Ein schwelendes Feuer (oder langsam brennend , schwelend im britischen Englisch oder schwelend im amerikanischen Englisch) ist die Form der Verbrennung , langsam, ohne Flamme und niedrige Temperatur, die durch die Wärme aufrechterhalten wird, die freigesetzt wird, wenn der Sauerstoff die Oberfläche eines Kraftstoffs angreift.
Viele Materialien können Gegenstand einer langsamen Verbrennung sein, einschließlich Kohle , Zellulose , Holz , Baumwolle , Tabak , Cannabis , Torf , Abfall , Humus , synthetischen Schäumen , karbonisierten Polymeren , einschließlich Polyurethanschaum und etwas Staub .
Dramatische langsam brennende Fälle umfassen Wohn Feuer auf Polstermöbel aus schwachen Wärmequellen (z Zigarette , kurzgeschlossenen Draht ) und anhaltender Verbrennung von Biomasse hinter dem Flammen vor Bränden. Von Wald .
Der grundlegende Unterschied zwischen langsamer Verbrennung und flammender Verbrennung besteht darin, dass es sich eher um ein Oberflächenphänomen als um eine Änderung innerhalb der Gasphase handelt. Diese Oberflächlichkeit bedeutet nicht, dass die Verbrennung nur die Peripherie eines Feststoffs oder einer Masse betrifft. Im Gegenteil, sie kann sich genauso leicht im Brennstoff ausbreiten, solange dieser eine Porosität aufweist oder aus mehr oder weniger dissoziierten Elementen besteht eine große Ausbreitungsfläche in alle Richtungen bilden.
Die charakteristische Temperatur und Wärme, die während der Verbrennung abgegeben wird, ist im Vergleich zu der der brennenden Verbrennung niedrig (dh ~ 600 ° C [ –17,2 ° C ] gegenüber ~ 1.500 ° C [ –16,3 ° C ]). Langsame Verbrennung breitet sich kriechend aus, etwa 0,1 mm / s (0,003 9 in / s), was etwa zehnmal langsamer ist als Flammen, die sich über einen Feststoff ausbreiten. Trotz seiner schlechten Verbrennungseigenschaften stellt eine langsame Verbrennung eine erhebliche Brandgefahr dar. Bei langsamer Verbrennung werden giftige Gase ( z. B. Kohlenmonoxid ) mit einer höheren Effizienz als bei brennenden Bränden freigesetzt, und es verbleibt eine große Menge fester Rückstände. Die ausgestoßenen Gase können sich dann entzünden und ein heftiges Feuer erzeugen.
Viele Materialien können eine Reaktion auf langsame Verbrennung durchführen, einschließlich Kohle, Tabak , Zersetzung von Holz und Sägemehl zu Holz , Biomassebrennstoff auf der Waldfläche (Duff) und Untergrund ( Torf ), Baumwollkleidung und -garn sowie Polymerschäume (zB Taschentücher von Möbeln und Bettwäsche ). Schwelbrennstoffe sind im Allgemeinen porös, fließfähig und werden von Aggregaten (Partikeln, Körnern, Fasern oder Zellstrukturen) gebildet. Diese Aggregate erleichtern die Oberflächenreaktion mit Sauerstoff, indem sie Gas durch den Kraftstoff strömen lassen und eine große Oberfläche pro Volumeneinheit bereitstellen. Sie wirken auch als Wärmeisolator und reduzieren den Wärmeverlust. Die bisher am meisten untersuchten Materialien sind Cellulose- und Polyurethanschäume .
