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1、熱烈祝賀陜西職業(yè)技能培訓(xùn)班開業(yè),燃燒基礎(chǔ)知識,第一節(jié)燃燒的本質(zhì)與條件,一、燃燒的定義 國家標(biāo)準(zhǔn)GB5907-86規(guī)定: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。 燃燒應(yīng)具備三個特征,即化學(xué)反應(yīng)、放熱和發(fā)光。 燃燒不僅在空氣存在時能發(fā)生,有的可燃物在其他氧化劑中也能發(fā)生。 燃燒不僅是化合反應(yīng),也有的是分解反應(yīng)或 分解反應(yīng)。 二、燃燒的本質(zhì) 近代連鎖反應(yīng)理論認(rèn)為:燃燒是一種游離基的連鎖反應(yīng)也稱鏈反應(yīng),即由游離基在瞬間進(jìn)行的循環(huán)連續(xù)反應(yīng)。 1、什么是游離基-游離基又稱自由基基或自由原子,是化合物或單質(zhì)分子中的共價鍵在外界因素光熱的影響下,分裂而成含有不成對電子的原子或原
2、子團(tuán),它們的化學(xué)活性非常強(qiáng),在一般條件下是不穩(wěn)定的,容易自行結(jié)合成穩(wěn)定分子或其他物質(zhì)的分子反應(yīng)生成新的游離基。,當(dāng)反應(yīng)物產(chǎn)生少量的活化中心-游離基時,即可發(fā)生鏈反應(yīng)。只要反應(yīng)一經(jīng)開始,就可經(jīng)過許多鏈鎖步驟自行加速發(fā)展下去,直至反應(yīng)物燃盡為止。當(dāng)活化中心全部消失(即游離基消失)時,鏈反應(yīng)就會終止。 1、鏈鎖反應(yīng)一般經(jīng)歷鏈引發(fā)、鏈傳遞、鏈終止三個步驟。 (1)鏈引發(fā)-即游離基(自由原子或自由基)的 產(chǎn)生,使鏈鎖反應(yīng)開始。引發(fā)方式常見的有熱離解,光照法、加入引發(fā)劑、氧化還原反應(yīng)、催化法、放射線照射等。 (2)鏈傳遞-即游離基作用于參加反應(yīng)的分子,在生成產(chǎn)物的同時,產(chǎn)生新的游離基,使鏈反應(yīng)自發(fā)地一個傳
3、一個,不斷地進(jìn)行下去。 (3)鏈終止-即游離基與器壁碰撞而成為穩(wěn)定分子,或者兩個游離基與第三個惰性分子(能量很低)相撞后失去能量而成為穩(wěn)定分子,或反應(yīng)物全部變完,游離基消失,使鏈反應(yīng)終止。,綜上所述,物質(zhì)燃燒是氧化發(fā)反應(yīng),而氧化反應(yīng)不一定是燃燒,能被氧化的物質(zhì)不一定都是能夠燃燒的物質(zhì)。 三、燃燒的條件 燃燒現(xiàn)象十分普遍,但任何物質(zhì)發(fā)生燃燒,都有一個由未燃燒狀態(tài)轉(zhuǎn)向燃燒狀態(tài)的過程。燃燒過程的發(fā)生和發(fā)展都必須具備以下三個必要條件即: 可燃物 助燃物(又稱氧化劑) 引火源 上述三個條件通常被稱為燃燒三要素。只有這三個要素同時具備的情況下可燃物才能發(fā)生燃燒,無論缺少哪一個,燃燒都不能發(fā)生。燃燒的三個必
4、要條件可用燃燒三角形來表示。 1、可燃物 (1)什么是可燃物-凡是能與空氣中的氧或其他氧化劑起燃燒反應(yīng)的物質(zhì),均稱為可燃物。 可燃物的類型 自然界中的可燃物種類繁多,若按其物理狀態(tài)分,有固體、液體、氣體三類可燃物。,(2)可燃物的類型 自然界中的可燃物種類繁多,若按其物理狀態(tài)分類,有固體、液體和氣體三類可燃物。 固體可燃物-凡是遇明火、熱源能在空氣(氧化劑)中燃燒的固體物質(zhì),都稱為可燃固體。 液體可燃物-盡是在空氣中能發(fā)生燃燒的液體,都稱為可燃液體。 氣體可燃物-凡是在空氣中能發(fā)生燃燒的氣體 ,都稱為可燃?xì)怏w。 此外,有些物質(zhì)在通常情況下不燃燒,但在一定的條件下又可以燃燒。如:赤熱的鐵在純氧中
