شدن اسید سولفوریک در آب
انفجار نیتروگلیسرین
گرمایش خود به خودی:
فرآیندی است که طی آن دمای یک ماده بدون اینکه گرما را از محیط اطراف خود جذب کند افزایش می یابد. در صورتی که گرمایش خود به خودی به نقطه اشتعال ماده برسد، حریق خود به خودی می تواند ایجاد گردد. بعنوان مثال هنگامی که پارچه های چرب استفاده شده در موتورخانه کشتی های تجاری، اماکن تجاری، تعمیرگاه ها و سایر اماکن روی هم انباشته شوند، اکسیداسیون روغن در معرض اکسیژن هوا منجر به تولید گرما می شود و چنانچه این گرما نتواند خارج شده و به محیط اطراف انتقال یابد، دمای توده پارچه به آرامی بالا می رود و در نهایت هنگامی که این دما به نقطه اشتعال پارچه می رسد، آتش سوزی خود به خودی اتفاق می افتد. اشتعال خود به خودی همچنین می تواند در مورد کمپوست های آلی و یا کود انباشته شده و نیز در انبار ذغال و یا ذغال سنگ به همین طریق ایجاد شود.
حرارت تجزیه شدن:
تجزیه شدن بعضی مواد به عناصر تشکیل دهنده آن می تواند واکنشی گرمازا باشد که اغلب با اکسیداسیون آن ماده از طریق اکسیژن هوا همراه است. اگرچه اغلب مواد منفجره معمولاً در درون خود اکسیژن داشته و حتی در صورتی که توسط یک گاز خنثی احاطه شده باشند باز هم می توانند دچار اکسیداسیون شوند. تجزیه مواد آلی در معرض اکسیژن هوا که با آزادسازی دی اکسید کربن و آب همراه است، یک واکنش گرمازا می باشد. عامل تعیین کننده برای اینکه آیا یک واکنش ایجاد خواهد شد و با چه سرعتی این واکنش صورت می گیرد، انرژی فعال سازی می باشد که به حداقل انرژی مورد نیاز برای شروع یک واکنش گفته می شود. استیلن یک نمونه از ترکیباتی است که هنگام تجزیه شدن حرارت آزاد می کند.
گرمای محلول:
به حرارتی گفته می شود که در اثر حل شدن بعضی از ترکیبات در یک حلال و ایجاد محلول تولید می گردد. بعنوان مثال هنگامی که اسید سولفوریک غلیظ به آرامی به آب افزوده شده و محلول رقیق تولید می شود، مقدار زیادی حرارت آزاد می شود. به یاد داشته باشید که هرگز نباید آب به اسید قوی اضافه نمایید زیرا با واکنش شدید همراه بوده و ممکن است باعث آسیب جدی به فرد شود.
حرارت الکتریکی:
به این نوع حرارت، گرمایش مقاومت نیز گفته می شود زیرا ناشی از مقاومت الکتریکی یک رسانا در هنگام عبور جریان الکتریسیته از آن است. بعضی از مواد جریان الکتریسیته را به خوبی انتقال می دهند درحالیکه بعضی دیگر این کار را به خوبی انجام نمی دهند. انتقال دهنده های خوب جریان الکتریسیته رسانا نامیده شده و انتقال دهنده های ضعیف الکتریسیته، عایق نامیده می شوند. در واقع هرچه مقاومت یک ماده برای عبور جریان الکتریکی از آن بیشتر باشد، آن ماده عایق الکتریکی قوی تری است. بعنوان مثال در هیترهای برقی، اجاق های برقی، سشوار و اتوی بخار از المنتهای برقی برای تولید گرما استفاده می شود. جنس المنت ها معمولاً بر پایه نیکل یا آهن است که با عناصر دیگر ترکیب شده و بسته به نوع استفاده و حرارت مورد نیاز ترکیب آنها متفاوت خواهد بود. حضور اینگونه تجهیزات گرمایشی الکتریکی می تواند با خطراتی چون وقوع آتش سوزی نیز همراه باشد، از اینرو موارد ایمنی و احتیاط در مورد آنها باید به خوبی رعایت گردد.
قوس الکتریکی:
یک تخلیه جریان الکتریکی کوتاه، قوی و بسیار نورانی است و هنگامی ایجاد می شود که جریان الکتریکی قوی در فاصله بین دو الکترود یا درون یک مدار جهش کند. قوس های الکتریکی که بر روی الکترودهای مخصوص تولید می شوند قادر به ایجاد نور بسیار درخشان و حرارت هستند که می توان از آن برای ایجاد روشنایی و جوشکاری بهره گرفت. قوس الکتریکی مفید است، با این وجود ایجاد قوس الکتریکی ناخواسته ممکن است باعث صدمه به تجهیزاتی نظیر یاتاقان ها و یا افراد شود. هنگامی که به دلیل وجود سیم لخت و یا پوسیدگی و خورده شدن روکش سیم های برق یک جریان الکتریکی متناوب بین دو قطعه سیم ایجاد شود، بسته به شدت جریان برق ممکن است قوس الکتریکی بین آنها ایجاد گردد و حرارت تولید شده می تواند آغازگر آتش سوزی شود.
