고체의 연소속도와 발화온도 영향인자

정의

고체 연소속도는 단위 시간당 가연물이 소모되는 질량 또는 연소면이 후퇴하는 속도다.

발화온도는 외부 점화원의 유무와 관계없이 가연성 혼합기가 착화하는 최저 온도다.

고체 연소의 단계

고체는 그 자체가 타는 것이 아니라, 열을 받아 생긴 가연성 기체가 공기와 섞여 탄다.

외부 열을 받으면 열분해로 가연성 기체와 탄화층이 생긴다.

기체가 화염을 만들고, 화염의 열이 다시 표면을 가열한다.

연소속도 영향인자

연소속도는 열유속, 표면적, 산소 공급, 밀도, 함수율의 영향을 받는다.

열유속이 클수록 열분해가 빨라져 가연성 기체 발생률이 커진다.

산소가 충분하면 기상연소와 표면 산화가 빨라지고, 밀도와 함수율이 크면 느려진다.

발화시간과 두께

발화온도에 영향을 주는 인자는 열관성, 두께, 가열 방식, 표면적, 산소 공급이다.

얇은 물체는 발화시간이 온도차에 비례하고, 두꺼운 물체는 온도차의 제곱에 비례한다.

온도차를 2배로 하면 두꺼운 물체의 발화시간은 4배가 된다.

인화점과 발화온도

첫째, 인화점과 발화온도를 혼동하는 실수가 많다.

인화점은 불씨에 점화되는 최저 액체 온도이고, 발화온도는 외부 불꽃 없이 스스로 발화하는 최저 온도다.

발화온도 기준값은 시험 방법에 따라 달라지므로, 시험 방법을 함께 적는다.

정리

연소속도와 발화온도는 같은 열전달 조건으로 함께 결정된다.

연소속도 영향인자는 열유속, 표면적, 산소 공급, 밀도, 함수율이다.

발화온도 영향인자는 열관성, 두께, 주위온도, 가열 방식이다.

인화점과 발화온도를 구분하고, 시험 방법을 함께 적는 것이 중요하다.