第二章燃烧基础知识最新
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3)沸溢燃烧
含水的重质油品(如重油、原油)发生火灾,
由于液面从火焰接受热量产生热波,热波在向液层
深部移动过程中,使油层温度升上,油品黏度变小,
油品中的乳化水滴向下沉积的同时受向上运动的热
油作用而蒸发成蒸气泡,这种表面包含有油品的气
泡,比原来的水体积扩大千倍以上,气泡被油薄膜
包围形成大量油泡群,液面上下向开锅一样沸腾,
产生爆炸最低浓度叫做爆炸下限; 发生爆炸的最高浓度叫爆炸上限。 爆炸极限 ——针对化学爆炸。
爆炸极限是评定可燃气体、蒸气或粉
尘爆炸危险性大小的主要依据。
爆炸上、下限值之间的范围越大,爆
炸下限越低,爆炸上限越高,爆炸的危险性 越大。
物质名称 氢气 甲烷 乙炔
爆炸下限/%
爆炸上限/%
4.0 5.0
2.5 15.0 12.5
1)一定浓度的可燃物 2)一定的氧气含量 3)一定的点火能量
可燃气体或蒸汽只有达到一定浓 度,才会发生燃烧或爆炸。
可燃气体要燃烧需达到一定浓度, 汽油需达到14.4%,煤油为15%
不管何种形式的引火源,都必须达到一定 的强度才能引起燃烧反应。例如汽油的最 小点火能量为0.2mj,乙醚最小点火量为 0.19 mj
到储罐容纳不下时,油品就会像“跑锅”一样溢出
罐外,这种现象叫“沸溢”。
4)喷溅燃烧
重质油品的下部有水垫层时,发生火灾后,
由于热波往下传递,若将储罐底部的沉积水的
温度加热到汽化温度,则沉积水将变成水蒸气,
体积扩大,当形成的蒸汽压力大到足以把其上
面的油层抬起,最后冲破油层将燃烧着的油滴
和包油的油气抛向上空,向四周喷溅燃烧。
4)相互作用
燃烧不仅需要具备必要和充分条件,而 且还必须使燃烧条件相互结合、相互作 用,燃烧才会发生或持续。
第二节 燃烧类型 1 2
3 4 闪燃 着火 自燃
爆炸
一、 闪燃
(一)、闪燃的含义
含义:在可燃液体表面上方,蒸汽与空气的混合气 体遇火源发生的一闪即灭的瞬间燃烧现象,称为闪燃。
原因:是因为液体在闪燃温度下蒸发速度较慢,所蒸发出来 的蒸气仅能维持短时间的燃烧,而来不及提供足够的蒸气补充维 持稳定的燃烧,故闪燃一下就熄灭了。
2.阴燃
物质无可见光的缓慢燃烧,通常产生烟和温度升 高的迹象,称为阴燃。 某些固体可燃物在空气流通、加热温度较低或水 分较高时就会发生阴燃。
成捆的纸张、棉、麻以及大堆垛的煤、草、湿木 材等,受热后易发生阴燃。
阴燃是可燃固体的燃烧特点
阴燃与有焰燃烧在一定条件下可相互转化 。
如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,即可有焰燃烧转为阴燃。
综上所述:物质的燃烧是氧化反应;氧化 反应不一定是燃烧;能够被氧化的物质不一定 都是能够燃烧的物质。 生活中常见,被氧化的物质而不是燃烧物的 有???
三、 燃烧的条件
(一)、燃烧的必要条件
助燃物
注意:三个要素同时具备的情况下可燃物才能发生 燃烧,无论缺少那一个,燃烧都不能发生。
1、可燃物的含义 凡是能与空气中的氧或其他氧化剂起燃烧 反应的物质,均称为可燃物。
第二章
基础知识
教学目录: 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 燃烧的本质与条件 燃烧类型 燃烧过程与特点 燃烧产物 影响火灾发展变化的主要因素 防火与灭火的基本原理
教学目的
通过学习本章的内容,基本了解燃烧的定义、 燃烧的本质、燃烧的条件、燃烧的类型、燃烧的过 程及特点、燃烧产物,重点掌握影响火灾发展的主 要因素、防火与灭火的基本原理。
度快。
根据气体物质燃烧过程的控制因素不同, 其燃烧有以下两种形式: 1)扩散燃烧 可燃气体从喷口喷出,在喷口处与空气中 的氧边扩散混合、边燃烧的现象称为扩散燃 烧。 其燃烧速度,主要取决于可燃气体的扩散 速度。气体扩散多少,就烧掉多少。这种燃烧 比较稳定。
例如:管道、容器泄露口发生的燃烧, 天然井口发生的井喷燃烧等均属扩散燃烧。
如:锅炉爆炸、
液化气钢瓶爆炸
特征:介质仅有物理变化、没有化学变化,能 直接或间接造成火灾
2、化学爆炸 由于物质本身发生化学反应,产生大量气体 并使温度、压力增加或者两者同时增加而形成的 爆炸现象,称为化学爆炸。 如:可燃气体爆炸、蒸汽爆炸或粉尘爆炸、 炸药的爆炸。
特点:反应速度快,爆炸时放出大量的热能,产 生大量气体和很大的压力,并发出巨大的声响。 能够直接导致火灾。
馏后获得的碳氢化合物的混合物
丙:闪点≥
