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1、第二章：燃烧的基本原理与灭火的基本的方法第一节：燃烧的基本原理火灾是在时间和空间上失去控制的燃烧，因此，火灾是一种燃烧现象，研究火灾就必须研究燃烧现象。一、燃烧的本质燃烧，俗称“着火”。人们通过长期用火实践和大量的科学实验证明，燃烧是可燃物质与氧化剂作用发生的一种放热发光的剧烈化学反应，通俗地说燃烧就是放热发光的化学反应过程。因此，国标（GB590786）规定：燃烧是可燃物与氧化剂发生作用的放热反应，通常伴有火焰、发光和发烟现象。可燃物在燃烧过程中，生成了与原来物质完全不同的新物质。C + O2 燃烧 CO22H2 + O2 燃烧 2H2OCH4 + 2O2 燃烧 CO2 + 2H2O燃烧不仅
2、在空气中（氧）存在时能发生，有的可燃物在其它氧化剂中也能发生燃烧。例如，氢就能在氯气中燃烧： H2 + CL2 燃烧 2HCL燃烧具有三个特征，即化学反应、放热和发光。通电的电炉和灯泡虽然有发光和放热现象，但没有进行化学反应，只是进行了能量的转化，故不是燃烧；生石灰遇水发生了化学反应，并且放出了大量的热，但它没有发光现象，它也不是燃烧。这些现象虽然不是燃烧，但在一定条件下，可作为着火源引起燃烧或引发火灾。二、燃烧的基本条件燃烧需要一定的条件，如果不具备一定的条件，燃烧就不会发生。人们在同火灾长期斗争的实践中发现，任何物质要发生燃烧，必须具备下列三个基本条件（亦称三要素）：即可燃物、氧化剂和温度
3、（着火源） （一）可燃物 凡能在空气、氧气或其它氧化剂中发生燃烧反应的物质，都称为可燃物。如木材、氢气、汽油、煤碳、纸张、硫等等。可燃物如果按其化学组成，可分为无机可燃物和有机可燃物两大类；从数量上讲，绝大部分可燃物为有机物，少部分为无机物。按其所处的状态，又可分为可燃固体、可燃液体和可燃气体三大类。对于这三种状态的可燃物来说，其燃烧难易程度是不同的，一般是气体比较容易燃烧，其次是液体，最后是固体。可燃物是燃烧不可缺少的一个首要条件，是燃烧的内因，没有可燃物，燃烧根本不能发生。 （二）助燃物（氧化剂） 凡是与可燃物质相结合并能帮助、支持和导致着火或爆炸的物质，称为助燃物。助燃物，实质上是氧化剂
4、，氧化剂是一种能氧化其它物质而本身被还原的物质。氧化剂的种类很多，最常见的就是氧气。空气、氯、溴、氯酸钾、过氧化钠等都是氧化剂，都能帮助和支持燃烧。 人们通常所说的助燃物是指空气，因为空气中存在约五分之一（约21）体积的氧，故一般可燃物在空气中遇点火源都能燃烧。燃烧时，可燃物与氧化剂发生剧烈地氧化还原反应，在反应中，可燃 物被氧化，氧化剂被还原。 （三）点火源 凡是能够使可燃物与助燃物发生燃烧反应的能量来源统称为点火源。这种能量既可以是热能、光能、电能、化学能，也可以是机械能。点火源温度越高，越容易引起可燃物燃烧。根据点火源产生能量的来源不同，点火源一般可分为直接火源和简接火源：1、直接火源（
5、1）、明火：指生产、生活中的炉火、焊接火、吸烟火，撞击、磨擦产生的火，机动车排气管的火星、飞火等。明火是最常见而且是比较强的点火源，也是最危险的点火源。（2）、电弧、电火花：指电器设备、电气线路、电气开关短路或漏电产生的火花；电话、手机、BP机等通信工具开关产生的电火花等；还有静电火花，如人体与化纤衣服摩擦产生的静电火花。这些电火花都能引起可燃性气体、液体蒸气和易燃固体物质着火。（3）、雷电：瞬间高压放电的雷击能引燃任何可燃物。2、间接火源（1）、高温：指高温加热、烘烤、积热不散、机械故障发热等由于蓄热而产生较高温度，如金属焊割时的熔渣、发热的白炽灯、烧红的铁块、长时间通电的电熨斗等。（2）、
