燃烧基础知识.docx

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1、燃烧基础知识汽油燃烧所需的最低含氧量为14.4%o大部分物质燃烧时火焰是橙红色的，但有些物质燃烧时火焰具有特殊的颜色，如硫黄燃烧的火焰是蓝色的，磷和钠燃烧的火焰是黄色的。可燃的蒸气、气体或粉尘与空气组成的混合物，遇火源即能发生爆炸的最高或最低浓度，称为爆炸极限。通常，根据燃点的高低，可以衡量可燃物质的火灾危险性程度。闪燃往往是可燃性液体发生着火的先兆,因此,从消防角度来说,发生闪燃就是危险的警告。蜡烛、樟脑、松香、硫黄等物质燃烧就是典型的蒸发燃烧形式。火灾烟气在竖井中的上升运动十分显著，流动蔓延速度可达6-8ms,甚至更快。火灾烟气中存在大量的悬浮固体和液体烟粒子，烟粒子粒径为几微米到几十微米

2、，而可见光波的波长为见光波的波长为0.4-0.7mo爆炸极限作为评定可燃气体、液体蒸气或粉尘等物质火灾爆炸危险性大小的主要指标。物质以气体、蒸气状态发生的爆炸，称为气体爆炸。外部引火源（如明火、电火花、电热器具等）作用于可燃物的某个局部范围，使该局部受到强烈加热而开始燃烧的现象，称为引燃（又称点燃）。在规定的试验条件下，可燃性液体表面产生的蒸气在试验火焰作用下发生闪燃的最低温度,称为闪点。可燃固体受热后升华或熔化后蒸发，随后蒸气与氧气发生的有焰燃烧现象，称为蒸发燃烧。物质无可见光的缓慢燃烧，通常产生烟气并有温度升高的现象，称为阴燃。易发生自燃的物质种类，按自燃方式不同分为氧化放热物质，分解放热

3、物质，发酵放热物质，吸附生热物质，遇水发生化学反应放热物质，聚合放热物质,相互接触能自燃的物质。可燃性气体或蒸气与气体氧化剂互相扩散,边混合边燃烧的现象,称为扩散燃烧。汽油燃烧所需的最小引燃能量为0.200MJo可燃性液体挥发的蒸气与空气混合达到一定浓度后，遇明火发生一闪即灭的燃烧现象，称为闪燃。有焰燃烧需要有可燃物、助燃物、引火源和链式反应四个要素。木材、纸张、棉、麻、毛、丝以及合成高分子的热固性塑料、合成橡胶等物质的燃烧就属于分解燃烧。吸附生热物质包括活性炭末、木炭、油烟等炭粉末。火场上烟气往往能达到300-800oCz甚至超过多数可燃物质的热分解温度，人在火灾烟气中极易被烫伤。燃烧的充分

4、条件是：一定数量或浓度的可燃物，一定含量的助燃物，一定能量的引火源，相互作用。燃烧是一种十分复杂的氧化还原化学反应，能燃烧的物质一定能够被氧化，而能被氧化的物质不一定都能够燃烧。在规定的条件下，可燃物质产生自燃的最低温度，称为自燃点。物质是否发生了燃烧反应，可根据化学反应、放出热量、发出光亮这三个特征来判断。浓度为5%的二氧化会引起人体呼吸困难，喘不过气来,30min内引起中毒。在规定的试验条件下,物质在外部引火源作用下表面起火并持续燃烧一定时间所需的最低温度，称为燃点。空气中含有大约21%的氧。烟囱效应是指在相对封闭的竖向空间内，由于气流对流而使烟气和热气流向上流动的现象。凡与可燃物相结合能

5、导致和支持燃烧的物质，称为助燃物（也称氧化剂）。燃烧过程的发生和发展都必须具备以下三个必要条件，即可燃物、助燃物和引火源，这三个条件通常被称为燃烧三要素。可燃气体或蒸气预先同空气（或氧气）混合，遇引火源产生带有冲击力的燃烧现象，称为预混燃烧。在规定的试验条件下，可燃性液体表面产生的蒸气在试验火焰作用下发生闪燃的最低温度,称为闪点。可燃物按化学组成分类，可分为有机可燃物和无机可燃物两大类。装在容器内的液体或气体，由于物理变化引起体积迅速膨胀，导致容器压力急剧增加，因超压或应力变化使容器发生爆炸，且在爆炸前后物质的性质及化学成分均不改变的现象，称为物理爆炸。无论何种形式的引火源，都必须达到一定的能

