消防燃烧学课件
第2章 火灾燃烧基础PPT课件
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• 链式反应速度: • 链式反应速度可按下式进行分析:
• 式中:F (c)为链式反应物浓度函数;fs为游离基在器壁上 销毁因素;fg为游离基在气相中销毁因素;Ac为反应物温 度有关系数(倒数);δ为链分支数,直链,δ= 1,分支链 δ > l。
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2.1 燃烧基础
•(二)物质燃烧的条件
1. 物质燃烧的必要条件 就客观而言,物质燃烧的基本条件是:必须具有可燃剂、氧化 剂及热源(温度、点火源),如图2-4所示的燃烧三角形。从现 代燃烧理论的角度分析,燃烧的必要条件除了上述的三点外, 还必须保持参与燃烧物质的链式反应未受到抑制,如图2-5所 示的燃烧四面体同时存在。
• 影响链式反应速度因素分析;当反应物的浓度和温度增加 时,链式反应速度增加,链式反应速度与链的形式有关。 分支链式反应速度快,直链链式反应速度慢。当 fs+Ac(1δ) 0 时,v变为无穷大,体系将发生爆炸。
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➢直链反应
反应活化中心不增殖。如反应:
Ea=25kJ/mol
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(2)链引发--由反应物分子生成自由基的反应。 当游离基在少量外能作用下被激活后导致游离基 活化反应,物质连锁反应开始。这些外能如加 热、光照射、放射性照射、催化作用等。
❖自由基的生成 ✓光解
C2l 热2C3H
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3.几种典型的支链反应
1)、氢氧的燃烧 反 应机理
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按燃烧物的性质分类
根据燃烧物的性质,可以将燃烧分为固体燃烧、液体燃烧和气体燃烧。固体燃烧又可以分 为表面燃烧、熏烟燃烧和炽热燃烧;液体燃烧可以分为闪燃和沸溢;气体燃烧可以分为扩 散燃烧和预混燃烧。
按燃烧方式分类
根据燃烧方式的不同,可以将燃烧分为扩散燃烧、预混燃烧和动力燃烧。扩散燃烧是指可 燃物与助燃物在混合过程中进行燃烧;预混燃烧是指可燃物与助燃物预先混合,然后进行 燃烧;动力燃烧是指可燃物在高速气流中进行的燃烧。
火灾扑救的基本原则与方法
冷却灭火法
窒息灭火法
隔离灭火法
抑制灭火法
通过降低可燃物的温度 来达到灭火的目的。
通过隔绝空气或稀释可 燃物来达到灭火的目的。
通过将可燃物与火源隔 离来达到灭火的目的。
通过抑制可燃物的化学 反应来达到灭火的目的。
应急救援的组织与实施
应急救援的组织 成立应急救援指挥部,负责统一指挥和协调应急救援工作。
火灾的起因与分类
火灾的起因
可燃物、助燃物(如氧气)和点火源 (如火柴、打火机)是火灾发生的必 要条件。
火灾的分类
根据燃烧物的不同,火灾可分为A、B 、C、D、E五类,分别为固体物质火 灾、液体或可熔化固体物质火灾、气 体火灾、金属火灾和带电火灾。
火灾预防的基本原则与方法
01
02
03
消除可燃物
减少室内可燃物的存放, 避免将可燃易燃物品置于 靠近火源的位置。
燃烧是一种放热、发光 的化学反应,通常伴随 着火焰的产生。
燃烧反应需要可燃物、 助燃物(通常是氧气) 和足够的高温,三者缺 一不可。
燃烧反应通常涉及一系 列复杂的化学反应,这 些反应会产生大量的热 量和光。
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燃烧的本质
