燃烧与爆炸
燃烧与爆炸基本原理
由于火焰传播的不稳定性，故火焰速度的测定易受各种条 件的影响。例如，气体流动中的耗散性、界面效应、管壁 摩擦、密度差、重力作用、障碍物绕流及射流效应等可能 引起湍流和漩涡，使火焰不稳定，其表面变得皱褶不平， 从而增大火焰面积、体积和燃烧速率，增强爆炸破坏效应。 在某些条件下燃烧可转变为爆轰，达到最大破坏效果。
分子式
C3H6O CH3COC2H5
CH3OH H2
CO
基本燃烧速度/ m/s 0.54 0.42 0.56 3.12
0.46
C6H14
0.46
ห้องสมุดไป่ตู้
二氧化碳
CS2
0.58
C2H4
0.80
苯
C6H6
0.48
C3H6
0.52
甲苯
C6H5CH3
0.41
C4H8
0.51
汽油
C6H5CH3
0.40
C2H2
1.80
CaHbOcSdyccO2 aCO2b2H2O(g)dSO2
bc
ycc
a d 42
燃料的浓度称为燃料在氧气中的化学计量浓度，表示为
ycho
1 1 ycc
1.1燃烧的基本概念
可燃气体在空气中燃烧时，若把空气组成视为氧气占 20.95％，其他占79.05％，则当燃料 CaHbOcSd 与空气的混合 比例恰好满足热化学方程式
1.1燃烧的基本概念
➢氧气不足，燃料有剩余， y ymin 。在这种条件下，只有 部分C元素被氧化为CO，无CO2生成，部分H元素被氧化 为H2O，部分S元素被氧化为SO2，剩余燃料气以气态分 子形式存在，
燃烧和爆炸理论重点
第三章 物质的燃烧
预混气中火焰的传播理论：火焰（即燃烧波）在预混气中传播，从气体动力学理论可以证明存在两种传播方式：正常火焰传播和爆轰。
（Ⅰ）区是爆轰区。特点：①燃烧后气体压力要增加 ②燃烧后气体密度要增加 ③ 燃烧波以超音速进行传播
（Ⅲ）区是正常火焰传播区。 特点：① 燃烧后气体压力要减少或接近不变；② 燃烧后气体密度要减少； ③ 燃烧波以亚音速（即小于音速）进行传播。
火焰前沿的特点：（1）火焰前沿可以分成两部分：预热区和化学反应区。 （2）火焰前沿存在强烈的导热和物质扩散。
火焰传播机理：（1）火焰传播的热理论：火焰能在混气中传播是由于火焰中化学反应放出的热量传播到新鲜冷混气中，使冷混气温度升高，化学反应加速的结果。
（2）火焰传播的扩散理论：凡是燃烧都属于链式反应。火焰能在新鲜混气中传播是由于火焰中的自由基向新鲜冷混气中扩散，使新鲜冷混气发生链锁反应的结果。
可燃物质在空气充足的条件下，达到一定温度与火源接触即行着火，移去火源后仍能持续燃烧达5min以上，这种现象称为点燃。
在无外界火源的条件下，物质自行引发的燃烧称为自燃。
物质自燃有受热自燃和自热燃烧两种形式。
受热自燃的两个条件：外部热源、有热量积蓄的条件
自热自燃的三个条件：必须是比较容易产生反应热的物质; 此类物质要具有较大的比表面积或是呈多孔隙状的，有良好的绝热和保温性能；热量产生的速度必须大于向环境散发的速度。
爆燃是一种燃烧过程，反应阵面移动速度低于未反应气体中的声速，反应阵面主要通过传导和扩散进入未反应气体中。爆燃是一种带有压力波的燃烧，爆燃发生时，反应阵面的传播速度低于声速。
爆轰的反应阵面移动速度比未反应气体中的声速高。对爆轰来说，主要通过压缩反应阵面前面的未反应气体使其受热，从而使反应阵面向前传播。
燃烧与爆炸
1.燃烧：可燃物与氧化剂发生的放热反应，通常伴有火焰、发光和发烟的现象。
火灾：在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。
爆炸：物质由一种状态迅速地转变为另一种状态，并瞬间以机械功的形式放出大量气体和能量的现象。
2.火灾和爆炸事故的特点：严重性、复杂性、突发性3燃烧的必要条件：可燃物、氧化剂、点火源燃烧的充分条件：一定浓度的可燃物；一定的着火能量；一定的含氧量；相互作用燃烧的持续条件：反应释放足够能量维持燃烧燃烧形成要素：可燃物、氧化剂、着火源→外加热、合理配比、混合作用4.燃烧本质是一种特殊的氧化还原反应。
特征：放热、火焰、发光、发烟5.点火源种类：化学能；电能；机械能；光能；核能；高温表面；地热、火山爆发6.燃烧爆炸的形式：①按照燃烧反应进行程度：完全燃烧、不完全燃烧②按照产生燃烧反应相：均相燃烧、非均相燃烧③按照可燃性气体的燃烧过程：预混燃烧（层流预混燃烧、湍流预混燃烧）、扩散燃烧④蒸发燃烧⑤、分解燃烧⑥、表面燃烧⑦、延迟燃烧⑧、阴燃⑨、粉尘爆炸⑩、单纯物质的分解爆炸○11炸药燃烧○12气体泄漏燃烧○13绝热燃烧○14喷雾燃烧7.燃烧类型：闪燃、点燃、自燃8.闪燃：可燃液体挥发的蒸汽与空气混合达到一定浓度，或可燃固体受热到一定温度后，遇明火发生的一闪即灭的燃烧现象。