6、量。含氧量达到50%以上的可燃物燃烧时，火焰几乎无光。在周围介质中瞬间形成高压的化学反应或状态变化，通常伴有强烈放热、发光和声响的现象，称为爆炸。正在燃烧的油层下的水层因受热沸腾膨胀导致燃烧着的油品喷溅，使燃烧瞬间增大的现象，称为沸溢。当空气中含氧量低于6%时，人的呼吸会停止，约5min就会死亡。蒸汽冲破油层将燃烧着的油滴和包油的油汽抛向上空，向四周喷溅燃烧，这种现象称为喷溅燃烧。木炭、焦炭、铁、铜等物质燃烧就属于典型的表面燃烧。将液体生产及储存场所的火灾危险性分为3个类别，甲类液体（闪点28）、乙类液体（28。CW闪点60。、丙类液体（闪点60K）。可燃物在没有外部火源的作用时，因受热或自身

7、发热并蓄热所产生的燃烧，称为自燃。生产生活实践中引火源通常有明火、高温物体、化学热能、电热能、机械热能、生物能、光能和核能。可以燃烧的物品称为可燃物，如纸张、木材、煤炭、汽油、氢气等。某些物质也可作为燃烧反应的助燃物，如氯、氟、氯酸钾等。如果燃烧物的含碳量达到60%以上，火焰则发出显光，而且带有大量黑烟。火灾烟气的主要成分有：燃烧和热分解所生成的气体，例如一氧化碳、二氧化碳、氧化氢、氯化氢、硫化氢、乙醛、丙醛、光气、苯、甲苯、氯气、氨气、氮氧化合物等。火焰由焰心、内焰、外焰三部分构成。爆炸按照产生的原因和性质不同，分为物理爆炸、化学爆炸和核爆炸。化学爆炸，按照爆炸物质不同，分为气体爆炸、粉尘爆

8、炸和炸药爆炸按照爆炸传播速率不同,又分为爆燃、爆炸和爆轰。燃烧三角形需增加一个链式反应，形成燃烧四面体，即有焰燃烧需要有可燃物、助燃物、引火源和链式反应四个要素。烟羽流按火焰及烟的流动情形，可分为轴对称型烟羽流阳台溢出型烟羽流窗口型烟羽流。粉尘爆炸应具备以下五个基本条件:一是粉尘本身要具有可燃性或可爆性。二是粉尘为悬浮粉尘且达到爆炸极限。三是有足以引起粉尘爆炸的引火源。四是氧化剂。五是受限空间。影响自燃发生的因素，主要有以下三种：一是产生热量的速率,二是通风效果，三是物质周围环境的保温条件。固体可燃物受热时，产生的可燃蒸气或热解产物释放到大气中，与空气适当地混合，若存在合适的引火源或温度达到了

9、其自燃点,就能被引燃。影响固体可燃物的引燃因素主要有可燃物的密度（密度小的物质容易引燃）、可燃物的比表面积（比表面积大的可燃物容易引燃）、可燃物的厚度（薄材料比厚材料容易引燃）。可燃物质在燃烧过程中，如果生成的产物还能继续燃烧，则称为不完全燃烧，其产物为不完全燃烧产物，例如一氧化碳、醇类、醛类、醛类等。可燃的蒸气、气体或粉尘与空气组成的混合物，遇火源即能发生爆炸的最低浓度，称为爆炸下限。将生产中使用或产生爆炸下限不小于10%的气体，划分为乙类生产，例如一氧化碳压缩机室及净化部位，发生炉煤气或鼓风炉煤气净化部位，氨压缩机房。由燃烧或热解作用而产生的全部物质，称为燃烧产物。它通常包括燃烧生成的烟气

10、、热量和气体等。火焰具有以下基本特征：火焰具有放热性、火焰具有颜色和发光性、火焰具有电离特性、火焰具有自行传播的特征。烟气的危害性主要表现为毒害性、窒息性、高温性、爆炸性、减光性和恐怖性。可燃物着火一般有引燃和自燃两种方式。由机械、物质或环境的不安全状态引发爆炸事故的原因主要有以下三个方面：生产设备原因、生产工艺原因、物料原因。根据气体物质燃烧过程的控制因素不同，其有以下两种燃烧方式:扩散燃烧和预混燃烧。液体物质燃烧主要有以下燃烧方式:闪燃、蒸发燃烧、沸溢燃烧、喷溅燃烧。着火房间内烟气在流动扩散过程中，会出现以下现象：烟羽流，顶棚射流，烟气层沉降，火风压。按燃烧物形态不同，燃烧分为固体物质燃烧

11、、液体物质燃烧和气体物质燃烧三种类型。爆炸极限在消防中的应用分类：作为评定可燃气体、液体蒸气或粉尘等物质火灾爆炸危险性大小的主要指标,作为确定厂房和仓库防火措施的依据，在生产、储存、运输、使用过程中，根据可燃物的爆炸极限及其危险特性，确定相应的防爆、泄爆、抑爆、隔爆和抗爆措施。气体爆炸具有的主要特征：易产生燃烧痕迹，不易产生明显的烟熏，爆炸燃烧波作用范围广，击碎力小，抛出物块大、量少、抛出距离近，现场没有明显的炸点。根据固体物质的燃烧特性，其主要有以下四种燃烧方式：阴燃、蒸发燃烧、分解燃烧、表面燃烧。粉尘爆炸的特点：一是能发生多次爆炸。二是爆炸所需的最小点火能量较高。三是高压持续时间长，破坏力