5、能發(fā)生劇烈燃燒;赤熱的銅能在純氯中發(fā)生劇烈燃燒;鐵、鋁本身不燃,但把鐵、鋁粉碎成粉末,不但能燃燒,而且在一定條件下不能發(fā)生爆炸。,2、助燃物 什么是助燃物-凡與可燃物質(zhì)相結(jié)合能導(dǎo)致燃燒的物質(zhì)稱為助燃物。 通常燃燒過程中的助燃物主要是氧,它包括游離基的氧或化合物中的氧??諝庵泻写蠹s21%的氧,可燃物在空氣中的燃燒以游離的氧作為氧化劑,這種燃燒是最普遍的。此外,某些物質(zhì)也可作為燃燒反應(yīng)的助燃物,如氯、氟、手機(jī)鏈氯酸鉀等。 也有少數(shù)可燃物,如低氮硝化纖維、硝酸纖維的賽璐珞等含氧物質(zhì),一旦受熱后,能自動釋放出氧,不需要外部助燃物就可發(fā)生燃燒。 3、引火源 什么是引火源-盡是物質(zhì)開始燃燒的外部熱源,統(tǒng)
6、稱為引火源。 引火源溫度越高,越容易點燃可燃物質(zhì)。根據(jù)引起物質(zhì)著火的能量來源不同,在生產(chǎn)生活實踐中引火源通常有: (1)明火 (2)高溫物體 (3)化學(xué)熱能 (4)電熱能 (5)機(jī)械熱能 (6)生物能 (7)光能和核能。,(二)燃燒的充分條件 具備了燃燒的必要條件,并不意味著燃燒必然發(fā)生。發(fā)生燃燒還應(yīng)有量方面的要求,這就是發(fā)生燃燒或持續(xù)燃燒的充分條件??梢?,三要素彼此要達(dá)到一定的量才能發(fā)生質(zhì)變。燃燒發(fā)生的充分條件是: 1、一定的可燃物濃度 可燃?xì)怏w或蒸氣只有達(dá)到一定濃度,才會發(fā)生燃燒或爆炸。 2、一定的氧氣 含量 實踐證明,各種不同可燃物發(fā)生燃燒,均有本身固有的最低氧含量要求。低于這一濃度,雖
7、然燃燒的其他條件全部具備,但燃燒仍然不能發(fā)生。 汽油燃燒的最低含氧量要求為144%,煤油為15%。 3、一定的點火能量,不管何種形式的引火源,都必須達(dá)到一定的強(qiáng)度才能引起燃燒反應(yīng),所需引火源的強(qiáng)度,取決于可燃物質(zhì)的最小點火能量即引燃溫度,低于這一能量,燃燒便不會發(fā)生。不同可燃物質(zhì)燃燒所需的引燃溫度各不相同。例如汽油的最小點火能量02mj, 醚最小點火能量019mj. 4、相互作用 燃燒不僅需具備必要和充分條件,而且還必須使燃燒條件相互結(jié)合、相互作用,燃燒才會發(fā)生或持續(xù)。否則,燃燒也不能發(fā)生。 例如在辦公室有桌、椅、門、窗簾等可燃物,有充滿空間的空氣,有火源(電源),存在燃燒的基本要素,可并沒有
8、發(fā)生燃燒現(xiàn)象,這就是因為這些條件沒有相互結(jié)合、相互作用的緣故。,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、爆炸四種類型。 一、閃燃 (一)閃燃的含義 1、什么是閃燃-是指在液體表面上能產(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。 2、為什么可燃液體會發(fā)生一閃即滅的閃燃現(xiàn)象? 這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(bǔ)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)生著火的先兆,從消防角度來說,閃燃就是危險的警告.,(二)物質(zhì)的閃點 1、什么是閃點-在規(guī)定的試驗條件下,液體揮發(fā)的蒸氣與空
9、氣形成混合物,遇火源能夠產(chǎn)生閃燃的液體最低溫度,稱閃點,以 表示。 閃點是評定液體火災(zāi)危險性大小的主要依據(jù)。閃點越低,火災(zāi)危險性就越大。反之,則越小。 2、閃點在消防上的應(yīng)用 (1)根據(jù)閃點,將能燃燒的液體分為易燃液體和可燃液體。 (2)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、乙、丙三大類別,以便根據(jù)其火災(zāi)危險性的大小采取相應(yīng)的消防安全措施。,甲類:指閃點小于28的液體。如汽油、苯、乙醇。 乙類:指閃點大于等于28,但小于60 的液體。如煤油、松節(jié)油等。 丙類:指閃點大于等于60 的液體。如柴油、桐油、潤滑油等。 我國規(guī)定,把閃點小于或等于61 的液體,稱為易燃液體。其中又分為