6、光辐射：如太阳光、凸玻璃聚光热等。这种热能只要具有足够的温度，就能点燃可燃物质，从而引发火灾。（3）、自燃起火：指既无明火又无外来热源的情况下，物质本身自行发热、燃烧起火。如黄磷在空气中会自行起火，钾、钠等金属遇水会着火。 （四）、燃烧的充分条件要发生燃烧必须同时具备燃烧的三个要素，缺一不可。但是在某些情况下，虽然具备了燃烧的三个要素，也不一定能发生燃烧。如果可燃物的数量不够，氧气不足或点火源的热量不大，温度不够，燃烧也不能发生。所以，要发生燃烧，除了上述三个基本条件外，还必须具备以下充分条件。第一，一定数量的可燃物 首先，要发生燃烧，必须有足够数量的可燃物质。如果在空气中的可燃气体或蒸气的浓
7、度不够，燃烧就不会发生。例如：在一般气温下用火柴去点汽油和柴油时，汽油立即燃烧起来，而柴油却不能燃烧。为什么柴油不能燃烧呢？这是因为柴油在一定气温下挥发到空气中的蒸气数量很少，还没有达到燃烧的浓度。也就是说，虽有可燃物质，但其浓度不够，即使有空气（氧）和引火源的接触，也不能发生燃烧。第二，一定比例的助燃物 要使可燃物质燃烧，必须供给足够的助燃物，否则，燃烧就会逐渐减弱，直至熄灭，也就是说助燃物质的数量不够，也不能发生燃烧。例如：点燃的蜡烛用玻璃钟罩罩起来，不让周围的空气进入，这样经过较短的时间，蜡烛就会熄灭。通过对玻璃罩内的气体的分析，发现这些气体中还含有16的氧气，这说明一般可燃物在空气中的
8、含氧量低于16的条件下，就不能发生燃烧。 第三，一定能量的点火源 要发生燃烧，引火源必须有一定的温度和足够的热量，否则燃烧也不能发生。例如：从烟囱冒出来的火星温度约为600如果这些火星落在易燃的柴草或刨花上，就能引起燃烧，这说明这些火星所具有的温度和热量能引燃这些物质。如果这些火星落在大块木材上，就会很快熄灭，不能引起燃烧，这说明落在大块木材上的火星虽有相当高的温度。但缺乏足够的热量。因此不能引起大块木材燃烧。第四，要发生燃烧，必须使燃烧的三个要素相互结合、相互作用，否则燃烧就不能发生。譬如，在我们房间内有桌椅、窗等可燃物质，有充满空间的空气，有火源、电源，构成了燃烧的三个要素，可是并没有发生
9、燃烧现象。这就是因为这些条件没有互相作用，火源没有点燃桌椅板凳等可燃物质，火当然就烧不起来。三、燃烧的类型1、闪燃：闪燃是指易燃或可燃液体挥发出来的蒸气分子与空气混合后，达到一定的浓度，遇火源产生一闪即灭的现象。发生闪燃是因为易燃或可燃液体在闪燃温度下蒸发的速度比较慢，蒸发出来的蒸气仅能维持一刹那的燃烧，来不及补充新的蒸气维持稳定的燃烧，因而一闪就灭了。2、着火：可燃物与着火源接触引起燃烧，这种持续燃烧的现象就叫着火。着火是燃烧的开始，并且以出现火焰为特征。着火是日常生活中最常见的燃烧现象，如用打火机点燃柴草、汽油、液化石油气，就会引起它们着火。3、自燃：可燃物质在空气中没有外部火花、火焰等火
10、源的作用，靠自身发热或外来热源引发的自行燃烧现象。4、爆炸：是指物质由一种状态迅速地转变成另一种状态，并在瞬间释放出巨大的能量，或气体、蒸气在瞬间发生剧烈膨胀的现象。四、火灾发展的基本过程无论那种形式的火灾，它们都包括着火、火势增大、烟气蔓延、火焰熄灭等过程。我们把火灾的发展大体分成初期增长阶段、充分发展阶段及减弱阶段。 火灾历程 室内火灾发展曲线图1、初期增长阶段刚起火时，火区的面积不大，其燃烧状况与敞开环境中的燃烧差不多。如果不及时扑救，火区将逐渐增大。不久，其规模便增大到房间体积明显影响燃烧状况的阶段。也就是说，房间的通风状况对火区继续发展的影响越来越明显。在这一阶段中，室内的平均温度还
