燃燒基礎(chǔ)知識課件

第二章燃燒基礎(chǔ)知識內(nèi)容第五節(jié)影響火災(zāi)發(fā)展變化的主要因素第四節(jié)燃燒產(chǎn)物第三節(jié)燃燒過程及特點第二節(jié)燃燒類型第一節(jié)燃燒的本質(zhì)與條件第六節(jié)防火與滅火的基本原理第一節(jié)燃燒的本質(zhì)與條件一燃燒的定義二燃燒的本質(zhì)三燃燒的條件人類對火的認(rèn)識1、燃素學(xué)說：可燃物都含有“燃素”，在空氣作用下釋放出來構(gòu)成燃燒。2、氧學(xué)說：燃燒是可燃物與氧的化合反應(yīng)同時放出光和熱。3、現(xiàn)代學(xué)說：燃燒是可燃物與氧化劑作用發(fā)生的放熱反應(yīng)，通常伴有火焰、發(fā)光和（或）發(fā)煙的現(xiàn)象。古代“五行學(xué)說”由于生產(chǎn)力和科技水平低下，對火的認(rèn)識是充滿迷信色彩，火是萬物之源，火能化育萬物。古希臘-火由天神普羅米修斯從天上偷來；古中國-火是由圣人“燧人氏”發(fā)明；古中國-“五行學(xué)說”；（金、木、水、火、土）古印度-“四大學(xué)說”（地、水、火、風(fēng)）古希臘-“四元學(xué)說”（水、土、火、氣）“燃素說”火是由無數(shù)細(xì)小的微粒（燃素）構(gòu)成的物質(zhì)實體。只含有燃素的物質(zhì)才能燃燒，并在燃燒時被釋放出來，變成灰燼；物質(zhì)燃燒需要空氣的原因在于，空氣能夠吸收燃素。雖能解釋一些化學(xué)現(xiàn)象，但燃素畢竟是僅憑空想臆造出來的，經(jīng)受不起實踐的檢驗。燃燒的氧學(xué)說1774年，普利斯特利（英）在實驗室發(fā)現(xiàn)了氧！1777年，化學(xué)之父——安東尼·拉瓦錫

（法）提出了燃燒的氧學(xué)說“燃燒是可燃物和氧的化合反應(yīng)”1774年，普利斯特利（英）在實驗室發(fā)現(xiàn)了氧！近代化學(xué)之父——拉瓦錫1777“燃燒是可燃物和氧的化合反應(yīng)”一、燃燒的定義1.（放熱）（發(fā)光）的（化學(xué)反應(yīng)）----燃燒三個基本特征。2.可燃物與氧化劑作用發(fā)生的放熱反應(yīng)，通常伴有火焰、發(fā)光和（或）發(fā)煙的現(xiàn)象。注意燃燒不僅在空氣（氧氣）存在時能發(fā)生，有的可燃物在其他氧化劑中也能發(fā)生燃燒。如金屬鎂可以在二氧化碳中燃燒，氧化劑是二氧化碳。2Mg+CO2=2MgO+C二、燃燒的本質(zhì)燃燒是一種游離基的連鎖反應(yīng)，即有游離基（自由基）在瞬間進行的循環(huán)連續(xù)反應(yīng)。鏈反應(yīng)機理大致分為鏈引發(fā)、鏈傳遞和鏈終止。游離基的鏈反應(yīng)是燃燒反應(yīng)的實質(zhì)，光和熱是燃燒過程中發(fā)生的物理現(xiàn)象。燃燒是氧化反應(yīng)，而氧化反應(yīng)不一定是燃燒。三、燃燒的條件（一）燃燒的必要條件（二）燃燒的充分條件（三）燃燒形成和持續(xù)的要素三、燃燒的條件（一）必要條件1、可燃物(還原劑)：凡能與氧或其它氧化劑起燃燒反應(yīng)的物質(zhì)（分為固體、液體、氣體）。2、助燃物(氧化劑)：凡與可燃物結(jié)合能導(dǎo)致和支持燃燒的物質(zhì)。3、引火源：凡能引起物質(zhì)燃燒的點燃能源，統(tǒng)稱為引火源。三、燃燒的條件（二）充分條件一定的可燃物濃度一定的含氧量一定的著火能量相互作用汽油的最小點火能量為0.2mJ,乙醚的最小點火能量為0.19mJ。燃燒條件圖形表示可燃物助燃物點火源燃燒可燃物助燃物點火源燃燒游離基第二節(jié)燃燒類型閃燃著火自燃爆炸第二節(jié)燃燒類型燃燒按其發(fā)生瞬間的特點不同分為閃燃著火自燃爆炸

閃燃一1、閃燃的含義

在液體表面上能產(chǎn)生足夠的可燃蒸氣，遇火能產(chǎn)生一閃即滅的燃燒現(xiàn)象稱為閃燃?？扇家后w之所以會發(fā)生一閃即滅的燃燒現(xiàn)象是因為液體在閃燃溫度下蒸發(fā)速度較慢，所蒸發(fā)出來的蒸氣僅能維持短時間的燃燒，而來不及提供足夠的蒸氣補充維持穩(wěn)定的燃燒，故閃燃一下就熄滅了。