10、: 低閃點液體(閃點-18 ) 中閃點液體(閃點-18 -23 ) 高閃點液體(閃點60 ) 特別說明:兩種完全互溶燃燒液體混合物的閃點,一般低于這兩種可燃液體閃點的平均值。,二、著火 (一)什么是著火-可燃物質(zhì)在空氣中與火源接觸,達(dá)到某一溫度時,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(kuò)大的燃燒現(xiàn)象,稱為著火。 著火就是燃燒的開始,且以出現(xiàn)火焰為特征,這是日常生產(chǎn)、生活中最常見的燃燒現(xiàn)象。 (二)物質(zhì)的燃點 什么是燃點-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,以表示。 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
11、越低,則越容易著火,火災(zāi)危險性也就越大。,一切可燃液體的燃點都高于閃點。燃點對于可燃固體和閃點較高的可燃液體,具有實際意義??刂瓶扇嘉镔|(zhì)的溫度在其燃點以下 ,就可以防止火災(zāi)的發(fā)生,用水冷卻滅火,其原理就是將著火物質(zhì)的溫度降低到燃點以下。 三、自燃 1、什么是自燃-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)生的著火現(xiàn)象,稱為自燃。 即可燃物質(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)自燃可分為受熱自燃和本身自燃兩類。,2、物質(zhì)的自燃點 什么是自燃點-在規(guī)定的條件下,可燃物質(zhì)產(chǎn)
12、生自燃的最低溫度,稱為自燃點。在這一溫度時,物質(zhì)與空氣接觸,不需要明火的作用,就能產(chǎn)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的依據(jù)。可燃物的自燃點超低,發(fā)生自燃的危險性就越大。 四、爆炸 (一)什么是爆炸-由于物質(zhì)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。 從廣義上說,爆炸是物質(zhì)從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粻顟B(tài),并在瞬間以機(jī)械功的形式放出巨大能量,或是氣體、蒸氣在瞬間發(fā)生劇烈膨脹的現(xiàn)象,稱為爆炸。 爆炸最重要的一個特征就是爆炸點周圍發(fā)生劇烈地壓力突躍變化。,(二)爆炸的分類 按爆炸過程的性質(zhì)不同,通常將爆炸分為物理爆炸、化學(xué)爆炸和核爆炸三種類型。 1、物理爆炸 物
13、理爆炸是指裝在容器內(nèi)的液體或氣體,由于物理變化(溫度、體積和壓力等因素)引起體積迅速膨脹,導(dǎo)致容器壓力急劇增加,由于超壓或壓力變化使容器發(fā)生爆炸,且在爆炸前后物質(zhì)的性質(zhì)及化學(xué)成份均不改變的現(xiàn)象。如蒸汽鍋爐、液化氣鋼瓶等爆炸,均屬于物理爆炸。 物理爆炸本身雖然沒有進(jìn)行燃燒反應(yīng),但它產(chǎn)生的沖擊力有可能直接或間接地造成火災(zāi)。 2、化學(xué)爆炸 化學(xué)爆炸是由于物質(zhì)本身發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生大量氣體并使溫度、壓力增加或者同時增加而形成的爆炸現(xiàn)象。,例如可燃?xì)怏w、蒸汽或粉塵與空氣形成的混合物遇火源而引起的爆炸,炸藥的爆炸等都屬于化學(xué)爆炸。 化學(xué)爆炸的主要特點是什么? 反應(yīng)速度快,爆炸時放出大量的熱能,產(chǎn)生大量氣體
14、和很大壓力,并發(fā)出巨大的響聲。 化學(xué)爆炸能夠直接造成火災(zāi),具有很大的破壞性,是消防工作中預(yù)防的重點。 3、核爆炸 核爆炸是由于原子核裂變或聚變反應(yīng),釋放出核能所形成的爆炸。如原子彈、氫彈、中子彈的爆炸就屬于核爆炸。 (三)爆炸極限 1、爆炸濃度極限 爆炸濃度極限(簡稱爆炸極限)是指可燃的氣體、蒸氣或粉塵與空氣混合后,遇火會產(chǎn)生爆炸的最高或最低的濃度。,氣體、蒸氣的爆炸極限,通常以體積百分比表示。 粉塵通常用單位體積中的質(zhì)量( g/m3 )表示。 什么是爆炸下限? 遇火會產(chǎn)生爆炸的最低濃度,稱為爆炸下限。 什么是爆炸上限? 遇火會產(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、蒸汽或