四、燃烧的本质
(三)燃烧条件的应用
1、防火措施 (1)控制可燃物
在可能的情况下,用难燃或不燃材料代替易燃材料;对工厂易产生可 燃气体的地方,采取通风等。
(2)隔绝空气 涉及易燃易爆物质的生产过程,应在密闭设备中进行;对有异常危险
的要充入惰性介质保护等。 (3)消除点火源 在易产生可燃性气体的场所,应采用防爆电器;同时禁止一切火种等。
燃烧学的发展简史
一、燃烧学的发展简史
(一)燃烧的燃素说
(二)燃烧的氧学说
1774年,英国的普里斯特列 在空气中发现了氧,在此基础上 ,法国化学家拉瓦锡进行大量的 实验,提出了燃烧的氧学说,并 于1777年公布于世。其中心思想 是:燃烧是可燃物与氧的化合反 应,同时放出光和热。
17世纪,德国的斯塔尔提 出燃素说。他认为:(1)火 是由无数细小而活泼的微粒构 成的物质实体,由这种火微粒 构成的元素就是燃素;(2) 所有可燃物都含有燃素,并且 在燃烧时将燃素释放出来,变 为灰烬,不含燃素的物质不能 燃烧;(3)无视在燃烧时之 所以需要空气,是因为空气能 吸收和富集燃素。
燃烧学的发展简史
现代化学表明,燃烧是可燃物与 氧化剂作用发生的放热反应,通常伴 有火焰、发光和(或)发烟现象。可 见,燃烧的氧学说距离现代燃烧学说 只有一步之遥。
燃烧学的应用
二、燃烧学的应用
(一)提高能效方面
现代社会的动力来源,主要来自于矿物燃料的燃烧 。如火力发电厂的锅炉、工厂的工业用蒸汽、各种交通 工具的发动机等,都是以固体、液体和气体燃料的燃烧 产生的热能为动力;在冶金、化工、玻璃、化肥、水泥 、陶瓷、石油等生产过程中,都以燃料的燃烧来提供热 源;人们生活空间的取暖,人们日常的食物制作 ,都以 燃料的燃烧作为热源。
《燃烧基础知识》ppt课件101页PPT
引火源
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凡使物质开始燃烧的外部热源,统称为引火源 (也称着火源)。
引火源温度越高,越容易点燃可燃物质。
根据引起物质着火的能量来源不同,在生产生活 实践中点火源通常有明火、高温物体、化学热能、 机械热能、生物能、光能和核能等。
燃烧的充分条件
核爆炸是指由于原 子核裂变或聚变反 应,释放出核能所 形成的爆炸。如原 子弹、氢弹。 实际上,核爆炸也 属于化学爆炸的范 畴。
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三种爆炸的区别:
(1)物理爆炸本身没有进行燃烧反应, 但它产生的冲击力可直接或间接的造成 火灾。 (2)化学爆炸能够直接造成火灾,具有 很大的破坏性,是消防工作中预防的重 点。 (3)核爆炸也属化学爆炸的范畴。
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四、爆炸与爆炸极限
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爆炸的狭义涵义:是指由于 物质急剧氧化或分解反应产 生温度、压力增加或者两者 同时增加的现象称为爆炸。
爆炸广义涵义是指物质从一 种状态迅速转变为另一种状 态,并在瞬间放出大量能量, 同时产生声响的现象。
爆炸的分类:
物理爆炸
4、相互作用
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燃烧不仅必须具备必要条件和充分条件,而且还必须是燃烧条件互相 结合、互相作用,燃烧才会发生或持续。否则,燃烧也不会发生
第二节 燃烧类型
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燃烧按其发生瞬间的特点不同,分为闪燃、 着火、自燃、爆炸四种类型。