12、强。通常，沸溢形成必须具备以下条件：油品为重质油品、油品黏度较大、油品具有热波的特性、油品含有乳化水。影响自燃发生的因素：产生热量的速率、通风效果、物质周围环境的保温条件。燃烧的充分条件:一定数量或浓度的可燃物、一定含量的助燃物、一定能量的引火源、相互作用。按照爆炸传播速率不同，又分为爆燃、爆炸和爆轰。液化石油气钢瓶受热爆炸以及油桶或轮胎爆炸等均属于物理爆炸。研究表明，喷溅发生的时间与油层厚度、热波移动速度及油的燃烧线速度有关，储罐从着火到喷溅的时间与油层厚度成正比，与燃烧的速度和热波传播的速度成反比。在生产生活实践中引火源通常有明火、高温物体、化学热能、电热能、机械热能、生物能、光能和核能等

13、。当烟羽流撞击到房间的顶棚后，沿顶棚水平运动，形成一个较薄的顶棚射流层，称为顶棚射流。粉尘是指在大气中依其自身重量可沉淀下来，但也可持续悬浮在空气中一段时间的固体微小颗粒。根据闪点将液体分为易燃液体和可燃液体。可燃液体的闪点越低，火灾危险性就越大；反之，则越小。由于物质在瞬间急剧氧化或分解（即物质本身发生化学反应）导致温度、压力增加或两者同时增加而形成爆炸，且爆炸前后物质的化学成分和性质均发生了根本的变化的现象，称为化学爆炸。在密闭或通风不良的场所发生火灾，由于燃烧消耗了氧，氧浓度降低，燃烧速度减慢，分解出的气体量减少，火焰逐渐熄灭,此时有焰燃烧可能转为阴燃。重质油品储罐的下部有水垫层时，发生

14、火灾后可能会产生喷溅燃烧。凡与可燃物质相结合能导致和支持燃烧的物质称，为助燃物。火焰在粉尘云中传播，引起压力、温度明显跃升的现象，称为粉尘爆炸。爆轰又称爆震，是指以冲击波为特征，传播速度大于未反应物质中声速的化学反应。可燃气体与空气组成的混合气体遇火源能否发生爆炸，与气体中的可燃气体浓度有关。火焰的颜色还与燃烧温度有关，燃烧温度越高，颜色越接近蓝白色。物质以气体、蒸气状态发生的爆炸，称为气体爆炸。铝粉遇水发生剧烈反应,产生大量反应热,引燃自身或反应产物，导致火灾或爆炸发生。爆炸极限范围越大，爆炸下限越低，爆炸上限越高，爆炸危险性就越大。可燃性液体发生闪燃是因为液体在闪燃温度下蒸发的速度较慢，来

15、不及提供足够的蒸气维持稳定的燃烧。燃烧是指可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光和（或）烟气的现象。爆燃是指以亚音速传播的燃烧波。有焰燃烧都存在着链式反应。在规定的试验条件下，物质在外部引火源作用下表面起火并持续燃烧一定时间所需的最低温度,称为燃点。可燃性气体或蒸气与气体氧化剂互相扩散，边混合边燃烧的现象,称为扩散燃烧。根据热源不同，自燃分为两种类型。一种是自热自燃，另一种是受热自燃。虽然有可燃物，但当其挥发的气体或蒸气浓度不够时，即使有足够的空气（氧化齐IJ）和引火源接触，也不会发生燃烧。炸药爆炸的发生，一般应具备以下3个条件：爆炸药、起爆装置和起爆能源。引火源温度越高，越容易点燃可燃物质。通常将气相燃烧并伴有发光现象称为有焰燃烧,物质处于固体状态而没有火焰的燃烧称为无焰燃烧。悬浮粉尘是指悬浮在助燃气体中的高浓度可燃粉尘与助燃气体的混合物。凡使物质开始燃烧的外部热源（能源），称为引火源（也称点火源）。比表面积大的可燃物容易引燃。火焰的颜色取决于燃烧物质的化学成分和氧化剂的供应强度。正在燃烧的油层下的水层因受热沸腾膨胀导致燃烧着的油品喷溅，使燃烧瞬间增大的现象，称为沸溢。可燃物的自燃点越低，发生自燃的危险性就越大。烟气是指物质高温分解或燃烧时产生的固体和液体微粒、气体