15、粉塵爆炸危險性大小的主要依據(jù)。爆炸上、下限值之間的范圍越大,爆炸下限超低、爆炸上限超高、爆炸危險性越大。 混合物的濃度低于下限或高于上限時,既不能發(fā)生爆炸也不能發(fā)生燃燒。 2、爆炸溫度極限 什么是爆炸溫度極限-可燃性液體受熱蒸發(fā)出的蒸氣濃度等于爆炸濃度極限時的溫度范圍。 由于液體的蒸氣濃度是在一定溫度下形成的,所以可燃液體除了有爆炸濃度極限外,還有一個爆炸溫度極限。,爆炸溫度極限也有下限、上限之分。 什么是爆炸溫度下限-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上限(液體的爆炸溫度下限就是液體的閃點); 什么是爆炸溫度上限-液體在該溫度下蒸發(fā)出等于爆炸濃度上限的蒸氣
16、濃度,此時的溫度稱為爆炸溫度上限。 爆炸溫度上、下限值之間的范圍越大,爆炸危險性就越大。 通常所說的爆炸極限,如果沒有標(biāo)明,就是指爆炸濃度極限。 (四)影響爆炸極限的主要因素,不同的可燃?xì)怏w和蒸氣,由于其理化性質(zhì)不同而具有不同的爆炸極限;就是同種可燃?xì)怏w(蒸氣),其爆炸極限也會因外界條件的變化而變化。 1、初始溫度。 爆炸性混合物在遇到點火源之前的最初溫度升高,爆炸下限降低,上限增高,爆炸危險性就增加。 2、初始壓力。 多數(shù)爆炸性混合物的初始壓力增加時,爆炸極限范圍變寬,爆炸危險性增加。 3、混合物中的含氧量。 混合物中含氧量增加,爆炸極限范圍擴(kuò)大,爆炸危險性便增加。 4、惰性介質(zhì)。 在混合物
17、中摻入氮、二氧化碳等不燃惰性氣體,爆炸極限范圍變 ,一般是下限基本不變,上限降低;當(dāng)加入的惰性氣體超過一定量以后,任何比例的混合物均不再發(fā)生爆炸。,5、容器的直徑和材質(zhì)。 充裝混合物的容器直徑愈小,火焰在其中的蔓延速度愈小,爆炸極限的范圍就愈小。當(dāng)容器或管徑小到一定程度時火焰就不能通過而自熄,氣體混合物便可避免爆炸危險。 例如:阻火器就是根據(jù)此原理制造而成。 6、點火源強(qiáng)度 引燃可燃混合物的點火源溫度越高,熱表面積越大,與可燃混合物接觸時間越長,則點火源供給混合物的能量越大,爆炸濃度范圍越寬,其爆炸危險性也就隨之增加。 (五)爆炸極限在消防中的應(yīng)用 物質(zhì)的爆炸極限是正確評價生產(chǎn)、儲存過程中的火
18、災(zāi)危險程度的主要參數(shù),是建筑、電氣和其他防火安全技術(shù)的重要依據(jù)。,1、評定可燃?xì)怏w、液體或粉塵的爆炸危險性大小。爆炸下限愈低,發(fā)生爆炸的范圍愈寬,發(fā)生爆炸的危險性就愈大。 2、評定生產(chǎn)、貯存的火災(zāi)危險類別,以選擇相適應(yīng)的電氣防爆形式。 甲類-生產(chǎn)、貯存爆炸下限10%的可燃?xì)怏w,火災(zāi)危險類別為甲類。應(yīng)選用隔爆型電氣設(shè)備; 乙類-生產(chǎn)、貯存爆炸下限10%的可燃?xì)怏w,火災(zāi)危險類別為乙類,可選用任一防爆電氣設(shè)備。 3、確定建筑物耐火等級、防火墻間占地面積、安全疏散距離等。 4、確定安全生產(chǎn)操作規(guī)程。,第三節(jié) 燃燒過程,一、可燃物的燃燒過程 當(dāng)可燃物與其周圍相接觸的空氣達(dá)到可燃物的點燃溫度時,外層部分就
19、會熔解、蒸發(fā)或分解并發(fā)生燃燒,在燃燒過程中放出熱量和光。這些釋放出來的熱量又加熱邊緣的下一層,使其達(dá)到點燃溫度,于是燃燒過程就不斷地持續(xù)。固體、液體和氣體這三種狀態(tài)的物質(zhì),其燃燒過程是不同的。固體和液體發(fā)生燃燒,需要經(jīng)過分解和蒸發(fā),生成氣體,然后由這些氣體與氧化 作用發(fā)生燃燒。而氣體物質(zhì)不需要經(jīng)過蒸發(fā),可以直接燃燒。 二、可燃物的燃燒特點 (一)固體物質(zhì)的燃燒特點 固體可燃物在自然界中廣泛存在,由于其分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、物理性質(zhì)的不同,其燃燒方式也不相同。主要有下列四種方式:,1、表面燃燒 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