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消防燃烧学课件36
x下 x上
100 4.76 N 1 )1 ( 400 4.76 N 4
%
(3-46)
三、炸药爆炸
%
式中,x下—有机可燃气的爆炸下限;x上—有机可燃气的 爆炸上限;N—— 1摩尔可燃气体完全燃烧所需的氧原子 摩尔数。 2、利用可燃气在空气中完全燃烧时的化学计量浓度x0计 算有机物爆炸极限。计算公式为:
第六节 物质爆炸
一、气体爆炸* 二、粉尘爆炸 三、炸药爆炸
第六节 物质爆炸
一、气体爆炸* 二、粉尘爆炸 三、炸药爆炸
4、多种可燃气组成的混合物爆炸极限的计算
x 100 % P1 N1 P2 N 2 P3 N 3 Pi N i
第六节 物质爆炸
(3-49)
一、气体爆炸* 二、粉尘爆炸 三P1、P2、P3、„Pi— 混合气中各组分的体积百分数,%;N1、N2、N3、„Ni— 混合气中各组分的爆炸极限,%。 公式(3-49)称莱-夏特尔公式。运用公式计算时,将各 组分可燃气爆炸上(下)限代入公式计算出来的结果为可 燃混气的爆炸上(下)限。 5、含有惰性气体的可燃混气爆炸极限的计算方法 如果可燃混气中含有惰性气体,如N2、CO2等,计算其 爆炸极限时,仍然利用菜-夏特尔公式,但需将每种惰性 气体与一种可燃气编为一组;将该组气体看成一种可燃气 体成分。该组在混合气体中的体积百分含量为该组中惰性 气体和可燃气体体积百分含量之和。而该组气体的爆炸极 限可先列出该组惰性气体与可燃气的组合比值,再从图316查出,然后代入莱-夏特尔公式进行计算。
x下 0.55 X 0 % x 上 4. 8 X 0 %
(3-47)
式中,x0—有机可燃气在空气中完全燃烧时的化学计量浓 度(%)。
这个公式适用于以饱和烃为主的有机可燃气体,但不 适用于无机可燃气体。 设有机可燃气A在氧气中完全燃烧的化学计量浓度为Z%, 同时设1摩尔A在氧气中完全燃烧需要n摩尔氧气。根据反 应式 A十nO2→生成物,则有 z% 100 % 1 n。有机可燃气A在空气 中完全燃烧时,除n摩尔的氧气以外,还伴有3.76n摩尔的 氮气,于是有:A+nO2+3.76nN2→生成物所以,有机可燃气 A在空气中的化学计量浓度为 x% 100 % 1 4.76 n 3、通过燃烧热计算有机可燃气的爆炸下限 当爆炸下限用体积百分数表示时,大多数同系列可燃 气,特别是烷烃类可燃气,它们的爆炸下限和燃烧热(摩 尔燃烧热)的乘积近似为常数,即 (3-48) 式中,x1、x2—第1、2种可燃气的爆炸下限,%;Q1、 Q2—第1、2种可燃气的燃烧热(摩尔燃烧热);Cx—常数。 对于烷烃类,Cx≈43 kJ ;对于醇类、醚类、烯烃类 Cx≈41.5kJ。
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第一章1.解释下列基本概念:(1)燃烧(2)火灾(3)烟(4)热容(5)生成热(6) 标准燃烧热(7)热值(8)低热值2.如何正确理解燃烧的条件?根据燃烧条件,可以提出哪些防火和灭火方法?3.物质浓度、体系温度和反应活化对反应速度速率有何影响?4已知烟煤的组成为:C-76%、H-4.5%、O-3.5%、S–4.7%、N-1.8%、W-3%、灰-6.5%,求在超量空气系数1.5时候的P=1atm、T=298K下的(1)实际空气需要量是多少m3?(2)各种燃烧产物体积是多少m3?(3)理论燃烧温度是多少m3?第二章1.热量传递有哪几种方式?举例比较说明这几种传热方式各有什么特征。
2.说明导热微分方程各项的物理意义3.分别阐述强迫对流和自然对流换热的机理和特点。
4.试阐明热辐射的本质,并说明兰贝特定律和基尔霍夫定律的内容及其意义。
