燃烧基础知识课件..

原油和重质石油产品燃烧时的沸溢和喷溅 重质油品的沸溢和喷溅
（一）沸溢
1、沸溢：热波在油品中传播时，乳化水或自由水
蒸发，形成大量油包气气泡，最后发生向外溢出的
现象。 2、沸溢的发生条件： （1）原油具有形成热波的特性； （2）原油中含有乳化水或自由水；
（3）原油的粘度较大。
中间层 加热层 液 层
沸溢的形成示意图
2.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。
注意
燃烧不仅在空气（氧气）存在时能发生，有的可燃物
在其他氧化剂中也能发生燃烧。如金属镁可以在二氧 化碳中燃烧，氧化剂是二氧化碳。 2Mg+CO2=2MgO+C
二、燃烧的本质
燃烧是一种游离基的连锁反应，即有游离基（自 由基）在瞬间进行的循环连续反应。
第二节 燃烧类型
燃烧按其发生瞬间的特点不同分为
闪燃
着火
自燃
爆炸
一
闪燃
1、闪燃的含义
在液体表面上能产生足够的可燃蒸气，遇火 能产生一闪即灭的燃烧现象称为闪燃。 可燃液体之所以会发生一闪即灭的燃烧现象 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。 闪燃往往是可燃液体发生火灾的先兆。
形成主要原因液体粘稠，密度不均，热波向下传递 喷溅是沸溢的强化版
危害性极大
Q2 Q1
黄岛油库火灾