20、燃燒現(xiàn)象,稱表面燃燒。其過程屬于非均相燃燒,特點是表面發(fā)紅而無火焰. 2、陰燃 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。 某些固體可燃物在空氣不流通、加熱溫度較低或含水分較高時就會發(fā)生陰燃。這種燃燒看不見火苗,可持續(xù)數(shù)天,不易發(fā)現(xiàn)。易發(fā)生陰燃的物質(zhì),如成捆堆放的紙張、棉、麻以及大堆垛的煤、草、濕木材等。,陰燃和有焰燃燒在一定條件能相互轉(zhuǎn)化。如在密閉或通風(fēng)不良的場所發(fā)生火災(zāi),由于燃燒消耗了氧,氧濃度降低,燃燒速度減慢,分解出的氣體量減少,即可由有焰 燃燒轉(zhuǎn)為陰燃。陰燃在一定條件下,如果改變通風(fēng)條件,增加供氧量或可燃物中的水分蒸發(fā)到一定程度,也可能轉(zhuǎn)變?yōu)橛醒嫒紵饒錾系膹?fù)燃現(xiàn)
21、象和固體陰燃引起的火災(zāi)等都是陰燃一定條件下轉(zhuǎn)化為有焰分解燃燒的例子。 3、分解燃燒 什么是分解燃燒 -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,稱為分解燃燒。 如木材、紙張、棉、麻、毛、絲以及合成高分子的熱固體性塑料、合成橡膠等的燃燒就屬這類形式。 4、蒸發(fā)燃燒 什么是燃燒-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,稱為蒸發(fā)燃燒。如石蠟、松香、硫等屬這類形式。,(二)液體物質(zhì)的燃燒特點 1、什么是蒸發(fā)燃燒-易燃可燃液體在燃燒過程中,并不是液體本身在燃燒,而是液體受熱時蒸發(fā)出來的液體蒸氣被分解,氧化達(dá)到燃點而燃燒,即蒸發(fā)燃燒。
22、 其燃燒速度,主要取決于液體的蒸發(fā)速度,而蒸發(fā)速度又取決于液體接受的熱量。接受熱量越多,蒸發(fā)量愈大,則燃燒速度愈快。 2、什么是動力燃燒-動力燃燒是指燃燒性液體的蒸發(fā)、低閃點液霧預(yù)先與空氣或氧氣混合,遇火源產(chǎn)生沖擊力的燃燒。 如霧化汽油、煉油等揮發(fā)性較強(qiáng)的烴類在氣缸中的燃燒就屬于這種形式。 3、沸溢燃燒 含水的重質(zhì)油品(如重油、原油)發(fā)生火災(zāi),由于液面從火焰接受熱量產(chǎn)生熱波,熱波向液體深層移動速度大于線性速度,而熱波的溫度遠(yuǎn)高于水的沸點。因此,熱波在向液層深部移動過程中,使油層溫度升上,油品黏變小,油品中的乳化水滴向下沉積的同時受向上運(yùn)動的熱油作用而蒸發(fā)成蒸氣泡,這種表面包有油品的氣泡,比原來
23、的水體積擴(kuò)大千 倍以上,氣泡被油薄膜包圍形成大量油泡群,液面上下向開鍋一樣沸騰,到儲罐容納不下時,油品就會像 “跑鍋” ,一樣溢出罐外,這種現(xiàn)象稱為沸溢。,4、噴濺燃燒 重質(zhì)油品儲罐的下部有水墊層時,發(fā)生火災(zāi)時,由于熱波往下傳遞,若將儲罐底部的沉積水的溫度加熱到汽化溫度,則沉積水將變成水蒸氣,體積擴(kuò)大,當(dāng)形成的蒸氣壓力大到足以把其上面的油層抬起,最后沖破油層將燃燒著的油滴和包油的油氣拋向上空,向四周噴濺燃燒。 重質(zhì)油品儲罐發(fā)生沸溢和噴濺的典型征兆是: 罐壁會發(fā)生劇烈抖動,伴有強(qiáng)烈的噪音,煙霧減少,火焰更加發(fā)亮,火舌尺寸變大,形似火箭。發(fā)生沸溢和噴濺會對滅火救援人員及消防器材裝備等的安全產(chǎn)生巨大
24、的威脅,因此,儲罐一旦出現(xiàn)沸溢和噴濺的征兆,火場有關(guān)人員必須立即撤到安全地帶,并應(yīng)采取必要的技術(shù)措施,防止噴濺時油品流散,火勢蔓延和擴(kuò)大。,(三)氣體物質(zhì)的燃燒特點 可燃?xì)怏w的燃燒不需要像固體、液體物質(zhì)那樣需要經(jīng)過熔化、蒸發(fā)等相變過程,而在常溫常壓下就可以任意比例與氧化劑相互擴(kuò)散混合,完成燃燒的準(zhǔn)備階段。氣體在燃燒時所需熱量僅用于氧化或分解,或?qū)怏w加熱到燃點,因此容易燃燒且燃燒速度快。 根據(jù)氣體物質(zhì)燃燒過程的控制因素不同,其燃燒有以下兩種形式: 1、擴(kuò)散燃燒 什么是擴(kuò)散燃燒 -可燃?xì)怏w從噴口(管道口或容器泄漏口)噴出,在噴口處與空氣中的氧邊擴(kuò)散混合、邊燃燒的現(xiàn)象,稱為擴(kuò)散燃燒。 其燃燒速度主