闪点：液体在空气中或在液面附近产生蒸气，其浓度足够被点燃时的最低温度。
9.闪燃与闪点的重要性：闪燃是可燃液体着火的前奏，是危险的警告；闪点是衡量可燃液体火灾危险性的重要依据。
10.点燃：也叫强制着火，引燃。
是指可燃物的局部在点火源的作用下起火，移去火源后仍能保持继续燃烧的现象。
燃点：又叫着火点。
可燃物在空气充足条件下，达到某一温度时与火源接触即行着火（出现火焰或灼热发光），并在火源移去后仍能继续燃烧的最低温度。
11. 重要性：燃点对评价可燃固体和闪点较高的可燃液体的火灾危险性具有实际意义，燃点越低，越易着火，火灾危险性越大；控制这类可燃物的温度在燃点以下是预防火灾发生的有效措施之一。
爆炸和燃烧的区别和联系
爆炸和燃烧的区别和联系爆炸和燃烧是我们生活中常见的现象。
许多人往往把爆炸和燃烧看作是同一种现象，但实际上两者是有本质区别的。
爆炸是指物质在短时间内迅速放出大量的能量并产生强烈的冲击波和压力波，而燃烧是指物质与氧气反应放出热能并产生光和烟。
本文将分析爆炸和燃烧的区别和联系。
首先让我们来看看爆炸的特征。
爆炸产生的能量很大，并且能在短时间内迅速放出。
这些能量往往来自于物质内部的化学能、核能或机械能等。
爆炸瞬间产生的高温高压燃烧物质，使其发生体积迅速膨胀，大量的气体和热能释放，形成强烈的冲击波和压力波。
爆炸所产生的冲击波和压力波有很强的杀伤力，可以摧毁物体，造成重大损失。
如炸药在爆炸时，释放出巨大的热和压力，瞬间将周围的物体炸成碎片。
与之相对应的是燃烧的特征。
燃烧是指物质与氧气反应释放出热能的一种过程。
燃烧需要热源来激发反应，但反应一旦开始，会自我维持并释放出大量热能，从而促使更多的反应发生。
燃烧的反应产生的热能大多数以光和烟的形式释放出来。
燃烧会产生一定量的废气，但压力和温度并不会像爆炸那样迅速升高。
例如，木材燃烧时，会发出明亮的火光和黑烟。
虽然燃烧也可以造成一定程度的破坏，但燃烧的杀伤力远远不及爆炸。
尽管爆炸和燃烧有着本质区别，但两者也有一定的联系。
事实上，爆炸通常是一种非常强烈的燃烧过程。
当可燃物质与氧气充分接触并点燃时，燃烧会释放出大量的热能。
如果这些能量无法及时释放，可能会导致可燃物质瞬间迅速膨胀、燃烧区域内的温度和压力急剧升高形成爆炸。
理解爆炸和燃烧的区别和联系对我们生活中的许多情况都有很大的帮助。
比如，在正确地处理易燃易爆物品时，需要知道两者的区别，在进行燃烧处理时，应该采取安全防护措施，避免意外的爆炸发生。
总的来说，爆炸是指在短时间内迅速放出大量的能量并产生强烈的冲击波和压力波，而燃烧是指物质与氧气反应放出热能并产生光和烟。
虽然两种现象有着本质区别，但在某些情况下，爆炸是由剧烈的燃烧过程引起的。
燃烧与爆炸基本原理(共134张PPT)
炸的条件，从而引起二次爆炸。
化学反应失控—放热化学反应如硝化、磺化、氧化、氯化、聚合等失
控引起温度迅速升高、反应速度急剧加快、内压急剧上升。
1.2 爆炸的基本概念
按化学爆炸发生的场合，可分为3类
密闭空间内爆炸—介质燃烧爆炸发生在封闭空间内，如压力容器或管
燃烧的基本概念
➢氧气不足，燃料有剩余， y 。ym在in 这种条件下，只有部分C元
素被氧化为CO，无CO2生成，部分H元素被氧化为H2O，部分S 元素被氧化为SO2，剩余燃料气以气态分子形式存在，
C a H b O c S d y O 2 3 .7 7 y N 2a C O 2 b H 2 O 3 .7 7 y N 2d S O 2 (1 )C aH b O c S d 4 y
C5H12
基本燃烧速度/ m/s 0.40 0.47 0.46 0.45
0.46
气体 丙酮 丁酮 甲醇
氢
一氧化碳
分子式
C3H6O CH3COC2H5
CH3OH H2
CO
基本燃烧速度/ m/s 0.54 0.42 0.56 3.12
0.46
C6H14
0.46
二氧化碳
CS2
0.58
C2H4
0.80
苯
C6H6
燃烧的基本概念
1.1.6 理论火焰温度
火焰温度与燃烧条件有关，燃料特性、混合比、散热条件、约束 条件等都有重要影响。一般采用绝热燃烧温度来衡量燃烧特性。
如果燃烧反应所放出的热量未传到外界，而全部用来加热燃烧 产物，使其温度升高，则这种燃烧称为绝热燃烧。
在不计及离解作用的条件下，绝热燃烧时所能达到的温度最高， 这一温度称为理论燃烧火焰温度。
消防安全--燃烧与爆炸知识
4
影响粉尘爆炸的因素
含氧量 粉尘浓度 颗粒的尺寸
颗粒越小其比表面积越大，氧吸
附也越多，在空气中悬浮时间越 长，爆炸危险性越大。空气中含 水量越高、粉尘越小、引爆能量 越高。随着含氧量的增加，爆炸 浓度范围扩大。有粉尘的环境中 存在可燃性气体时，会大大增加 粉尘爆炸的危险性。