60℃,如重油仓库
重油是原油提取汽油、柴油来自百度文库的剩余重质油
二、 着火
(一)、着火的含义
含义:可燃物在空气中与火源接触,达到某 一温度时,开始产生有火焰的燃烧,并在火源移 去后仍能持续并不断扩大的燃烧现象,称为着火。
着火——燃烧的开始
二、 着火
(二)、物质的燃点
3、引火源
引火源的定义:凡使物质开始燃烧的外部热源 统称为引火源。温度越高,越容易点燃可燃物质。
引火源种类: ① 明火焰; ② 高温物体; ③ 电火花; ④ 撞击与摩擦; ⑤ 绝热压缩; ⑥ 光线照射与聚焦; ⑦ 化学反应放热。
(二)燃烧的充分条件
具备了燃烧的必要条件,并不意味着燃烧必然发生。
燃烧的充分条件:
75.0 15.0
82.0 28.0 74.0
氨 一氧化碳
2、爆炸温度极限(可燃液体)
爆炸温度极限是指可燃液体受热蒸发出的蒸汽浓 度等于爆炸浓度极限时的温度范围。 液体在某一温度下蒸发出等于爆炸浓度下限的蒸 汽浓度,此时的温度称为爆炸温度下限。 液体在某一温度下蒸发出等于爆炸浓度上限的蒸 汽浓度,此时的温度称为爆炸温度上限。 爆炸温度上、下限之间的范围越大,爆炸危险就 越大。
(二)液体物质的燃烧特点
1)蒸发燃烧 液体蒸发与燃烧同时进行, 边蒸发边燃 烧, 蒸发多少就燃烧多少。 其燃烧速度取决于液体的蒸发速度,蒸 发得越快,燃烧得越快。
2)动力燃烧 是指燃烧性液体的蒸气、低闪点液雾预先与空 气或氧气混合,遇火源产生带有冲击性的燃烧。
如;雾化汽油、煤油等发挥性较强的烃
类在气缸中的燃烧就属于这种情况。
3、核爆炸 由于原子核裂变或聚变反应,释放出核能所
形成的爆炸。 原子弹、氢弹、中子弹爆炸
(三)、爆炸极限
1、爆炸浓度极限(气体、粉尘)
爆炸浓度极限是指可燃的气体、蒸汽或粉尘与 空气组成的混合气体后,遇火会产生爆炸的最高或最 低的浓度。 气体、蒸汽的爆炸极限,用体积百分数表示, 粉尘用单位体积中的质量表示((g/m³ )
闪燃往往是可燃液体发生着火的先兆。
闪燃就是危险的警告。
如:煤油蒸发出来的气体遇火源会产生闪燃现象。
(二)物质的闪点 1、含义:在规定的实验条件下,液体挥发的 蒸气与空气形成混合物,遇火源能够产生闪燃的液体 最低温度称为闪点。
闪点是评定液体火灾危险性大小的重要参数。
闪点越低,火灾危险性就越大;反之,则越小。
(一)、自燃的含义
含义:可燃物在没有外部火花、火焰等火源的 作用下,因受热或自身发热并蓄热所产生的自然燃 烧,称为自燃。
也可以说:无外界火源的条件下,由于自身所发 生的物理、化学、生物变化而产生热量并积蓄,使温 度不断上升,自行燃烧起来的现象。
三、 自燃
(二)、物质的自燃点
在规定的试验条件下,可燃物质产生自燃
2、可燃物的分类
固体可燃物 液体可燃物
气体可燃物
一般来讲,气体比较容易燃烧,其次是液体,第三是固体。
2、助燃物含义:凡与可燃物质结合能导致燃烧
的物质称为助燃物。
助燃物分类:
1、氧气 燃烧过程中的助燃物主要是氧气。 空气中含有大约21%的氧
2、其它助燃物
还有些物质(如:氯,氟,氯酸钾等)也
可作为燃烧反应的助燃物。
许多火灾、爆炸事故是由预混燃烧引起的。
第四节 燃烧产物
1 2 燃烧产物的含义和分类 不同物质的燃烧产物 燃烧产物的毒性 烟气
爆炸浓度极限/% 物质名称
爆炸温度极限/℃
下限
3.3 1.5 0.8 1.7
上限
18.0 7.0 62.0 7.2
下限
11.0 5.5 33.5 -38.0
上限
40.0 31.0 53.0 -8.0
乙醇 甲苯 松节油 车用汽油 灯用煤油
1.4
7.5
40.0
86.0
第三节 燃烧过程及特点
1 2
可燃物的燃烧过程 可燃物的燃烧特点
能量转换:势能、化学能、机械能 →→→动能 特点:破坏作用和杀伤作用极大
(二)、爆炸的分类
通常将爆炸分为: 物理爆炸、化学爆炸、核爆炸
1、物理爆炸
装在容器内的液体或气体,由于物理变化(温度、 体积和压力等因素)引起体积迅速膨胀,导致容器压 力急剧增加,由于超压或应力变化使容器发生爆炸。
爆炸前后物质的性质及化学成分不改变。
在规定的试验条件下,应用外部热源使物质表面 起火并持续燃烧一定时间所需的最低温度,称为燃点 或着火点,以“℃”表示。
一切可燃液体的燃点都高于闪点
控制可燃物质的温度在其燃点以下,就可以防止 火灾的发生。
用水冷却灭火,其原理就是将着火物质的温度降 到燃点以下 。
二、 着火
(二)、物质的燃点
三、 自燃
第一节 燃烧的本质与条件
1 2 3
燃烧的定义 燃烧的本质 燃烧的条件
一、 燃烧的定义
什么是“燃烧”?
