Samozagrijavanje te eventualno samopaljenje uglja posljedica je fizičko hemijskih promjena koje se dešavaju u uskladištenom uglju. Uskladišteni ugalj kao i mnogi drugi materijali ima tu osobinu da vrši apsorpciju gasovitih materija iz svoje okoline. Kod uglja je apsorpcija gasovitih materija najintenzivnija u početku odmah poslije vađenja uglja iz nalazišta.
Gasovi koji se najčešće apsorbuju su gasovi vazduha. S obzirom da da je azot inertan gas ovdje uzimamo u obzir djelovanje kiseonika koji je u hemijskom pogledu vrlo aktivan gas te reaguje sa drugim materijama egzotermno te se tom prilikom usljed oslobođene toplote u uglju povisuje temperatura uglja odnosno kažemo da dolazi do samozagrijavanja.
Samozagrijavanje uglja praćeno je vidljivim promjenama. U pojedinim fazama samozagrijavanja dolazi do raspadanja komada uglja, do promjene boje, do gubitka sjaja itd. Usljed sušenja uglja, kao i usljed apsorpcije kiseonika i isparavanja lakoisparljivih komponenti uglja , dolazi do promjene sastava uglja. Smanjuje se sadržaj ugljika i vodonika a povećava se sadržaj kiseonika i pepela. Pored toga dolazi i do sitnjenja uglja odnosno do povećanja kontaktne površine dakle povećana je apsorpciona površina pa će se ubrzati i proces samozagrijavanja uglja. Sve ovo prate egzotermne reakcije. U nekim slučajevima u ovim reakcijama učestvuju i supstance koje se u manjem procentu nalaze u uglju, kao na primjer sumpor. Kada se usljed pomenutih i drugih promjena temperatura u unutrašnjosti nekih vrsta ugljeva poveća i na 300 do 400 ⁰C proces oksidacije može preći u najintenzivniji oblik tj dolazi do procesa samopaljenja uglja.
Faktori koji utiču na samozagrijavanje uglja su različiti kao na primjer sadržaj kiseonika u okolnom vazduhu, mogućnost doticanja kiseonika, sadržaj vlage, vrsta uglja te način skladištenja uglja.
Sadržaj kiseonika koji se nalazi u okolnom vazduhu može biti različit. Ukoliko je u ovom vazduhu veći sadržaj kiseonika utoliko će proces samozagrijavanja biti brži. Sadržaj kiseonika u vazduhu koji ispunjava brojne šupljine u uskladištenom uglju vremenom će se zbog apsorpcije i drugih promjena smanjiti. U nekim slučajevima, ovakav, kiseonikom osiromašeni vazduh može u izvjesnom stepenu služiti kao dobra zaštita od daljne oksidacije uglja. Međutim ovo se teže postiže.
Na brzinu samozagrijavanja uglja znatnog utjecaja ima i vrsta uglja. Neke vrste uglja nisu sklone procesima samozagrijavanja uglja i pojavama samopaljenja uglja. Takve vrste ugljeva su koks i antracit.
Sadržaj vlage u uglju igra značajnu ulogu u procesu samopaljenja uglja. Vlaga na samozagrijavanje uglja utiče dvojako, u nekim slučajevima ona otežava proces samozagrijavanja uglaj dok u drugim ubrzava ovaj proces. Ugalj sa manjim sadržajem vlage bolje apsorbuje kiseonik jer kod vlažnog uglja vodeni film na površini uglja spriječava kontakt kiseonika sa ugljem. Pored toga velika količina vode usporiće proces samozagrijavanja uglja jer će se velika količina toplotne energije utrošiti na isparavanje vode. Međutim vlaga pri nejednakom kvašenju uglja na primjer od kiše kada dolazi do kvašenja samo gornjih slojeva uglja, može ubrzati proces samozagrijavanja. To se dešava iz razloga jer zbog neravnomijernog kvašenja dolazi do bržeg sitnjenja uglja što povećava kontaktnu površinu za apsorpciju kisika u ugalj.
Mjerenje temperature kao jedna preventivna mjera igra važnu ulogu. Ako mjerenja temperature pokažu da je samozagrijavanje uzelo maha onda treba izvršiti hlađenje gomila uglja, to se najjednostavnije rješava ako se pregrijane gomile uglja rasture.
Komentari