2007 年，浙江 省某女士坐的升降 椅发生物理爆炸， 椅面被炸穿，她的 裤子被炸了个大 洞，硬塑料、木 屑、密封圈等大量 碎片崩进她体内达 十几厘米。此类事 故并不鲜见。
爆炸的概念
化学爆炸：因物质本身起化学反应，产生大量气体和高温而发生的
爆炸。如炸药的爆炸，可燃气体、液体蒸气和粉尘与空气混合物的
与燃烧相关的常用概念
闪点 —— 在规定的试验条件下，液体（固体）表面能产生闪燃的最低温度。
同系物中异构体比正构体的闪点低；同系物的闪点随其分子量的增加而升高，随其沸点升高
而升高。各组分混合液，如汽油、煤油等，其闪点随沸程的增加而升高；低闪点液体和高闪 点液体形成的混合液，其闪点低于这两种液体闪点的平均值。木材的闪点在260℃左右。
与燃烧相关的常用概念
固体的燃烧特点——固体可燃物必须经过受热、蒸发、热分解，固体上方可 燃气体浓度达到燃烧极限，才能持续不断地发生燃烧。燃烧方式分为：蒸发 燃烧、分解燃烧、表面燃烧和阴燃四种。
蒸发燃烧—熔点较低的可燃固体，受热熔融后，类似于可燃液体蒸发成蒸汽而燃烧。如硫、 磷、沥青、热塑性高分子材料等。 分解燃烧—分子结构复杂的固体可燃物，在受热后分解出其组成成分，与加热温度相应的热 分解产物再氧化燃烧，称为分解燃烧。如木材、纸张、棉、麻、毛巾、热固塑料、合成橡胶 等燃烧。 表面燃烧—蒸汽压非常小或难以热分解的可燃固体，不能发生蒸发燃烧或分解燃烧，当氧气 包围物质表层时，呈炽热状态发生无焰燃烧，属于非均相燃烧，即表面燃烧。表面发红，而 无火焰，如木炭、焦炭等的燃烧。 阴燃—一些固体可燃物在空气不流通、加热温度较低或含水分较高时会阴燃。如成捆堆放的 棉、麻等，随着阴燃的进行，热量聚集、温度升高，此时空气导入可能会转变为有焰燃烧。
爆炸性物质的燃烧与爆炸
５.３ 炸药的有关知识
• 2)影响燃速的其他因素 • 1)炸药理化性质 • 燃烧的稳定性及其燃烧速度,首先决定化学反应速度以及从反应区向
原炸药层热传导的速度。如反应区中化学反应速度很大,而与它相对 应的热传导速度很小,则燃烧立即增强,甚至立刻发生爆轰,如叠氮化铅, 它几乎没有燃烧阶段而立刻转为爆轰,就是这种情况;如化学反应速度 过小,反应放出的热量不能补偿由热传导造成的热损失,则燃烧将逐渐 减弱,以至熄灭。 • 炸药的导热系数对燃烧过程也有很大影响,如果炸药的导数系数过大, 则大量的热量传入很深的未反应的炸药层中,增大加热层厚度,使反应 区的温度和化学反应速度降低,放热量减少,以至不能维持过程的自行 传播。
• 在工业生产尤其是国防工业生产中,由爆炸性物质引起的火灾和爆炸 事故是屡见不鲜的,而且这类物质所带来的事故灾害往往也是很惨重 的。
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５.２ 爆炸性物质的种类
• 爆炸性物质的分类方法有多种。从爆炸物管理方面可分为: • (1)起爆器材和起爆药 • (2)硝基芳香类炸药 • (3)硝酸酯类炸药 • (4)硝化甘油类混合炸药 • (5)硝酸铵类混合炸药 • (6)氯酸类混合炸药和过氯酸盐类混合炸药 • (7)液氧炸药 • (8)黑色炸药
• 1.燃烧转爆轰的条件 • 炸药的燃烧在什么条件下可以转化成爆轰呢.试验研究得出如下几个
初步的结论:
上一页 下 ①燃烧气体平衡的破坏,是燃烧转变为爆轰的主要原因。只要燃速超 过某一临界值,就会产生这种破坏。这种转变的关键条件是燃烧压力 的增加。下面分析一下混合气体由燃烧转变为爆轰的过程:在混合气 体的管子开口端点火时,火焰才能做等速均匀传播,而在密封的管子中 燃烧时,火焰则以不断增长的速度进行传播,燃烧不断产生的气体的膨 胀使燃烧面前边的混合气体的压力逐渐增大;而燃烧面压力越大,燃烧 速度就越快,密度、温度也随着提高,这就使以后各层气体反应速度更 快,燃烧面前边的气体压力更高,从而形成一层一层的压缩波。这些压 缩波叠加的结果,就形成了冲击波。随着燃烧传播而形成的冲击波强 度的增大,燃烧越来越激烈,在冲击波强度达到某一临界值就会发生爆 轰。
燃烧和爆炸的基本原理
燃烧和爆炸的基本原理首先，燃烧和爆炸都涉及化学反应。
在燃烧和爆炸中，燃料与氧气发生氧化反应。
燃烧通常是缓慢、可控的氧化反应，而爆炸则是快速、非常强烈的氧化反应。
在氧气参与下，燃料物质的原子或分子与氧气结合形成氧化产物，释放能量。
燃料在燃烧和爆炸过程中的能量释放与其化学键的断裂和形成有关。
燃料分子中的化学键在与氧气反应时被断裂，形成更稳定的氧化产物分子。
这个过程涉及到能量的释放，其中一部分被用于产生热量和光线，另一部分被储存于氧化产物中的化学键中。
燃烧和爆炸需要一定的燃烧条件。
首先，它们需要有足够的燃料和氧气供应。