5.举例分析说明斯蒂芬流的特征及其产生条件.6.烟囱效应是如何形成的?它受哪些因素影响?在建筑火灾(尤其是层建筑火灾)中,烟囱效应有那些危害?第三章1. 热自燃理论的假设条件和基本出发点是什么?2. 什么叫做放热速度?什么叫做散热速度?用公式如何表达它们?并利用放热曲线和散热曲线的位置关系,分析说明谢苗诺夫热自燃理论中着火的临界条件.3. 在热着火理论中,存在哪些自燃着火极限?这些自燃着火极限是如何得出的?(结合图示说明)4. 在F-K自燃理论中,自热体系的着火判断准则是什么?该理论与Semenov自燃理论有什么区别?5.条件准数δ的物理意义是什么?自燃临界准则参数δcr取决于什么?δ和δcr的大小关系说明了什么?6.什么是F-K自燃理论的直线形式?它有哪些方面的具体应用?举例说明它在确定可燃物质的自燃火灾原因中的应用是如何实施的?7.与水作用自燃的物质,其自燃反应有那些共同特点?在该类物质的生产和储运过程中,应注意采取哪些安全措施?8.比较典型的煤的自燃理论有哪些?如何用固体表面吸附理论解释煤的自燃原理?影响煤自燃能力的因素有哪些?9、如何结合链锁反应理论解释氢-氧化学计量混合物一个温度可能对应两个、甚至三个着火(爆炸)压力极限?10.什么叫做电极熄火距离?什么叫做最小火花引燃能?电火花引燃混气的条件是什么?11. 说明在热着火理论中.有哪些灭火措施?在散热条件相同情况下.什么措施对灭火的作用更大?12.从链锁反应着火理论可以得出哪些灭火措施?灭火的关键是什么? 第四章1.层流预混火焰传播速度Sl是如何规定的?影响层流预混火焰传播速度的因素主要有哪些?用本生灯测量火焰传播速度的要点是什么?2.试分析导热系数和热容对气体火焰传播速度有何影响?为什么灭火剂要具有低的导热系数和高的热容?3.什么叫做爆炸下限?什么叫做爆炸上限?并简述爆炸极限的测定原理. 、4. 在某一环境的空气中,甲烷、乙烷、丙烷、丁烷的含量分别为0.8%、1.2%、1.0%、0.5%,试判断该空气是否具有爆炸危险性。
消防燃烧学课件
气体可燃物中的火灾蔓延规律与预混气体混合物中的火焰传播特性密切相关。从特性上分,预混气体混合物中的火焰传播包括层流火焰传播、湍流火焰传播和爆轰波,但它们具有相似的火焰传播机理。 (一) 火焰前沿的概念 若在一根长管中充满均匀的预混气体混合物,当用电火花或其它火源加热某一局部混气时,混气的该局部就会着火并形成火焰。火焰产生的热量会由于导热作用而输送给其周围的冷混气层,使冷混气层温度升高,化学反应加速,并形成新的火焰。这样使一层一层的新鲜混气依次着火,也就是薄薄的化学反应区开始由引燃的地方向未燃混气传播,它使已燃区和未燃区之间形成了明显的分界线。这层薄薄的化学反应发光区,就被称为火焰前沿。 为了研究方便,一般假设管子是绝热园管,在其中预混气体混合物中形成的火焰前沿为一与管子轴线垂直的平面;又假定火焰前沿是驻定的,而且混气以与火焰传播速度相同的速度流入管内。 实验证明,火焰前沿厚度是很薄的,只有十分之几mm甚至百分之几mm。因此,在分析和研究相关问题时,通常把火焰前沿看成是一个几何面。
一、火焰前沿 及火焰传播机理 二、热烟气流 引起的火焰蔓延* 三、火焰与热 烟气流辐射引 起的火焰蔓延
小节名
第一节 气体可燃物中的火灾蔓延
流入的新鲜空气量为: (4-7) 式中,Wo为开口宽度;Ho和Y见图4-3所示;γo和γp分别为新鲜空气和热烟气比重,当热烟气层超过开口下沿时,流出的热烟气量与流入的新鲜空气量相等。 如果火灾室的开口与外界大气相通(普通的窗子),则应考虑热烟气流对火灾室相应上层窗子及相邻建筑物的引燃作用,防止火灾的蔓延。如果火灾室的开口与建筑物的走廊或其他房间相通,则应考虑热烟气在走廊、相邻房间及整个建筑物内的流动,制订相应的防止火灾蔓延的对策。
第一节 气体可燃物中的火灾蔓延
气体可然物泄漏到空气中,与空气混合会形成预混气体混合物。一旦预混气体混合物着火燃烧,就会形成气体可燃物中的火灾蔓延,从而引起火灾规模扩大,火灾危害加重。因此,研究气体可燃物中的火灾蔓延问题,具有十分重要的意义。