جرقه زدن:
هنگامی ایجاد می شود که یک تخلیه ولتاژ خیلی قوی برای یک خروجی انرژی ضعیف ایجاد شود.
بار الکتریکی ساکن:
الکتریسیته جمع شده در سطح دو ماده که در تماس با یکدیگر بوده و سپس از هم جدا می شوند.
رعد و برق:
تخلیه بار الکتریکی موجود در ابرها به دلیل اختلاف بار الکتریکی بین ابرها و یا بین ابرها و زمین باعث ایجاد رعد و برق می شود. هرسال حدود ۲۰۰۰ نفر در جهان جان خود را بر اثر رعد و برق از دست می دهند. سایر افرادی که از برخورد رعد و برق جان سالم به در می برند از عوارضی چون از دست دادن حافظه، سرگیجه، ضعف، بی حسی و سایر عوارض رنج می برند. برخورد صاعقه به فرد می تواند باعث ایست قلبی و سوختگی شدید شود اما از هر ۱۰ نفر ۹ نفر زنده می مانند. هنگام وقوع صاعقه، داخل خودروها مکان امنی است زیرا بار الکتریکی از بدنه به لاستیک ها و از آنجا به زمین انتقال داده می شود. بخش عمده رعد و برق ها در داخل خود ابرها ایجاد شده و تنها حدود ۱۰ تا ۲۰ درصد آنها به زمین برخورد می کند ولی همین تعداد می تواند باعث صدمه جدی به تاسیسات شده و یا باعث مرگ افراد شود. هوای اطراف رعد و برق بسیار داغ شده و دمای آن می تواند به ۳۰۰۰۰ درجه سانتی گراد یعنی بیش از ۵ برابر دمای سطح خورشید (۵۵۰۰ درجه سانتی گراد) برسد. دمای هوای اطراف رعد و برق در محدوده ۸۰۰۰ تا ۳۰۰۰۰ درجه سلسیوس قرار می گیرد. این دمای زیاد باعث انبساط سریع هوای اطراف رعد و برق و لرزش شدید آن شده که این امر باعث تولید صدای بلند می شود. هر شاخه رعد و برق می تواند تا ۱ بیلیون ولت الکتریسیته در خود داشته باشد. نصب سیستم های محافظ رعد و برق در ساختمانهای موجود در مناطق خطرناک، نقش مهمی در حفاظت افراد و تاسیسات در مقابل صدمه ناشی از رعد و برق دارد.
حرارت مکانیکی:
بخشی از انرژی مکانیکی مورد استفاده برای غلبه بر مقاومت موجود بین دو جامد برای حرکت کردن، به گرما تبدیل می شود که به آن حرارت اصطکاکی نیز گفته می شود.
حرارت هسته ای:
انرژی گرمایی آزاد شده از هسته اتم می باشد. انرژی هسته ای منبع بسیار عالی حرارت برای بسیاری از کاربردهای صنعتی شامل نمک‌زدایی (شیرین کردن آب)، تولید روغن سنتتیک، تصفیه روغن، تولید اتانول با استفاده از توده زیستی و تولید هیدروژن می باشد. برای بیشتر کاربردهای صنعتی حرارت، انرژی هسته ای تنها گزینه غیر کربنی قابل اعتماد است. در بیشتر موارد مورد نیاز در صنعت، راکتورهای آب سبک حرارت نسبتاً پایینی تولید می کنند. از اینرو امروزه بر تکنولوژی راکتورهای با دمای بالای گاز خنک شده و راکتورهای نمک مذاب تمرکز شده که دمای بالای ۷۰۰ درجه سانتی گراد تولید می کنند. کاربرد بالقوه حرارت هسته ای عمدتاً بستگی به حرارت مورد نیاز دارد. برای راکتور با دمای تا حد ۷۰۰ درجه سانتی گراد، طیف وسیعی از کاربردها وجود دارد که این کاربرد در دمای تا ۹۰۰ درجه، بیشتر می شود و از دمای ۹۵۰ درجه سانتی گراد برای تولید هیدروژن می توان بهره برد. بیشتر راکتورهای هسته ای بر اساس شکافت هسته ای عمل می کنند. شکافت هسته ای هنگامی انجام می شود که هسته اورانیوم ۲۳۵ توسط نوترون ها بمباران شود که این عمل باعث شکسته شدن هسته اورانیوم و در نتیجه تولید حرارت، تشعشع و نوترون های بیشتر می شود که این نوترون ها در یک سری واکنش های زنجیره ای باعث شکافت تعداد بیشتری هسته اتم اورانیوم و تولید مقادیر زیادی حرارت می شوند. لازم به ذکر است که این واکنش ها درون راکتور به صورت کنترل شده بوده و خطر انفجار در حالت عادی وجود نخواهد داشت. با این وجود استفاده از انرژی حرارتی هسته ای همیشه ایمن و بی خطر نیست و احتمال انفجار و آتش سوزی ناشی از نقص در سیستم های خنک کننده راکتور و ذوب شدن هسته راکتور وجود دارد.