当燃料和氧气的比例接近最佳比例时，燃料的完全燃烧效果最好。
如果燃料过多，氧气可能不足以与所有燃料分子反应，产生不完全燃烧的产物，导致燃烧不完全。
其次，燃烧和爆炸需要适当的温度。
燃料需要达到其点火温度才能开始燃烧。
点火温度是指燃料在与氧气接触时产生足够的热量以维持自身燃烧的最低温度。
当燃料达到点火温度时，它会产生可燃气体，这是一个自持续反应过程，即即使外部加热源被移除，燃料仍然可以自行维持燃烧。
最后，燃烧和爆炸需要有效的反应速率。
在燃烧和爆炸中，燃料和氧气之间的反应速率应足够高以维持能量的释放。
这需要一定的能量起点，即激活能。
在燃料达到点火温度并产生可燃气体后，激活能使得反应速率迅速增加，从而形成火焰或爆炸。
在爆炸中，燃料和氧气之间的反应速率非常高，产生了剧烈的热能和气体的释放。
这些气体的体积迅速膨胀，产生巨大的压力波，形成爆炸冲击波。
爆炸波的速度通常很快，可以迅速在周围区域传播，造成巨大的破坏。
总结起来，燃烧和爆炸是物质在氧气参与下发生的氧化反应，释放出大量的能量。
燃烧是缓慢、可控的氧化过程，而爆炸是快速、强烈的氧化过程。
这些过程需要适当的燃烧条件，包括适量的燃料和氧气、合适的温度和足够的反应速率。
燃烧和爆炸产生的能量释放对我们日常生活具有重要意义，但也需要谨慎使用，以防止意外事故的发生。
燃烧与爆炸理论及分析
燃烧与爆炸理论及分析燃烧和爆炸是化学反应中常见的现象。
燃烧是指物质与氧气发生化学反应，产生能量的过程。
爆炸是指燃烧过程中产生的能量迅速释放，并产生强大的冲击波和光亮现象。
燃烧和爆炸都是由氧气与可燃物质发生化学反应引起的，但爆炸的反应速度更快，产生的能量更大。
燃烧和爆炸的理论基础是燃烧化学和爆炸动力学。
燃烧化学研究燃烧过程中的物质转化和能量释放。
可燃物质一般是有机物，其化学反应可以分为三个阶段：引燃、燃烧和燃尽。
引燃是指可燃物质与氧气接触后产生点火源，并开始发生反应。
燃烧是指可燃物质与氧气发生反应，产生热和光。
燃尽是指可燃物质完全被氧气消耗，停止燃烧。
燃烧化学研究的重点是物质的热值、燃烧温度、燃烧产物和燃烧速率等参数。
爆炸动力学研究爆炸过程中的能量释放和冲击波的产生。
爆炸反应一般分为四个阶段：点火、反应、扩展和耗减。
点火是指爆炸剂与点火源接触后开始发生燃烧。
反应是指燃烧的爆炸产物放热，产生高温和高压。
扩展是指高温高压的爆炸产物迅速膨胀，产生冲击波和冲击力。
耗减是指爆炸产物消耗完毕，爆炸结束。
爆炸动力学研究的重点是爆炸的速度、压力和能量等参数。
燃烧和爆炸的分析是为了预防和控制火灾和爆炸事故，保护人民的生命财产安全。
燃烧和爆炸的危害主要表现在火势和冲击波两个方面。
火势可以引发火灾，破坏建筑和设备，威胁人员的安全。
冲击波可以引发爆炸事故，造成工厂、工地、交通运输等重大事故。
因此，燃烧和爆炸的分析需要研究燃烧材料的性质、火灾和爆炸的起因和传播机制，以及防火防爆的措施和应急处理方法。
在分析燃烧和爆炸过程中，需要考虑以下几个因素：燃烧材料的种类和性质。
不同的材料燃烧产生的热值和燃烧速率不同，对环境的影响也不同。
氧气的供应。
燃烧和爆炸都需要氧气作为氧化剂，如果缺氧则无法燃烧和爆炸。
点火源的存在。
燃烧和爆炸需要点火源引发反应，因此需要防止点火源的存在，避免引发事故。
环境的温度和压力。
燃烧和爆炸也受到环境的温度和压力的影响，高温和高压有利于燃烧和爆炸的发生。
第二章 燃烧与爆炸
可燃气体与空气混合气的火焰传播速度， m／s（管径25.4mm）
气体名称 最大火焰 可燃气体在空气 传播速度 中的含量/％ 气体名称 最大火焰 可燃气体在空 传播速度 气中的含量/％
氢 一氧化碳 甲烷 乙烷 丙烷
4.83 1.25 0.67 0.85 0.82
38.5 45 9.8 6.5 4.6
乙炔和氯气的反应：C2H2+Cl2 还原剂
2HCl+2C
2）自燃点的测定及其影响因素
阅读教材26页
影响自燃点的因素 ：压力、浓度、催化剂、化学结构等
反应当量浓度时，自燃点最低；
压力越高，自燃点越低；
容器的影响：形状、大小、材质等； 添加剂的影响：活性催化剂使自燃点降低，钝化催化剂使
自燃点升高； 固体物质的粉碎程度：分散度越细，其自燃点越低； 氧气（或其他 助燃气体）的浓度。
加热
加热
所以闭杯法闪点测定值一般 哪个闪点更低一些？ 要比开杯法低几度。 影响闪点测定的因素？
闪点的测定
影响闪点测定的因素？
点火源的大小及与液面的距离 加热速率 适用的均匀程度 试样的纯度 测试容器 大气压力
阅读教材 23页内容
闪点的意义——物质的火灾危险性分类P88-90
闪点是物质在储存、运输和使用过程中的安全性指标，也是 其挥发性指标。 闪点越低，越容易挥发，物质的火灾危险性越大，安全性差。