消防燃烧课件
第四节 燃烧产物及计算
一 燃烧产物的基本概念 二 燃烧产物计算 三 燃烧产物的毒害作用 四 热烟气的危害性作用
一 燃烧产物的基本概念
燃烧产物:由于燃烧而生成的气体、液体和 固体物质。 燃烧产物包括完全燃烧产物和不完全燃烧产物。 完全燃烧时,生成物只有CO2,SO2,H2O,N2,O2. O2是 1 时空气带入的。
1 K0 s =K0 s M F M ox
'
F
MF
, Cox
ox
M ox
ox F fF , f ox
CF fF MF f ox , Cox M ox
Es ' 2 Ws=K0 s f F f ox exp(- ) RTs
结论:
Es Ws=K0 s f F f ox exp(- ) RTs
三 阿累尼乌斯定律
1.温度对化学反应速度的影响 :
E K K 0 exp( ) RT
K0:频率因子,E和R分别是活化能和通用气体常数。
E lnK = +lnK0 RT
2.适用范围:适于基元反应及具有明确反应 级数和速度常数的复杂反应。
Lnk Lnk0 - E/R
E lnK = +lnK0 RT
5. 1kg固体、液体可燃物完全燃烧需要的空气体积
V0, air 0.7 8 ( C 8H S O) 10 2 0.21 0.21 3 V0,O2 (m 3 / kg)
例:试求4Kg木材燃烧所需要的理论空气量。木材 组成: C ~ 43 %、 H ~ 7 %、 O ~ 41% 、 W 8 %、 A~ 1%。 解: G G0,O 0, air
m 4 4 (n )Cn H m (1 ) 22.5 (2 ) 3.7 56.1 4 4 4
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爆炸升压速度:
爆炸威力指数=最大爆炸压力×平均升压速度。 爆炸总能量:
可燃气体的燃烧
爆炸极限
一、基本概念
1、爆炸下限:可燃气与空气组成的混合气体遇火源能发生爆炸 的最低浓度。 2、爆炸上限:可燃气与空气组成的混合气体遇火源能发生爆炸 的最高浓度。
二、实用意义
(一)评定气体和液体蒸气的火灾危险性大小。 (二)评定气体生产、储存的火险类别。 (三)确定安全生产操作规程。
着火与灭火的基本理论
三、着火条件
1、着火条件 如果在一定的初始条件下,系统将不可能在整个时间 区段保持低温水平的缓慢反应态,而将出现一个剧烈的加 速的过渡过程,使系统在某个瞬间达到高温反应态,这个 初始条件便称为着火条件。 2、正确理解着火条件 ① 达到着火条件,只是具备着火的可能。 ② 着火条件指的是系统初始应具备的条件。 ③ 着火条件是多种因素的总和。
(二)阻火器:阻火器是阻止火焰传播的火焰阻断装置。 金属网阻火器:在器内用若干层有一定 孔径的金属网,把空间分隔成许多小孔隙。 砾石阻火器:器内是用沙粒、卵石、玻璃 球、铁屑等作为充填料,将器内空间分隔 成许多小孔隙。 波纹金属片阻火器:通常由交迭放置的 波纹金属片组成的有三角形孔隙的方形 阻火器和将一条波纹带与一条扁平带绕 在一个芯子上组成的圆形阻火器。
2、爆轰区的特点:
(1)燃烧后气体压力要增加; (2)燃烧后气体密度要增加; (3)燃烧波以超音速传播。
可燃气体的燃烧
层流预混气中正常火焰传播速度
火焰传播机理
1、热理论
火焰能在混气中传播是由于火焰中加速的结果。
2、扩散理论
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
着火与灭火的基本理论
谢苗诺夫自燃理论
在整个温度范围内,放热速率都大于散热速率,体系 温度自动增加化学反应加速,着火。
F-K自燃理论
(弗兰克-卡门涅茨基自燃理论)
预测物质发生自燃的可能性。 求材料活化能。