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)发烟的现象。
燃烧有什么特征呢?
特征一
特征二
特征三
化学反应
放热
发光
下面 两种现象是属于燃烧吗??
1) 生石灰(CaO)遇水反应放出大量的热???
扩散燃烧的特点: 为扩散火焰不运动,可燃气体与气体氧化剂 的混合在可燃气体喷口进行。对于扩散燃烧,只 要控制得好,便不至于造成火灾。
2)预混燃烧 可燃气体与助燃气体在燃烧之前混合,并 形成一定浓度的可燃混合气体,被引火源点燃所
引起的燃烧现象,称为预混燃烧。这类燃烧往往
造成爆炸,也称爆炸式燃烧或动力燃烧。
2) 电灯泡的灯丝通电后发光发热?????
燃烧不仅在空气(氧)存在时能发生,
有的可燃烧物在其他氧化剂中也能发生燃烧。
其他氧化剂:过氧化氢、高锰酸钾、臭氧、 重铬酸钾、氯气 如: 氢气在氯气中也能燃烧
二、 燃烧的本质
本质——游离基的连锁反应。
游离基——化合物或单质分子中的共价键,在外界因 素(光、热)的影响下,可分裂而成含有成对电子的 原子或原子基团。
一、 可燃物的燃烧过程
可燃物在空气中达到可燃物的点燃温度时,外 层部分就会熔解、蒸发或分解并发生燃烧,在燃烧 过程中放出热和光。放出的热加热边缘的下一层, 使其达到燃点温度,燃烧过程不断持续。
固体、液体:分解、蒸发生成气体——与氧 化剂作用发生燃烧 气体:直接燃烧
二、 可燃物的燃烧特点
(一)、固体物质的燃烧特点 主要有以下四种方式: 1.表面燃烧 蒸气压非常小或难于热分解的可燃固体, 不能发生蒸气燃烧或分解燃烧,当氧气包围 物质的表层时,呈炽热状态发生无焰燃烧现 象。 如:焦炭、木炭、铁和铜的燃烧。
的最低温度,称为自然点。
自燃点是衡量可燃物质受热升温形成自燃危
险性的依据。自燃点越低,危险性越大。
三、 自燃
(二)、物质的自燃点
四、 爆炸
(一)、爆炸的含义
含义:由于物质急剧氧化或分解反应产生温度 、压力增加或两者同时增加的现象。 广义:物质从一种状态迅速转变成另一状态, 并在瞬间放出大量能量,同时产生声响的现象,称 为爆炸。
储罐一旦出现沸溢和喷溅的征兆,火场有
关人员必须立即撤到安全地带,并应采取必要
的技术措施。
(三)气体物质的燃烧特点
可燃气体不需要经过熔化、蒸发等相变过
程,而在常温常用压下就可以任意比例与氧化
剂相互扩散混合,完成燃烧反应的准备阶段。
气体在燃烧时所需热量仅用于氧化或分解,
或将气体加热到燃点,因此容易燃烧且燃烧速
物质的闪点
闪点在消防上的应用 (1)根据闪点,将能燃烧的液体分为易燃液体和可燃液
体。
(2)根据闪点,将液体生产、加工、储存场所火灾危险性
分为甲、乙、丙三个类别。
甲:闪点< 28℃,例如甲醇,苯等合成或精制厂房
甲醇是一种有机化合物,是最简单的醇类
乙:28℃ ≤闪点< 60℃,例如煤油仓库
煤油(俗称火水,旧称火油)是一种通过对石油进行分
3.分解燃烧
分子结构复杂的可燃固体,由于受热分解而
产生可燃气体后发生的有焰燃烧现象。 如:木材、纸张、棉、麻、毛、丝以及合
成高分子的热固性塑料、合成橡胶等的燃烧。
4.蒸发燃烧 熔点较低的可燃固体受热后熔融,然后与可燃 液体一样蒸发生成蒸汽而发生的有焰燃烧现象, 称为蒸发燃烧。 如:石蜡、沥青、松香、热塑性高分子材料。