几种油品的闪点和自燃点
几种物质的闪点：乙醚-45℃，苯-11℃，丙酮-10℃，乙醇12℃，醋酸38 ℃
在缺少闪点数据的情况下，也可以用燃点来表征物质的火险。
3、自燃和自燃点——物质的火灾危险性分类P88-90
自燃
可燃物质在在助燃气体中，在外界无明火直接作用的条件 下，由于受热或自行发热，引燃并持续燃烧的现象。
燃烧与爆炸
三、可燃固体的燃烧速度 可燃固体经历受热、溶解、蒸发、分解、氧化燃烧 等阶段。 可燃固体中的不稳定含氧基团对燃烧有促进作用， 如硝基化合物，硝化纤维等。 燃烧速度与比表面积有关。 知识点：燃烧热
单位质量的物质在25℃的氧中燃烧释放出的热量。
可燃物质燃烧、爆炸时所达到的最高温度、最高压力和 爆炸力均与物质的燃烧热有关。 从一般的物性数据手册中查阅。
三、燃烧过程和燃烧形式
可燃物质和助燃物质存在的相态、混合程度和燃烧过程 不尽相同，其燃烧形式是多种多样的。
1．均相燃烧和非均相燃烧 按照可燃物质和助燃物质相态的不同，分为： 均相燃烧是指可燃物质和助燃物质间的燃烧反应在同一 相中进行，如氢气在氧气中的燃烧，煤气在空气中的燃烧。 非均相燃烧是指可燃物质和助燃物质并非同相，如石油 (液相)、木材(固相)在空气(气相)中的燃烧。非均相燃烧 比较复杂，需要考虑可燃液体或固体的加热，以及由此产 生的相变化。
点火源，一定能量的点火源
容器的密闭性，密闭的容器或空间，如果敞开空间只能发生燃烧。
B、粉尘爆炸机理
颗粒受热温度上升 颗粒表面分子发生分解作用，颗粒周围产生可燃气体 可燃气体与空气混合成爆炸性混合气体，发生燃烧
燃烧产生的热使颗粒进一步分解
燃烧连续传播，能量聚集，发生爆炸
C、粉尘爆炸影响因素
化学性质和组成（与该物质挥发分含量、爆炸下限浓度、点 火能量等因素有关） 粒度的大小与分布（粒子直径越小越易爆炸）
经验公式
*各组分气体活化能E、摩尔燃烧热Q、指前因子k等近似的混合气才能用 此公式。 *公式中需注意ya经验公式
三、爆炸范围图
（1）可燃气F，助燃气S，惰性气体I （2）可燃气F1、F2，助燃气S
（3）可燃气F，助燃气S1、S2、
燃烧与爆炸知识
燃烧与爆炸知识燃烧与爆炸是我们生活中经常接触到的现象，它们与能量的转化密切相关。
以下将从化学的角度，介绍燃烧与爆炸的基本概念、特征、防范措施等内容。
一、燃烧的概念燃烧是指物质与氧气在一定条件下发生氧化反应，产生热能和光能的过程，其本质是化学反应。
许多物质都可以燃烧，如燃料、木材、纸张、油漆等。
燃烧的产物一般包括二氧化碳、水蒸气和一些其他的化合物。
二、燃烧的特征1. 需要氧气参与：燃烧必须有氧气的参与，否则无法进行。
2. 释放热能：燃烧产生的热量是由化学反应放出的能量，因此燃烧可用于供热、发电等方面。
3. 形成新的物质：在燃烧过程中，原物质发生氧化反应，形成新的物质，如二氧化碳、水等。
4. 释放光能：燃烧还可以产生光能，形成火焰等光现象。
三、防范燃烧事故1. 保持房间通风：燃烧需要氧气，因此空气流通可以避免燃烧过程中氧气的过剩。
2. 定期检查电器设备：电器设备可能存在短路、过热等故障，应定期检查，以避免发生电器引起的火灾。
3. 禁止明火：明火很容易引起火灾，因此应该禁止在易燃的场所使用明火，如油漆厂、化工厂等。
4. 储存易燃物品要注意：易燃物品应储存在通风良好、防火防爆的场所，避免与氧化剂、酸、碱等物质接触。
四、爆炸的概念爆炸是指能产生的高度压缩气体和高能热辐射的突然释放，通常伴随着声音、火焰、冲击波等表现形式。
爆炸是一种极端的燃烧现象，其能量密度远高于普通燃烧。
五、爆炸的特征1. 包含高能量：爆炸释放的能量很高，能够瞬间摧毁周围的物体，产生极强的冲击波。
2. 周围气流的急剧变化：爆炸的过程中，周围的气体非常快地扩散，产生大量的热能、声能等，形成爆炸波。
3. 爆炸波的形成：爆炸波会扩散到周围的物体，对其产生极大的冲击力和破坏力。
爆炸波的作用范围与爆炸物质的性质和量有关。
六、防范爆炸事故1. 严格控制易燃易爆化学品的存放、使用和运输。
避免产生爆炸的条件。
2. 在易燃易爆化学品储存场所要进行安全防护，包括防爆、隔热、通风等。
爆炸机理与事故原因全面分析
爆炸机理和事故原因全面
物理爆炸：
物理爆炸是由物理变化（如温度、压力、体积等 变化）引起的爆炸。
如，氧气瓶受热升温，引起气体压力增高并超过 钢瓶的极限强度时发生的爆炸；
爆炸机理和事故原因全面
化学爆炸：
化学爆炸是物质在短时间内完成化学反应，形成 新物质，产生高温、高压而引起的爆炸。
爆炸机理和事故原因全面
国石油辽阳石化分公司炼油厂原油输转车间7＃罐内 进行清罐作业时，发生可燃气体闪爆事故，造成5人 死亡，5人受伤。 直接原因分析