着火与灭火的基本理论 典型物质自燃
一、易自燃的化合物与单质
(一)与水作用发生自燃的物质 1、活泼金属 2、金属氢化物 3、硼烷 4、金属磷化物 5、炭化物 6、金属粉末 7、保险粉 8、 CaO 无水AlCl3 Na2O2 NaOH 发烟H2SO4 氯磺酸、PCl3 (与水接触时,虽不产生可燃气体,但放出大量的热,能将附近的可 燃物引燃。)
可燃气体的燃烧
预混气中火焰的传播理论
正常火焰传播区
1、正常火焰传播
主要依靠导热的作用,将火焰中产生的热量传给未燃混气,使之 升温并着火,从而使燃烧波在未燃气中传播的现象。
2、特点
燃烧后气体压力要减小或接近不变。
燃烧后气体密度要减小。 燃烧波以亚音速进行传播。
可燃气体的燃烧 爆轰
1、爆轰:
主要依靠冲击波(激波)的高压使未燃气受到近似绝热压缩的作 用而升温着火,从而使燃烧波在未燃区中传播的现象。
内容:在不均匀温度场中,由于导热形成的某点的 热流密度正比于该时刻同一地点的温度梯度。
燃烧的物理基础:热量的传递 二、热对流
1、热对流定义:流体中温度不同的各个部分之间,
由于相对的宏观运动而把热量从一处带到另一处的现象。 2、对流换热:具有相对位移的流体与所接触的固壁 面之间的热量传递过程。
三、热辐射
可燃气体的燃烧 分解爆炸
(一)分解爆炸的条件 1、分解爆炸必须是放热反应; 2、存在能量足够的火源或热源; 3、初始压力不小于分解爆炸的临界压力; 4、分解爆炸不需要氧气,爆炸上限为100%。 (二)能分解爆炸的几种气体 1、乙炔 2、氧化乙烯 3、乙烯 4、氮氧化物
可燃气体的燃烧 爆轰 爆轰产生的条件 (1)初始正常火焰传播能形成压缩扰动。
爆轰的预防措施
防止火焰向爆轰波转移,在未生成爆轰波之前,阻止 火焰传播,可安装阻火器。 在爆轰初始生成时,可将管径急剧增大,使爆轰中 断,并与阻火器并用。
可燃气体的燃烧 气体爆炸的预防 可燃气爆炸的条件:
有可燃气。 有空气,并且可燃气与空气的比例必须在一定范围内。 存在火源。 预防可燃气爆炸的原则: 严格控制火源。 防止可燃气与空气形成爆炸性混气。 切断爆炸传播途径(抑爆技术)。 在爆炸开始时及时泄出压力,防止爆炸范围扩大及爆 炸压力升高(卸压技术)。
燃烧的化学基础:燃烧的产物 二、燃烧产物的毒害作用及危害性
1、燃烧产物的毒害作用 (1)缺氧、窒息作用 (2)毒性、刺激性、腐蚀性 (3)高温气体的热损伤 2、燃烧产物的危害作用 (1)烟气的毒害性 (2)烟气的减光性 (3)不完全燃烧产物的爆炸性
燃烧的化学基础:燃烧的产物
建筑火灾中常见的可燃物和燃烧产物
燃烧的化学基础:有关计算 燃烧反应速度方程 燃烧时空气需要量的计算
固液体可燃物燃烧时的空气需要量计算 气体可燃物燃烧时的空气需要量计算
固、液体理论燃烧产物生成量 燃烧热与燃烧温度的计算
燃烧的物理基础:热量的传递
热量传递的方式:
一、热传导
1、热传导定义:相互接触而温度不同的物体或物体中 温度不同的各个部分之间,当不存在宏观的相对位移时, 由微观粒子的热运动引起的热传递现象。 2、傅里叶定律:
辐射是通过电磁波传递能量的方式。 热辐射是因热的原因而发出辐射能的现象。 辐射换热是物体间以辐射方式进行的热量传递。
着火与灭火的基本理论
一、着火
着火:可燃体系因某种原因引起自动升温,反应自动 加速,最后出现火焰的现象。
二、着火分类
1、自燃:可燃物在无外部火源作用下,因受热或自 身发热并蓄热而发生燃烧的现象。 热自燃:可燃物因被预先均匀加热而产生的自燃。 化学自燃:可燃物在常温常压下因化学反应产生的热 量着火。 2、点燃(引燃):可燃物局部受到火花、炽热物体等 高温热源的强加热而着火,然后依靠燃烧波传播到整个可 燃物中。
二、燃烧本质
特殊的氧化-还原反应 氧化-还原反应:发生电子转移,反应物和生成物在 反应前后的化合价发生变化。 特殊性:伴有放热、发光、火焰和发烟四个特点。