11、比较低，因为总的热释放速率不高，不过在火焰和着火物体附近已出现局部高温区。如果房间的通风状况良好，火灾将逐渐发展到一个重要的转变阶段轰燃。这里室内所有的可燃物都将起火。轰燃的出现标志着室内火灾已由初始增长阶段转变到充分发展阶段。与火灾的其他主要阶段相比，轰燃所占时间是比较短暂的，对应着温度时间曲线陡升的那一小段时间。2、充分发展阶段火灾进入这一阶段后，燃烧强度仍在增强，热释放速率逐渐达到某一最大值，室内温度经常会升到800C以上，因而可以严重地损坏室内的设备及建筑物本身的结构，甚至造成建筑物的部分毁坏或全部倒塌。另一方面，高温烟气还会携带着相当多的可燃组分从起火室的开口窜出，从而引起邻近房间或
12、相邻建筑物起火。3、减弱阶段这是火灾逐渐冷却的阶段。一般认为，此阶段是从室内平均温度降到其峰值的80%左右时开始的。这是可燃物的挥发组分大量消耗而致使燃烧速率减小的结果。随后明火燃烧无法维持，可燃固体变为赤热的焦炭。这些焦炭按碳燃烧的形式继续燃烧，不过燃烧速率比较缓慢。由于燃烧放出的热量不会很快散失，室内温度仍然较高，在焦炭附近还会存在局部相当高的温度区。若火灾尚未发展到减弱阶段就被扑灭了，可燃物还会发生热分解，而火区周围的温度在一段时间内还比平时高得多，可燃挥发组分还可以继续析出。如果达到了足够高的温度与浓度，还会再次出现明火燃烧。因此，灭火后应当注意这种“死灰复燃”问题。小资料：痛心！全国
13、平均每天烧掉400万元 假如，你是一个亿万富翁，你舍得每天从自己的金库里提取400万元人民币当众焚毁吗？我想，你肯定不会，否则，这个亿万富翁用不了几天，便会从大富翁变成一个穷光蛋！ 但是，日常生活中却偏偏有这一种我们视而不见，但却千真万确存在的怪事：每天，中国都有400万元被焚毁！ 据中国火灾统计年鉴统计：1997年，全国共发生火灾（不含森林、草原火灾）140028起，死亡2722人，伤4930人，直接财产损失154亿元。也就是说，中国每天都有427万元被烧掉。 1998年，全国共发生火灾（不含森林。草原。火灾）142326起，死亡2389人，伤4905人，直接财产损失144亿元，同样，每天都
14、有400万元被烧毁。 1999年，全国共发生火灾179755起（不含森林、草原火灾），死亡2744人，伤4572人，直接财产损失1433亿元。全国每天也有近400万元被烧掉。2001年，全国共发生火灾215863起，造成2314人死亡和139亿元的直接财产损失。全国每天有约380万元被烧掉。 这些每天白白烧掉的400万元，如果用来投资开发中国的西北地区。不知可以产生多么巨大的经济效益；如果用来扶贫或解决城镇失业下岗的职工，每天的400万元就等于每天可以建造一座中小型的生产企业，不知解决了多少失业人员的饭碗问题；假如将这些400万元用来资助希望工程的话，它的作用几乎可以每天解决100多间希望小学的建造当然，这些都不过是假设，尽管400万元的作用如此巨大，但每天，在中国却因为火灾价值400万元的财务被付之一炬。 有人作过统计，自建国以来，特别是在改革开放初期，我国由计划经济向市场经济转轨的过程中，火灾以每年平均40的增长率吞噬着人民的生命财产。然而由于严重滞后的公众消防意识，成为火灾日益疯狂的最大帮凶。据公安部消防局的有关统计报道：建国以来，我国火灾的年平均损失依次为：50年代：5000万元； 60年代：12亿元： 70年代：25亿元； 80年代：35亿元； 90年代，95亿元。 上述数据向人们表明：面对经济建设的飞跃发展，以及火灾越来越严峻的现实，如果全社会