25、要取決于可燃?xì)怏w的擴(kuò)散速度。氣體(蒸氣)擴(kuò)散多少,就燒掉多少,這類燃燒比較穩(wěn)定。例如管道、容器泄漏口發(fā)生的燃燒,天然氣井口發(fā)生的井噴燃燒等均屬于擴(kuò)散燃燒。其燃燒特點為擴(kuò)散火焰不運(yùn)動,可燃?xì)怏w與氣體氧化劑的混合在可燃?xì)怏w噴口進(jìn)行。對于穩(wěn)定的擴(kuò)散燃燒,只要控制得好,便不至于造成火災(zāi),一旦發(fā)生火災(zāi)也易撲救。,、 2、預(yù)混燃燒 (1)什么是預(yù)混燃燒-可燃?xì)怏w與助燃?xì)怏w在燃燒之前混合,并形成一定濃度的可燃混合氣體,被 引火源點燃所引起的燃燒現(xiàn)象,稱為預(yù)混燃燒。 這類燃燒往往造成爆炸,也稱爆炸式燃燒或動力燃燒。 (2)影響氣體燃燒速度的因素是什么? 主要包括: 氣體的組成 可燃?xì)怏w的濃度 可燃混合氣體的初
26、始溫度 管道直徑、 管道材質(zhì)等。 許多火災(zāi)、爆炸事故是由預(yù)混燃燒引起的,如制氣系統(tǒng)檢修前不進(jìn)行置換就燒掉,燃?xì)庀到y(tǒng)開車前不進(jìn)行吹掃就點火等。,第四節(jié) 燃燒產(chǎn)物,一、燃燒產(chǎn)物的含義和分類 (一)什么叫燃燒產(chǎn)物? 由燃燒或熱解作用而產(chǎn)生的全部的物質(zhì),稱為燃燒產(chǎn)物。 它通常是指燃燒生成的氣體、熱量和煙霧等。 (二)燃燒產(chǎn)物的分類 燃燒產(chǎn)物分為完全燃燒產(chǎn)物和不完全燃燒產(chǎn)物。 1、什么是完成燃燒產(chǎn)物? 可燃物質(zhì)在燃燒過程中,如果生成的產(chǎn)物不能再燃燒,則稱為完全燃燒產(chǎn)物。如二氧化碳、二氧化硫等。 2、不完全燃燒產(chǎn)物? 可燃物在燃燒過程中,如果生成的產(chǎn)物不能繼續(xù)再燃燒,則稱為不完全燃燒產(chǎn)物。例如:一氧化碳、
27、醇類等。,二、不同物質(zhì)的燃燒產(chǎn)物 燃燒產(chǎn)物的數(shù)量及成分,隨物質(zhì)的化學(xué)組成以及溫度、空氣(氧)的供給情況等變化而有所不同。 1、單質(zhì)的燃燒產(chǎn)物 一般單質(zhì)在空氣中的燃燒產(chǎn)物為該單質(zhì)元素的氧化物。如碳、氫、硫等燃燒就分別生成二氧化碳、水蒸氣、二氧化硫,這些產(chǎn)物不能再燃燒,屬于完全燃燒產(chǎn)物。 2、化合物的燃燒產(chǎn)物 一些化合物在空氣中燃燒除生成完全燃燒產(chǎn)物外,還會生成不完全燃燒產(chǎn)物。最典型的不完全燃燒產(chǎn)物是一氧化碳,它能進(jìn)一步燃燒生成二氧化碳。特別是一些高分子化合物,受熱后產(chǎn)生熱裂解,生成許多不同類型的有機(jī)化合物,并能進(jìn)一步燃燒。,3、合成高分子材料的燃燒產(chǎn)物 合成高分子材料在燃燒過程中伴有熱裂解,會分
28、解產(chǎn)生許多有毒或有刺激性的氣體,如氯化氫、光氣、氰化氫等。 4、木材的燃燒產(chǎn)物 木材是一種化合物,主要由碳、氫、氧元素組成,主要以纖維素分子形式存在。木材在受熱后發(fā)生熱裂解反應(yīng),生成小分子產(chǎn)物。在200 左右,主要生成二氧化碳、水蒸氣、甲酸、乙 酸、一氧化碳等產(chǎn)物;在280 -500,產(chǎn)生可燃蒸氣及顆粒;到500 以上則主要是碳,產(chǎn)生的游離基對燃燒有明顯的加速作用。,三、燃燒產(chǎn)物的毒性 燃燒產(chǎn)物有不少是毒害氣體,往往會通過呼吸道侵入或刺激眼結(jié)膜。皮膚黏膜使人中毒甚至死亡。 據(jù)統(tǒng)計,在火災(zāi)中死亡的人約80%是由于吸入毒性氣體中毒而致死的。一氧化碳是火災(zāi)中最危險的氣體,其毒性在于與血液中血紅蛋白的