燃烧的化学基础:燃烧的本质和条件 三、燃烧条件
1、燃烧的必要条件 可燃物:凡能与空气中的氧或其它氧化剂起燃烧反 应的物质都称为可燃物。 助燃物:凡与可燃物结合能导致和支持燃烧的物质 称助燃物。 点火源:凡能引起物质燃烧的点火能源统称为点火 源。 2、燃烧的充分条件 可燃物和助燃物要有一定的数量和浓度,点 火源有 一定的温度和足够的能量。
消防燃烧学
消防技能基础教研室 张友达
内容
1 2 3 4
燃烧的化学基础 燃烧的物理基础 着火与灭火的基本理论 气体、液体、固体燃烧
燃烧的化学基础:燃烧的本质和条件 一、燃烧和火灾的基本概念
1、燃烧: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)发烟现象,称为燃烧。 2、火灾:在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的 灾害,叫火灾。
(2)管子足够长或自由空间的预混气体积足够大。 (大于爆轰前期距离) (3)可燃气浓度处于爆轰极限范围之内。 (4)管径大于爆轰临界直径。
爆轰波对设备破坏特点
1、波速很快,会使设备中常用的泄压装置失去作用。 2、压力很大,特别碰到器壁时,会产生反射增压作用。 3、体现为动压冲击作用。
可燃气体的燃烧
(二)可燃气体的分子结构 (三)初始压力
对二级反应,压力与火焰传播速度关系不大。
(四)初始温度
混气初温增加,火焰传播速度越高。
(五)惰性气体的含量
惰性气体加入量越多,火焰传播速度越小。
可燃气体的燃烧 可燃气体爆炸
预混气爆炸温度、爆炸压力、爆炸升压速度的计算; 爆炸威力指数和爆炸总能量计算。 爆炸温度: 爆炸压力:
着火与灭火的基本理论 与水作用发生自燃的物质共同特点:
放出可燃气和大量热,可燃气在局部高温环境中与氧 结合,发生自燃。 与水作用发生自燃的物质消防安全要求。 储运中防止包装破损,防止吸水、吸潮。 防止与酸接触。 着火后,严禁用水扑救。
着火与灭火的基本理论
(二)空气中能自燃的物质
1、黄磷 (存放在水中) 2、烷基铝 (存放在苯中) 3、硝化纤维素(存放在水中或酒精中,含水量不得少于32%或放 在低于20℃的密闭箱子中)
(三)相互接触能自燃的物质
相互接触能自燃的两种物质,一般一种是强氧化剂,一种是强还
原剂。
(四)与氧化剂混合,在撞击或摩擦作用下能着火或爆炸
相互接触能自燃的物质储运过程中要分开; 与氧化剂混合,在撞击或摩擦作用下能着火或爆炸的物质,运输过 程中要防止撞击或摩擦。
着火与灭火的基本理论
链琐反应理论中的灭火分析
1、链锁反应理论中灭火的关键要使已着火的系统灭火,关键在 于使系统中自由基的增长速度小于其销毁速度。 2、链锁反应理论中的灭火措施: 降低环境温度,以减慢自由基的增长速度; 增加自由基在固相器壁的销毁速度; 增加自由基在气相中的销毁速度。
灭火基本原理
1、降低着火系统温度; 2、断绝可燃物; 3、稀释空气中的氧气浓度; 4、抑制着火区内的链锁反应。
燃烧的化学基础:燃烧的产物 产烟量的影响因素:
氧气供给情况:氧气供给充分,碳粒子生成少,或不 生成碳粒子。氧气供给不充分,碳粒子生成多。 可燃物分子中碳氢比值:可燃物分子中碳氢比值不 同,生碳能力不同,碳氢比值大的生碳能力强。 可燃物分子结构:环状结构的芳香族化合物生碳能力 比直链的脂肪族化合物高。
液体的燃烧
一、闪燃和闪点 1.闪燃 可燃液体蒸气与空气混合气体遇火源发生一闪即灭的现 象。 2.闪点 在规定的实验条件下,液体表面发生闪燃的最低温度。 二、同类液体闪点变化规律 1、同系物闪点随分子量增加、沸点升高、比重增大、 蒸气压降低而变高。 2、正构体比异构体的闪点高。 丁醇>丙醇>乙醇>甲醇; 同系物间点随分子量增加而升高。
燃烧的化学基础:燃烧的本质和条件