清罐过程中收油管阀门处发生了原油渗漏，罐体 内形成了爆炸性气体环境，接入罐内的普通照明灯具 因接触不好出现闪灭打火，导致闪爆事故。
爆炸机理和事故原因全面
施工单位违章使用的非防爆电气和作业工具
定压燃烧是无约束的敞开型燃烧，其燃烧产物 能及时向后排放，其压力始终与初始环境压力平 衡。
爆燃是一种带有压力波的燃烧。压力波传播速 度比燃烧阵面（火焰阵面）要快，爆燃是一种不 稳定的燃烧状态的燃烧波。它能够衰减为定压燃 烧，也能够因为火焰加速而成为爆轰波。
爆炸机理和事故原因全面
气体与粉尘爆炸的基本模式：
的大连中石油国际储运有限公司原油罐区输油管道发 生爆炸，造成原油大量泄漏并引发大火。大火持续燃 烧15个小时，事故现场设备管道损毁严重，周边海域 受到污染，社会影响重大，教训深刻。
爆炸机理和事故原因全面
事故现场形貌：
爆炸机理和事故原因全面
案例四：中石油辽阳石化公司“6.29” 爆燃事故
事故简要经过 2010年6月29日16时左右，辽阳电线化工厂在中
释放出大量的气体和能量（光能、热能、机械能） 并伴有巨大声响的现象。
火灾是失去控制并对人身和财产造成危害的燃烧
爆燃和爆炸的区别 标准
爆燃和爆炸的区别标准
爆燃和爆炸是两个不同的物理现象，它们在许多方面都有着显
著的区别。
首先，让我们来看看爆燃和爆炸的定义和特点。
爆燃是指可燃气体或蒸气在一定条件下与空气混合后，遇到点
火源或高温时迅速燃烧的现象。
爆燃通常发生在密闭空间或管道中，由于气体或蒸气与空气的混合比例适当，点火源引发了火焰的快速
传播，但并没有产生剧烈的冲击波。
爆燃的特点是火焰的迅速蔓延
和燃烧，但没有明显的爆炸冲击波。
而爆炸则是指在瞬间产生大量热、光和声能的突然放出现象。
这是由于在一个封闭空间内，可燃物质与氧气或氧化剂发生剧烈的
氧化反应而引起的。
爆炸通常伴随着剧烈的冲击波和压力波，造成
严重的破坏和伤害。
爆炸的特点是瞬间释放出巨大的能量，产生明
显的冲击和压力效应。
从物理特点上来说，爆燃和爆炸的区别主要在于能量释放的速
度和形式。
爆燃释放的能量相对较慢，主要是火焰的快速蔓延和燃烧；而爆炸释放的能量极其迅速，形成了明显的冲击效应。
此外，
爆燃往往是在一定条件下的可控燃烧，而爆炸则是一种不受控制的
瞬间释放能量的现象。
总的来说，爆燃和爆炸在能量释放速度、形式和伴随的效应上有着明显的区别。
了解这些区别对于安全生产和防范事故具有重要意义。
希望以上回答能够全面地解答你的问题。
燃烧与爆炸学
1、可燃固体阴燃转变为明火燃烧需要的条件？有利于阴燃的上述因素也都有利于阴燃向有焰燃烧的转变，如外加空气流有利于这种转变；向上传播的阴燃比向下传播的阴燃更容易向有焰燃烧转变；棉花等松软、细微的阴燃很容易转变为有焰燃烧等。
从总体上讲，当炭化区的温度增加时，由于热传导使得热解区温度上升，热解速率加快，挥发分增多，这时热解区附近空间的可燃气体浓度加大。
当温度继续升高时，也可自燃着火。
这就完成了阴燃向有焰燃烧的转变。
由于这一转变过程是个非稳态过程，要准确确定转变温度是很难的。
概括地讲，阴燃向有焰燃烧的转变主要有以下几种情形：（1）阴燃从材料堆垛内部传播到外部时转变为有焰燃烧。
在材料堆垛内部，由于缺氧，只能发生阴燃。
但只要阴燃不中断传播，它终将发展到堆垛外部，由于不再缺氧，就很可能转变为有焰燃烧。
（2）加热温度提高，阴燃转变为有焰燃烧。
阴燃着的固体材料受到外界热量的作用时，随着加热温度的提高，热解区内挥发分的释放速率加快。
当这一速率超过某个临界值后，阴燃就会发展为有焰燃烧。
这种转变也能在材料堆垛内部发生。
（3）密闭空间内材料的阴燃转变为有焰燃烧（甚至轰燃）。
在密闭空间内，因供氧不足，其中的固体材料发生着阴燃，生成大量的不完全燃烧产物充满整个空间，这时，如果突然打开空间的某些部位，因新鲜空气进入，在空间内形成可燃性混合气体，进而发生有焰燃烧，也有可能导致轰燃。
这种阴燃向轰燃的突发性转变是非常危险的。
2、简述谢苗诺夫自燃理论与弗兰克-卡门涅茨基自燃理论。
（1）谢苗诺夫自燃理论任何反应体系中的可燃混合气，一方面它会进行缓慢氧化而放出热量，使体系温度升高，另一方面体系又会通过器壁向外散热，使体系温度下降。
热自燃理论认为，着火是反应放热因素与散热因素相互作用的结果。
如果反应放热占优势，体系就会出现热量积聚，温度升高，反应加速，发生自燃；相反，如果散热因素占优势，体系温度下降，就不能自燃。
在谢苗诺夫热自燃理论中，假定体系内部各点温度相等。
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热传导：热量通过接触的物体从温度较高部位传递
到温度较低部位的现象叫做热传导。
热对流：热量通过流动的气体或液体由环境空间中