29、高親合力,因此它能阻止人體血液中氧氣的輸送,引起頭痛、虛脫、神志不清等癥狀,嚴(yán)重時會使人昏迷甚至死亡。 近年來,合成高分子物質(zhì)的使用迅速普及,這些物質(zhì)燃燒時不僅會產(chǎn)生一氧化碳、二氧化碳、而且還會分解出乙醛、氯化氫、氰化氫等有毒氣體,給人的生命安全造成更大的威脅。,四、煙氣 1、什么是煙氣? 是由燃燒或熱解作用所產(chǎn)生的懸浮在大氣中,可見的固體和(或)液體微??偤头Q為煙氣。 2、煙氣的產(chǎn)生? 當(dāng)建、構(gòu)筑物發(fā)生火災(zāi)時,建筑材料及裝修材料、室內(nèi)可燃物等燃燒時所產(chǎn)生的生成物之一是煙氣。不論是固態(tài)物質(zhì)或是液態(tài)物質(zhì)、氣態(tài)物質(zhì)在燃燒時,都要消耗空氣中大量的氧,并產(chǎn)生大量熾熱的煙氣。 3、煙氣的危害性 火災(zāi)產(chǎn)生
30、的煙氣是一種混合物,其中含有一氧化碳、二氧化碳、氯化氰等大量的各種有毒性氣體和固體碳顆粒,其危害性主要表現(xiàn)在煙氣具有毒害性、減光性和恐怖性。,( 1 )煙氣的毒害性 人生理正常所需的氧濃度應(yīng)大于16%,而煙氣中含氧量往往低于此數(shù)值。有關(guān)試驗表明: 當(dāng)空氣中含氧量降低到15% 時,人的肌肉活動能力下降; 降到10%- 14% 時,人就四肢無力,智力混亂,辨不清方向; 降到6%- 10% 時,人就會暈倒; 低于6% 時,人接觸短時間就會死亡。 據(jù)測定,實際的著火房間中氧的最低濃度可達(dá)到3%左右,可見在發(fā)生火災(zāi)時人們要是不及時逃離火場是很危險的。,另外,火災(zāi)中產(chǎn)生的煙氣中含有大量的各種有毒氣體,其濃
31、度往往超過人的生理正常所允許的最高濃度,造成人員中毒死亡。試驗表明: 一氧化碳濃度達(dá)到1% 時,人在1分鐘內(nèi)死亡; 氫氰酸的濃度達(dá)270ppm,人立即死亡; 氯化氫的濃度達(dá)到2000ppm以上時,人在數(shù)分鐘內(nèi)死亡; 二氧化碳的濃度達(dá)到20% 時,人在短時間內(nèi)死亡。,(2)煙氣的減光性 可見光波的波長為04um-07um,一般火災(zāi)煙氣中煙粒子粒徑為幾微米到幾十微米,即火煙粒子的粒徑大于可見光的波長,這些煙粒子對可見光是不透明的,其對可見光有完全的遮蔽作用,當(dāng)煙氣彌漫時,可見光因受到煙粒子的遮蔽而大大減弱,能見度大大降低,這就是煙氣的減光性。 (3)煙氣的恐怖性 發(fā)生火災(zāi)時,火焰和煙氣沖擊門窗孔洞
32、,濃煙 滾滾,烈火熊熊,使人產(chǎn)生了恐怖感,有的甚至失去理智,驚慌失措,往往給火場疏散造成混亂局面。,五、火焰、燃燒熱和燃燒溫度 (一)火焰 1、火焰的定義及組成? 火焰(俗稱火苗),是指發(fā)光的氣相燃燒區(qū)域。 火焰是由焰心、內(nèi)焰、外焰三個部分構(gòu)成的。 心焰-最內(nèi)層亮度較暗的圓錐體部分,燃燒不完全 ,溫度較低。 內(nèi)焰-為包圍在火焰心外部較明亮的圓錐體部分。燃燒也不完全,但溫度較焰心高。 外焰-為包圍在內(nèi)焰外面亮度較暗的圓錐體部分,燃燒溫度最高。 2、火焰的顏色 火焰的顏色取決于燃燒物質(zhì)的化學(xué)成分和氧化劑的供應(yīng)強(qiáng)度。大部分物質(zhì)燃燒時火焰是橙紅色的,但有些物質(zhì)燃燒時火焰具有特殊的顏色,如硫黃燃燒時的火
33、焰是藍(lán)色的,磷和鈉燃燒的火焰是黃色的。 火焰顏色與燃燒溫度有關(guān),燃燒溫度越高,火焰就越接近藍(lán)白色。,),火焰的顏色與可燃物的含氧量及含碳量也有關(guān)。 含氧量達(dá)到50 % 以上的可燃物質(zhì)燃燒時,火焰幾乎無光。如一氧化碳等物質(zhì)在較強(qiáng)的光照下燃燒,幾乎看不到火焰; 含 氧量在50 % 以下的,發(fā)出顯光(光亮或發(fā)黃光)的火焰;相反,如果燃燒的含碳量達(dá)到60 % 以上,而且?guī)в写罅?煙,會出現(xiàn)煙熏。 (二)燃燒熱和燃燒溫度 1、什么是燃燒熱-燃燒熱是指單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒所釋放出的熱量。 燃燒熱值愈猛,溫度愈高,輻射出的熱量也愈多。 可燃物質(zhì)的發(fā)熱量,取決于物質(zhì)的化學(xué)組成和溫度。,2、燃燒溫度 什么是燃