閃燃往往是可燃液體發(fā)生火災(zāi)的先兆。液體燃燒的本質(zhì)2、物質(zhì)的閃點

（1）閃點的含義在規(guī)定的試驗條件下，液體揮發(fā)的蒸氣與空氣形成混合物，遇火源能夠產(chǎn)生閃燃的液體的最低溫度，稱為閃點，用℃表示。

（2）閃點在消防上的應(yīng)用根據(jù)閃點，將能燃燒的液體分為可燃液體和易燃液體。根據(jù)閃點，將液體生產(chǎn)、加工、儲存場所的火災(zāi)危險性分為甲（閃點＜28℃的液體）、乙（28℃

≤閃點＜60℃的液體）、丙（閃點≥60℃的液體）三個類別，以便根據(jù)其火災(zāi)危險性的大小采取相應(yīng)的消安全措施。

著火二1、著火的含義可燃物在空氣中與火源接觸，達到一定溫度時，開始產(chǎn)生有火焰的燃燒，并在火源移去后仍能持續(xù)并不斷擴大的燃燒現(xiàn)象稱為著火。

著火是燃燒的開始，并且以出現(xiàn)火焰為特征。2、物質(zhì)的燃點（1）定義

在規(guī)定的試驗條件下，應(yīng)用外部熱源使物質(zhì)表面起火并持續(xù)燃燒一定時間所需的最低溫度，稱為燃點或著火點，用℃表示。（2）危險性的判定及應(yīng)用機理根據(jù)可燃物的燃點高低，可以衡量其火災(zāi)危險程度。物質(zhì)的燃點越低，則越容易著火，火災(zāi)危險性越大。一切可燃液體的燃點都高于閃點。

自燃三1、自燃的含義可燃物質(zhì)在沒有外部火花、火焰等火源的作用下，因受熱或自身發(fā)熱并蓄熱所產(chǎn)生的自然燃燒，稱為自燃。也就是說，可燃物質(zhì)在無外界引火源條件下，由于其自身所發(fā)生的物理、化學(xué)或生物變化而產(chǎn)生熱量并積蓄，使溫度不斷上升，自行燃燒起來的現(xiàn)象。由于熱的來源不同，物質(zhì)自燃分為受熱自燃和本身自燃兩類。物質(zhì)的自燃點在規(guī)定條件下，可燃物質(zhì)產(chǎn)生自燃的最低溫度稱為自燃點。與空氣（氧）接觸不需要明火發(fā)生燃燒最低溫度自燃點2、物質(zhì)的自燃點在規(guī)定的條件下，可燃物質(zhì)產(chǎn)生自燃的最低溫度，稱為自然點。在這一溫度時，物質(zhì)與空氣（氧）接觸，不需要明火的作用，就能發(fā)生燃燒。自燃點是衡量可燃物質(zhì)受熱升溫形成自燃危險性依據(jù)。

可燃物的自燃點越低，發(fā)生自燃的危險性就越大。爆炸四1、爆炸的概念由于物質(zhì)的急劇氧化或分解反應(yīng)產(chǎn)生溫度、壓力增加或兩者同時增加的現(xiàn)象，稱為爆炸。從廣義上講，爆炸是物質(zhì)從一種狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)變成另一狀態(tài)，并在瞬間放出大量能量，同時產(chǎn)生聲響的現(xiàn)象。2、爆炸的分類按爆炸過程的性質(zhì)不同分為物理爆炸、化學(xué)爆炸和核爆炸三類。急劇氧化分解反應(yīng)勢能迅速轉(zhuǎn)變動能溫度壓力快速增加對周圍物體做功造成極大破壞第二節(jié)燃燒類型物理爆炸是指裝在容器內(nèi)液體或氣體由于物理變化引起體積迅速膨脹，導(dǎo)致容器壓力急劇增加，由于超壓或應(yīng)力變化使容器發(fā)生爆炸，且爆炸前后物質(zhì)的性質(zhì)及化學(xué)成分均不變的現(xiàn)象。化學(xué)爆炸是指由于物質(zhì)本身發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣體并使溫度、壓力增加或者兩者同時增加而形成的爆炸，其特點反應(yīng)速度塊，爆炸時放出大量的熱能，產(chǎn)生大量的氣體和很大的壓力，并發(fā)出巨大的聲響。核爆炸是指由于原子核變或聚變反應(yīng)，釋放出核能所形成的爆炸。如原子彈、氫彈、中子彈的爆炸爆炸濃度極限

是指可燃的氣體、蒸氣或粉塵與空氣混合后，遇火會產(chǎn)生爆炸的最高濃度或最低濃度。爆炸極限爆炸溫度極限

是指可燃液體受熱蒸發(fā)出的蒸氣濃度等于爆炸濃度極限時的溫度范圍3、爆炸極限關(guān)于爆炸濃度極限和爆炸溫度極限的幾個知識點：遇火產(chǎn)生爆炸的最低濃度稱為爆炸下限；遇火產(chǎn)生爆炸的最高濃度稱為爆炸上限。