的一处传到另一处的现象叫做热对流。 热辐射：以热射线传播热能的现象称为热辐射。
沸溢和喷溅一
发生突沸的原因： （1）辐射热的作用。 （2）热波的作用。 辐射热和热波往往是同时作用的，因而能使液 体（一般指油品类物质）很快达到沸点而发生沸腾 外溢。 （3）水蒸汽的作用。
燃烧特性五
固体的燃烧速度： 固体的燃烧速度一般小于可燃气体和液体的燃 烧速度。不同组成、不同结构的固体物质，燃烧速 度有很大差别。 固体燃烧速度的影响因素： （1）组成、结构 （2）风向和风力 （3）含水量 （4）比表面积（表面积对体积的比值）
热传播
可燃物燃烧放出的热量通过热传导、热对流、 热辐射三种方式向外传播。
爆炸的分类一
按爆炸能量的来源分类，爆炸可分为物理爆炸 和化学爆炸二类。 化学爆炸按参加物质的反应类型，分为简单分 解爆炸、复杂分解爆炸和爆炸性混合物爆炸。 根据火焰传播速度的不同，爆炸分为轻爆、爆 炸和爆轰。轻爆的爆炸传播速度为每秒数十厘米至 数米的过程。爆炸的爆炸传播速度为每秒十米至数 百米的过程。爆轰是指传播速度为每秒一千米至数 千米以上的爆炸过程。 我们通常所说的爆炸，一般是指化学爆炸。
可燃气体最易燃烧，燃烧 所需热量只用于本身氧化分解， 所以将可燃气体加热到其燃点
后即可燃烧。
点燃 2C2H2+5O2 4CO2+2H2O+Q
可燃气体的燃烧形式
扩散燃烧：当可燃气体流入外界（一般指大气中） 时，在可燃性气体与助燃性气体的接触面上所发生 的燃烧叫扩散燃烧。
预混燃烧：当可燃性气体和助燃性气体预先混合成
烟气一
燃烧时放出的烟气是一种混合物，是指那些散 发于空气中能被人们肉眼看到的燃烧产物，通常是
一些固体和（或）液体的微粒。除了少数的纯燃料
（如H2等）燃烧时不产生烟气外，多数可燃物燃烧
都会产生烟气。
烟灰：刺激呼吸道粘膜，引起咳嗽和流泪。
烟气二
二氧化碳：空气中浓度达到3%～4%时对人体有 害，达到7%～10%时，可使人昏迷，25%以上时甚至 致人死亡。 一氧化碳：空气中浓度为0.5%时，2-3min处于 其中有死亡危险，达到1.0%时，2-3min内可使人致 死。 二氧化硫：对大气污染危害较大。空气中浓度 大于0.05%时，短时间内有生命危险。 五氧化二磷：有毒，刺激呼吸器官，引起咳嗽 和呕吐。 氮的氧化物：一氧化氮和二氧化氮，空气中浓 度达到0.025%时，短时间内使人死亡。
常见的火源种类
在实际生产中，常见的引起火灾爆炸的点火源 主要有以下八种： （1）明火 （2）高热物及高温表面 （3）电火花 （4）静电、雷电 （5）摩擦与撞击 （6）易燃物自行发热 （7）绝热压缩 （8）化学反应热及光线和射线
可燃气体的燃烧过程
燃烧产物
燃 烧
着 （氧化）分解 可燃气体 点 火 源 火 助燃物
点 火 源
点燃
2CO2+3H2O+Q
可燃液体的燃烧形式
可燃液体的燃烧，实质上是燃烧可燃液体蒸发 出来的蒸汽，所以叫蒸发燃烧。对于难挥发的可燃
液体，其受热后分解出可燃性气体，然后这些可燃
性气体进行燃烧，这种燃烧形式称为分解燃烧。
可燃固体的燃烧过程
燃烧产物 燃 着 （氧化）分解 熔化蒸发（分解） 可燃固体 点 火 源 烧 火 助燃物
燃烧特性一
燃烧热： 燃烧热的数值是用热量计在常压下后冷却到18℃
时所放出的热量(kJ/kg，kJ/m3)。
燃烧特性二
燃烧温度： （1）理论燃烧温度：是指可燃物与空气在绝热条 件下完全燃烧，所释放出来的热量全部用于加热燃 烧产物，使燃烧产物达到的最高燃烧温度。 （2）实际燃烧温度：可燃物燃烧的完全程度与可 燃物在燃烧环境中的浓度有关，燃烧放出的热量也 会有一部分散失于燃烧环境中，燃烧产物实际达到 的温度称为实际燃烧温度，也称火焰温度。 实际燃烧温度不是固定的值，它受可燃物浓度 和一系列外界因素的影响。
助燃物
凡能与空气中的 氧或氧化剂起剧 烈反应的物质称 为可燃 物。 可燃物包括： 可燃固体 可燃液体 可燃气体 凡能引起可燃物 质燃烧的能源， 统称为点火源。
可燃物
点火源
点火源包括： 明火 电火花 摩擦与撞击 高温物体 雷电等
燃烧产物
• 燃烧产物：由燃烧或热解作用而产生的全部物 质，也就是说可燃物燃烧时生成的气体、蒸汽和固 体物质均为燃烧产物。 • 燃烧产物按其燃烧的完全程度分为完全燃烧产 物和不完全燃烧产物两大类。 • 如果在燃烧过程中生成的产物不能再燃烧了， 那么这种燃烧叫做完全燃烧，其产物称为完全燃烧 产物。 • 如果在燃烧过程中生成的产物还能继续燃烧， 那么这种燃烧叫做不完全燃烧，其产物为不完全燃 烧产物。 • 发生不完全燃烧是由于温度太低或助燃物不足 造成的。
防 火 防 爆 和 消 防 知 识
燃烧和爆炸基础知识
主 讲：张 永 江
安阳盈德气体有限公司
主要内容：