34、燒溫度-是指燃燒產(chǎn)物被加熱的溫度。 六、燃燒產(chǎn)物對火災(zāi)撲救工作的影響 燃燒產(chǎn)物對火災(zāi)撲救工作的影響,分有利和不利兩個方面。 (一)燃燒產(chǎn)物對火災(zāi)撲救工作的有利方面 1、在一定條件下可以阻止燃燒進(jìn)行。 2、為火情偵察和尋找火源提供參考依據(jù)。,(二)燃燒產(chǎn)物對火災(zāi)撲救工作的不利方面 1、妨礙滅火和被困人員行動。 2、有引起人員中毒、窒息的危險 。 3、高溫會使人燙傷。 4、成為火勢發(fā)展蔓延的因素。,第五節(jié) 影響火災(zāi)發(fā)展變化的主要因素,火災(zāi)發(fā)展變化雖然比較復(fù)雜,但就一種物質(zhì)發(fā)生燃燒時來說,火災(zāi)的發(fā)展變化有其固有的規(guī)律性。除取決于可燃物的性質(zhì)和數(shù)量外,同時也受熱傳播、爆炸、建(構(gòu))筑物的耐火等級以及氣
35、象等因素的影響。 一、熱傳播對火災(zāi)發(fā)展變化的影響 火災(zāi)的發(fā)生發(fā)展,始終伴隨著熱傳播過程。熱傳播是影響火災(zāi)發(fā)展的決定性因素。 熱傳播的途徑主要有熱傳導(dǎo)、熱輻射和熱對流。 (一)熱傳導(dǎo) 1、什么是熱傳導(dǎo)-熱傳導(dǎo)是指物體一端受熱,通過物體的分子熱運(yùn)動,把熱量從溫度較高一端傳遞到溫度較低的另一端的過程。,2、熱傳導(dǎo)對火災(zāi)發(fā)生變化的影響 熱總是從溫度較高部位,向溫度較低部位傳導(dǎo)。溫度差愈大,導(dǎo)熱方向的距離愈近,傳導(dǎo)的熱量就愈多?;馂?zāi)現(xiàn)場燃燒區(qū)溫度愈高,傳導(dǎo)出的熱量就愈多。 固體、液體和氣體物質(zhì)都有這種傳熱性能。 其中固體物質(zhì)是最強(qiáng)的熱導(dǎo)體,液體物質(zhì)次之,氣體物質(zhì)較弱。 金屬材料為熱的優(yōu)良導(dǎo)體,非金屬固體
36、多為不良導(dǎo)體。 在其他條件相同時,物質(zhì)燃燒時間越長、傳導(dǎo)的熱量越多。有些隔熱材料雖然導(dǎo)熱性能差,但經(jīng)過長時間的熱傳導(dǎo),也能引起與其接觸的可燃物著火。 (二)熱輻射 1、什么是熱輻射-熱輻射是指以電磁波形式傳遞熱量的現(xiàn)象。,2、熱輻射有哪些特點? (1)熱輻射不需要通過任何介質(zhì),不受氣流、風(fēng)速、風(fēng)向的影響,通過真空也能進(jìn)行熱傳播。 (2)固體、液體、氣體這三種物質(zhì)都能把熱以電磁波的形式輻射出去,也能吸收別的物體輻射出來的熱能。 (3)當(dāng)有兩物體并存時,溫度高的物體將向溫度較低物體輻射熱能,直至兩物體漸趨平衡。 3、熱輻射對火災(zāi)發(fā)生變化的影響? 實踐證明:一個物體在單位時間內(nèi)輻射的熱量與其表面積的
37、絕對溫度的四次方成正比。 熱源溫度愈高,輻射強(qiáng)度越大。當(dāng)輻射熱達(dá)到可燃物質(zhì)自燃點時,便會立即引起著火。 受輻射物體與輻射熱源之間的距離越大,受到的輻射熱越小。反之,距離愈小,接受的輻射熱愈多;輻射熱與受輻射物體的相對位置有關(guān),當(dāng)輻射物體面與受輻射物體處于平行位置時,受輻射物體接受到的熱量最高;物體的顏色愈深、表面愈粗糙,吸收的熱量就愈多;表面光亮、顏色較淡、反射的熱量愈多,則吸收的熱量就愈少。,當(dāng)火災(zāi)時處于發(fā)展階段時,熱輻射成為熱傳播的主要形式。 (三)熱對流 1、什么叫熱對流-熱對流是指熱量通過流動介質(zhì),由空間的一處傳播到另一處的現(xiàn)象。 2、熱對流的方式 根據(jù)引起對流的原因而論,分為自然對流和強(qiáng)制對流兩種方式;按流動介質(zhì)的不同,熱對流又分為氣體對流和液體對流兩種方式。 (1)自然對流-它是指液體的運(yùn)動是由自然力所引起的,也就是因液體各部分的密度不同而引起的。 (2)強(qiáng)制對流-它是指液體微團(tuán)的空間移動是由機(jī)械力引起的。,(3)氣體對流-氣體對流對火災(zāi)發(fā)展蔓延有極其重要的影響燃燒引
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