1989年8月12日9时55分，中国石油天然气总公司 黄岛油库5号油罐遭雷击起火。 灭火过程该储罐发生 数次沸溢和喷溅，引起附近多个油罐发生爆炸，过火 面积数平方公里。 战斗中共有13名官兵壮烈牺牲，81名官兵和12名 油库职工受伤，火灾直接财产损失约3550万元。
内容
第一节 燃烧的本质与条件
第二节 燃烧类型 燃烧过程及特点
第三节
第四节 燃烧产物 第五节 影响火灾发展变化的主要因素
第六节 防火与灭火的基本原理
一 燃烧的定义 二 燃烧的本质 三 燃烧的条件
人类对火的认识
1 、燃素学说：可燃物 都含有“燃 素”， 在空气作用下释放出来构成燃 烧。 2 、氧学说：燃烧是可燃物与氧的化 合反应同时放出光和热。 3 、现代学说：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）发烟的现象。
二
着火
1、着火的含义 可燃物在空气中与火源接触，达到一定温度时， 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。 着火是燃烧的开始，并且以出现火焰为特征。
2、物质的燃点 （1）定义 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，用℃表示。 （2）危险性的判定及应用机理 根据可燃物的燃点高低，可以衡量其火 灾危险程度。物质的燃点越低，则越容易着 火，火灾危险性越大。 一切可燃液体的燃点都高于闪点。
1777年，化学之父——安东尼· 拉瓦锡 （法）提出了
燃烧的氧学说 “燃烧是可燃物和氧的化合反应”
1774年，普利斯特利（英） 在实验室发现了氧！
近代化学之父——拉瓦锡
1777 “燃烧是可燃物和氧的化合反应”
一、燃烧的定义
1.（放热）（发光）的（化学反应）---
-燃烧三个基本特征。
四
爆炸 1、爆炸的概念 由于物质的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，称为爆炸。 从广义上讲，爆炸是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。 2、爆炸的分类 按爆炸过程的性质不同分为物理爆炸、化学爆炸 和核爆炸 三类。
急剧氧化分解反应 势能迅速转变动能 温度压力快速增加 对周围物体做功 造成极大破坏
古代“五行学说”
由于生产力和科技水平低下，对火的认识是充满 迷信色彩，火是万物之源，火能化育万物。 古希腊-火由天神普罗米修斯从天上偷来； 古中国-火是由圣人“燧人氏”发明； 古中国-“五行学说”；（金、木、水、火、土） 古印度-“四大学说”（地、水、火、风） 古希腊-“四元学说”（水、土、火、气）
遇火产生爆炸的最低浓度称为爆炸下限； 遇火产生爆炸的最高浓度称为爆炸上限。 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。 爆炸浓度上、下限值之间的范围越大，爆炸下限越 低、 爆炸上限越高，爆炸危险性越大。混合物的浓度低 于下限或高于上限时，既不能发生爆炸，也不能发生燃烧。 液体在该温度下蒸发出等于爆炸浓度下限的蒸气浓 度， 此时的温度称为爆炸温度下限；爆炸温度下限就是液 体的闪点。 爆炸温度上、下限值之间的范围越大，爆炸危险性就 越大。
液体燃烧的本质
2、物质的闪点
（1）闪点的含义 在规定的试验条件下，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的最低温度，称 为闪点，用℃表示。 （2）闪点在消防上的应用 根据闪点，将能燃烧的液体分为可燃液体和易燃 液体。 根据闪点，将液体生产、加工、储存场所的火灾危 险性分为甲（闪点＜28 ℃的液体）、乙（28 ℃ ≤闪点 ＜60 ℃的液体）、丙（闪点≥ 60 ℃的液体）三个类别， 以便根据其火灾危险性的大小采取相应的消安全措施。
（一）沸
溢
3、沸溢发生的时间 发生沸溢的时间与原油的种类、水分含量有关 。根据实验，含有1%水分的石油，经45~60分钟燃烧 就会发生沸溢。 4、 发生沸溢的征兆： （1）火焰由红变白变亮，高度突然增加； （2）烟气由浓黑变稀白； （3）油面蠕动，有轻微呼隆和嘶嘶声响。
重质油品的沸溢和喷溅
（二）喷溅
燃烧产物的数量及成分，随物质的化学组成
以及温度、空气（氧）的供给情况等变化而 有所不同。
1、单质的 燃烧产物
该单质元素的氧化物。如碳、氢、硫等 燃烧就分别生成二氧化碳、水蒸气、二 氧化硫，这些产物不能再燃烧，属于 完全燃烧产物。
2、化合物的 燃烧产物
除生成 完全燃烧产物外，还会生成不完全燃 烧产物。特别是一些高分子化合物，受 热后会产生热裂解，生成许多不同类型 的有机化合物，并能进一步燃烧。
三、燃烧产物的毒性
毒性气体 火灾中致人死亡的主要因素
四、烟气
含义：由燃烧或热解作用所产生的悬浮在大气中可见
的固体和（或）液体微粒的总和称为烟气
物质的自燃点
在规定条件下，可燃物质产生自燃的最低 温度称为自燃点。
与空气（氧）接触 不需要明火
最低温度
发生燃烧
自燃点
2、物质的自燃点 在规定的条件下，可燃物质产生自 燃的最低温度，称为自然点。在这一温 度时，物质与空气（氧）接触，不需要 明火的作用，就能发生燃烧。自燃点是 衡量可燃物质受热升温形成自燃危险性 依据。 可燃物的自燃点越低，发生自燃的 危险性就越大。
3、合成高 分子材料的 燃烧产物
合成高分子材料在燃烧过程中伴有热 裂解，会分解产生许多有毒或有刺激 性的气体，如氯化氢、光气、氰化 氢等。
4、木材的 燃烧产物
木材是一种化合物，主要由碳、 氢、氧元素组成，主要以纤维素分子 形式存在。木材在受热后发生热裂反应， 生成小分子产物。在200℃左右，主要生成 二氧化碳、水蒸气、甲酸、乙酸、一氧化碳 等产物；在280℃—500℃，产生可燃蒸汽及 颗粒；到500℃以上则主要是碳，产生的 游离基对燃烧有明显的加速作用。
核爆炸
是指由于原子核变或聚变反应，释放出核能所 形成的爆炸。如原子弹、氢弹、中子弹的爆炸
3、爆炸极限 爆炸极限
爆炸浓度极 限 是指可燃的
气体、蒸气或粉 尘与空气混合后 ，遇火会产生爆 炸的最高浓度或 最低浓度。
爆炸温度 极限 是指可
燃液体受热蒸发 出的蒸气浓度等 于爆炸浓度极限 时的温度范围
关于爆炸浓度极限和爆炸温度极限的几个知识点：
物理爆炸
是指装在容器内液体或气体由于物理变化引起 第二节 燃烧类型 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，且爆炸前后 物质的性质及化学成分均不变的现象。
化学爆炸
是指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，其特点反应速度块，爆炸时放出大 量的热能，产生大量的气体和很大的压力，并 发出巨大的声响。
“燃素说”
火是由无数细小的微粒（燃素）构成的物质实体。只
含有燃素的物质才能燃烧，并在燃烧时被释放出来， 变成灰烬；物质燃烧需要空气的原因在于，空气能够 吸收燃素。 虽能解释一些化学现象，但燃素毕竟是仅凭空想臆造 出来的，经受不起实践的检验。
燃烧的氧学说
1774年，普利斯特利（英）在实验室发现了氧！
一、燃烧产物的含义和分类
含义：燃烧或热解作用产生的全部物质
分类：
完全燃烧产物： 可燃物质在燃烧 过程中生成的产 物不能再燃烧。 如二氧化碳、二 氧化硫等 不完全燃烧产物： 可燃物质在燃烧过 程中生成的产物还 能继续燃烧。如一 氧化碳、醇类等。
Text 燃烧产物 Text
二、不同物质的燃烧产物
分解 燃烧
受热分解而产生可燃气体后发生的有焰 燃烧现象。
蒸发 燃烧
是指熔点较低的可燃固体受热后融熔， 然后与可燃液体一样蒸发成蒸气而发生 的有焰燃烧现象。
(一) 固体物质的燃烧特点
阴燃和有焰燃烧的互相转化主要是 氧气量的多少
（二）液体物质的燃烧特点
蒸发
液体
气体
+
氧气

燃烧
沸溢和喷溅
常见与储存重油、原油的油罐火灾
链反应机理大致分为链引发、链传递和链终止。
游离基的链反应是燃烧反应的实质，光和热是燃 烧过程中发生的物理现象。
燃烧是氧化反应，而氧化反应不一定是燃烧。
三、燃烧的条件