Brandschutz : Die Hauptrisiken einer langsamen Verbrennung bestehen darin, dass sie leicht gestartet werden kann (durch Wärmequellen, die zu schwach sind, um Flammen zu entzünden) und schwer zu erkennen ist. Die Brandstatistik macht auf die Bedeutung schwelender Brände als Hauptursache für Brandtoten in Wohngebieten aufmerksam (d. H. Mehr als 25% der Brandtoten in den Vereinigten Staaten sind auf schwelende Brände zurückzuführen, ähnliche Zahlen in anderen Industrieländern). Ein besonders häufiges Brandszenario ist eine Zigarette , die Polstermöbel entzündet . Diese Zündung verursacht ein schwelendes Feuer, das lange anhält (in der Größenordnung von einigen Stunden) und sich langsam und leise ausbreitet, bis kritische Bedingungen erreicht sind und die Flammen plötzlich ausbrechen. Von Zigaretten wurden feuerfeste ( feuersichere Zigaretten ) entwickelt, um die Brandgefahr durch Schwelbrände zu verringern. Schwelbrände stellen auch an Bord von Raumfahrtanlagen (z. B. der Internationalen Raumstation ) ein Brandschutzproblem dar , da angenommen wird, dass die Abwesenheit der Schwerkraft die Entzündung und Ausbreitung begünstigt.
Waldbrände : Die langsame Verbrennung des Waldbodens nicht über die visuelle Wirkung einer brennende Verbrennung, jedoch hat es wichtige Folgen für das Wald - Ökosystem . Die Verbrennung von Biomasse kann Tage oder Wochen nach Abschluss der Verbrennung dauern, große Mengen an Kraftstoff verbrauchen und zu einer globalen Emissionsquelle für die Atmosphäre werden. Eine langsame Vermehrung führt zu einer längeren Erwärmung und kann zur Bodensterilisation oder zur Zerstörung von Wurzeln , Samen und Stängeln von Pflanzen auf Bodenniveau führen.
Unterirdische Brände: Brände, die mehrere Meter unter der Oberfläche auftreten, sind eine Art schwelendes Ereignis von kolossaler Größe. U - Bahn - Feuer in Kohlengruben , Mooren und Deponien sind seltene Ereignisse, aber wenn sie aktiv ist können sie brennen für sehr lange Zeiträume (Monate oder Jahre), emittieren große Mengen an Gas. Brennen in der Atmosphäre, was zu einer Verschlechterung der Qualität der Luft und gesundheitliche Probleme. Die ältesten und größten Brände der Welt, die seit Jahrhunderten brennen, sind schwelende Brände . Diese Brände werden durch den Sauerstoff angeheizt, der in dem schwachen, aber kontinuierlichen Luftstrom vorhanden ist, der durch natürliche Rohrnetze, gebrochene Schichten , Risse, Öffnungen oder verlassene Minenschächte strömt und die Luft im Keller zirkulieren lässt. Die verringerten Wärmeverluste und die hohe thermische Trägheit des Untergrunds, die mit einer hohen Verfügbarkeit von Kraftstoff verbunden sind, fördern die schwelende Verbrennung und ermöglichen eine langsame, aber ausgedehnte Ausbreitung. Diese Brände sind schwer zu erkennen und behindern die meisten Bemühungen, sie zu löschen. Die dramatischen peatland Feuer in Borneo im Jahr 1997 führten zur Erkennung von Schwelbränden unterirdische Feuer als globale Bedrohung mit erheblichen wirtschaftlichen, sozialen und ökologischen Auswirkungen. Im Sommer 2006 kam es zu einem Wiederaufleben der Torfbrände in Borneo
World Trade Center-Trümmer : Nach dem Angriff, dem Brand und dem anschließenden Zusammenbruch der Zwillingstürme vom 11. September 2001 schwelte der kolossale Trümmerhaufen auf dem Gelände über fünf Monate lang. Er widerstand den Versuchen von Feuerwehrleuten, es zu löschen, bis der größte Teil der Trümmer beseitigt war. Die Auswirkungen der langsamen Verbrennung von gasförmigen und aerosolisierten Produkten auf die Gesundheit von Rettungskräften waren beträchtlich, die Einzelheiten müssen jedoch noch erörtert werden.