⧨ 燃烧和爆炸的相关知识
⧨ 可燃物质的火灾爆炸危险性
⧨ 防火防爆措施
为什么要学习燃烧和爆炸的相关知识
第一部分
燃烧的定义
燃烧与爆炸
燃烧是可燃物质（气体、液体或固体）与助燃 物（氧或氧化剂）发生的伴有放热和发光的一种激 烈的化学反应。燃烧包括有氧燃烧和无氧燃烧两种。 它具有发光、发热、生成新物质三个特征，这 也是区分燃烧和非燃烧现象的依据。
最常见、最普通的燃烧现象是 可燃物在空气或氧气中燃烧。
燃烧的条件
燃烧必须同时具备下述 三个条件：可燃性物质、助 燃性物质、点火源 每一个条件要有一定的量， 相互作用，燃烧方可产生。 （1）可燃物 （2）助燃物 （3）点火源
燃烧的三要素
燃烧的三要素
凡能帮助和维持燃烧的物质，均称为助燃物。常见 的助燃物是空气和氧气以及氯气和氯酸钾等氧化剂。
沸溢和喷溅二
发生突沸的条件： 并不是所有的液体都会产生沸腾突溢，只有在 下列条件同时存在时才会发生。
（1）液体（一般指油品类物质）具有热波的性质。
（2）非水液体中含有乳化或悬浮状态的水或者在
液层下有水垫层。
（3）液体具有足够的粘度，能够包围水蒸汽形成
薄膜。
燃烧的分类总结
根据可燃物状态的不同，燃烧分为气体燃烧、 液体燃烧和固体燃烧三种形式。 根据燃烧方式的不同，燃烧分为扩散燃烧、预 混燃烧、蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烧。 根据燃烧发生瞬间的特点，燃烧分为闪燃、着
一定浓度范围内的混合气体，然后遇到点火源而产 生的燃烧叫预混燃烧(动力燃烧)。
可燃液体的燃烧过程
燃烧产物 燃 烧 着 （氧化）分解 蒸发（分解） 火 助燃物
可燃液体在火源或热源的
作用下，首先蒸发（分解），
然后蒸汽在点火源的作用下氧
化分解进行燃烧。 乙醇（C2H5OH）液
受热蒸发
可燃液体
（C2H5OH）蒸汽+3O2
自燃有以下两种情况
（1）受热自燃：可燃物质在外部热源作用下温度 升高，达到自燃点而自行燃烧。 （2）自热自燃：可燃物在无外部热源影响下，其 内部发生物理的、化学的或生化过程而产生热量， 并经长时间积累达到该物质的自燃点而自行燃烧的 现象。 自热自燃是化工产品储存运输中较常见的现象， 危害性极大。
自燃点的影响因素
自燃与自燃点
自燃是指可燃物虽没有外部火花、火焰等点火源 的作用，但当受热到一定温度，或者由于内部的物理 （辐射、吸附等)、化学（分解、合成等）或生物（细 菌、腐败等）作用所提供的热量聚积起来，使其达到 一定温度，从而发生的自行燃烧的现象。 例如，黄磷在空气中应很容易发生自然。 引起自燃的最低温度称为自燃点（或引燃温度）。 自燃点越低，自燃的危险性越大。
可燃固体的燃烧过程及形式
可燃固体的燃烧可分为简单可燃固体、高熔点 可燃固体、低熔点可燃固体和复杂的可燃固体燃烧 等四种情况。 对于硫、磷等简单物质，受热时首先熔化，继 之蒸发变为蒸汽进行燃烧，无分解过程；对于复杂 物质，受热时首先分解为物质的组成部分，生成液
态产物。然后气态或液态产物的蒸汽着火燃烧。
爆炸的分类二
根据爆炸物的物理状态，爆炸分为凝聚相爆炸 和气相爆炸。 凝聚相爆炸包括固相和液相。气相爆炸包括混 合气体爆炸、粉尘爆炸、气体的分解爆炸、喷雾爆 炸。液相爆炸包括聚合爆炸及不同液体混合引起的 爆炸。固相爆炸包括爆炸性物质的爆炸、固体物质 混合引起的爆炸和电流过载所引起的电缆爆炸等。
（3）选择灭火器的供给强度，也就使灭火器的配置数量。
着火与着火点
着火是指可燃物受到外界火源的直接作用而开 始的持续燃烧现象。例如：用火柴点燃稻草，就会 引起着火。 可燃物质在氧化剂充足条件下，达到某一温度 与火焰接触即着火（出现火焰或灼热）发光，并在 移去火焰之后仍能继续燃烧的最低温度，即可燃物 质开始着火所需要的最低温度称为该物质的燃点， 又称着火点。 易燃液体的燃点，约高于其闪点1～5℃。对于 闪点在100℃以上的可燃液体，它们的燃点和闪点 之间的差数要在30℃以上。
掌握了物质的自燃点，不仅对评定它们的火灾
危险性大小有着实际意义，而且对它们的安全生产
和储存也有重要意义。 例如。根据自燃点。选择防爆电气型式，控制 反应温度，设计阻火器的直径，隔离热源等等。
《可燃液体和气体引燃温度试验方法》
可燃物燃烧的温度—时间曲线
爆炸的定义
物质由一种状态迅速地转变为另一种状态，并瞬间以 机械功的形式放出大量能量的现象，称为爆炸。 从另一个角度说：爆炸是在极短 时间内，释放出大量能量，产生高温 ，并放出大量气体，在周围介质中造 成高压的化学反应或状态变化。 爆炸现象一般具有如下特征： （1）爆炸过程进行得很快 （2）爆炸点附近瞬间压力急剧上升 （3）发出声响 （4）周围介质发生震动或邻近物质遭到破坏