爆炸極限是評定可燃?xì)怏w、蒸氣或粉塵爆炸危險性大小的主要依據(jù)。

爆炸濃度上、下限值之間的范圍越大，爆炸下限越低、爆炸上限越高，爆炸危險性越大?；旌衔锏臐舛鹊陀谙孪藁蚋哂谏舷迺r，既不能發(fā)生爆炸，也不能發(fā)生燃燒。液體在該溫度下蒸發(fā)出等于爆炸濃度下限的蒸氣濃度，此時的溫度稱為爆炸溫度下限；爆炸溫度下限就是液體的閃點。爆炸溫度上、下限值之間的范圍越大，爆炸危險性就越大。第三節(jié)燃燒過程及特點一、可燃物的燃燒過程二、可燃物的燃燒特點一、可燃物的燃燒過程液體固體溶解、蒸發(fā)分解氣體與氧化劑作用發(fā)生燃燒二、可燃物的燃燒特點（一）固體物質(zhì)的燃燒特點（二）液體物質(zhì)的燃燒特點（三）氣體物質(zhì)的燃燒特點(一)固體物質(zhì)的燃燒特點1.蒸發(fā)燃燒2.表面燃燒3.分解燃燒4.陰燃（煙熏燃燒）二、可燃物的燃燒特點（一）固體物質(zhì)的燃燒特點表面燃燒是指蒸氣壓非常小或者難于熱分解的可燃固體，不能發(fā)生蒸發(fā)燃燒或分解燃燒，當(dāng)氧氣包圍物質(zhì)的表層時，呈熾熱狀態(tài)發(fā)生無焰燃燒的現(xiàn)象。陰燃是指物質(zhì)無可見光的緩慢燃燒，通常產(chǎn)生煙和溫度升高的跡象。第三節(jié)燃燒過程及特點分解燃燒是指分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜的固體可燃物，由于受熱分解而產(chǎn)生可燃?xì)怏w后發(fā)生的有焰燃燒現(xiàn)象。蒸發(fā)燃燒是指熔點較低的可燃固體受熱后融熔，然后與可燃液體一樣蒸發(fā)成蒸氣而發(fā)生的有焰燃燒現(xiàn)象。(一)固體物質(zhì)的燃燒特點陰燃和有焰燃燒的互相轉(zhuǎn)化主要是氧氣量的多少（二）液體物質(zhì)的燃燒特點液體氣體蒸發(fā)

+氧氣燃燒沸溢和噴濺常見與儲存重油、原油的油罐火災(zāi)形成主要原因液體粘稠，密度不均，熱波向下傳遞噴濺是沸溢的強化版危害性極大Q2Q1黃島油庫火災(zāi)

1989年8月12日9時55分，中國石油天然氣總公司黃島油庫5號油罐遭雷擊起火。滅火過程該儲罐發(fā)生數(shù)次沸溢和噴濺，引起附近多個油罐發(fā)生爆炸，過火面積數(shù)平方公里。戰(zhàn)斗中共有13名官兵壯烈犧牲，81名官兵和12名油庫職工受傷，火災(zāi)直接財產(chǎn)損失約3550萬元。重質(zhì)油品的沸溢和噴濺（一）沸溢1、沸溢：熱波在油品中傳播時，乳化水或自由水蒸發(fā)，形成大量油包氣氣泡，最后發(fā)生向外溢出的現(xiàn)象。2、沸溢的發(fā)生條件：（1）原油具有形成熱波的特性；（2）原油中含有乳化水或自由水；（3）原油的粘度較大。

原油和重質(zhì)石油產(chǎn)品燃燒時的沸溢和噴濺

沸溢的形成示意圖加熱層液層中間層

3、沸溢發(fā)生的時間發(fā)生沸溢的時間與原油的種類、水分含量有關(guān)。根據(jù)實驗，含有1%水分的石油，經(jīng)45~60分鐘燃燒就會發(fā)生沸溢。

4、發(fā)生沸溢的征兆：（1）火焰由紅變白變亮，高度突然增加；（2）煙氣由濃黑變稀白；（3）油面蠕動，有輕微呼隆和嘶嘶聲響。（一）沸溢（二）噴濺1、噴濺：熱波下降到水墊層，使其中的水大量蒸發(fā)，蒸氣壓迅速升高，把上部的油品拋出罐外的現(xiàn)象。2、噴濺的發(fā)生條件：（1）原油具有熱波特性；（2）原油底部存在水墊層；（3）高溫層與水墊層接觸。3、噴濺發(fā)生時間噴濺發(fā)生的時間與油層厚度、熱波移動速度以及油的燃燒線速度有關(guān)?？山朴孟率奖硎?。重質(zhì)油品的沸溢和噴濺噴濺的形成示意圖加熱層液層中間層水墊層加熱層液層中間層原油罐著火過程中熱波示意圖（三）氣體物質(zhì)的燃燒特點1.擴散燃燒：邊擴散混合邊燃燒2.預(yù)混燃燒：先充分混合再燃燒第四節(jié)燃燒產(chǎn)物一、燃燒產(chǎn)物的含義二、不