第二章 燃烧基础知识Beijing 本章主要内容1、燃烧的本质、条件2、燃烧的类型3、燃烧产物及毒害性4、防火、灭火的基本原理及方法第一节 燃烧的本质与条件 一、燃烧的定义国标《消防基本术语 · 第一部分》GB5907-86中燃烧的定义： 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）发烟的现象燃烧应具备的三个特征：化学反应、放热、发光§ 下面几种现象是属于燃烧吗？？1) 生石灰（CaO）遇水反应放出大量的热CaO+H2O= Ca(OH)2+热量 属化学反应，但无发光现象2) 电灯的灯丝通电后发光发热 通电后的发光发热现象，是物理现象，不属于化学 反应 不是燃烧不是燃烧二、燃烧的本质近代连锁反应理论认为：燃烧是一种游离基的连锁反应，即由游离基在瞬间进行的循环连续反应游离基：又称自由基或自由原子，是化合物或单质分子的共价键在外界因素（光，热）的影响下，分裂而成化学活性非常强的原子或原子基团当反应物产生少量的游离基时，即可发生链反应只要反应一经开始，就可经过许多连锁步骤自行加速发展下去，直到反应物燃尽为止当游离基消失时，链反应就会终止。
链反应机理大致分为：链引发、链传递、链终止例如： H2 + Cl2 2HCl 由下列反应构成：Cl2 2Cl· (链引发)Cl· + H2 HCl + H·H· + Cl2 HCl + Cl·H· + H· H2H· + Cl· HClCl· + Cl· Cl2引发( 链传递)点燃( 链终止)§ 氧化反应与燃烧的关系： 燃烧烧 一定是 氧化反应应氧化反应应 不一定是 燃烧烧铁生锈： 4Fe + 3O2 + xH2O 2Fe2O3·xH2O （红色 ）(属于氧化反应而并非燃烧)铁燃烧： 3Fe + 2O2 Fe3O4（黑色）氧化反应燃烧点燃可燃物助燃物引火源（一）燃烧的必要条件三、燃烧的条件可燃物固体可燃物液体可燃物气体可燃物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。
2、可燃物的分类助燃物§ 助燃物：即能与可燃物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Mg + Cl2 MgCl2 点燃引火源§ 概念：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1）一定浓浓度的可燃物 2）一定的氧气含量3）一定的点火能量4）相互作用当氧气浓浓度低于14%时时，燃着 的木块块会自行熄灭灭 可燃气体要燃烧烧需达到一定 浓浓度，如氢氢气的含量75%时时都不会燃烧烧必须须大于可燃物所需的最小点 火能量物质名称最小点火能 量（mJ ）物质名称最小点火能量（ mJ）汽油0.2乙炔 (7.72%)0.019氢氢（29.5%）0.019甲烷烷 (8.5%)0.28丙烷烷 (5%~5.5%)0.26乙醚醚 (5.1%)0.19甲醇 (12.24%)0.215苯 (2.7%)0.55常见几种物质的最小点火能量第二节 燃烧类型燃烧类型根据燃烧发生瞬间的特点不同，燃烧可分为： Ø 着火Ø 闪燃Ø 自燃 Ø 爆炸一、着火（一）着火的含义 可燃物与火源接触，达到某一温度，产生有火焰的燃烧并在火源移去后能持续燃烧的现象。
（二）燃点可燃物质开始持续燃烧时所需要的最低温度叫做燃点可以衡量其火灾危险程度，物质的燃点越低，则越易着火，危险性越大物质名称燃点（℃）物质名称燃点（℃）黄磷34棉花210硫207布匹200蜡烛烛190松木250纸张纸张130橡胶120几种典型物质的燃点：（三）燃点在消防中的应用1）控制可燃物温度，使其在燃点以下，以防止起火2）根据燃点，确定燃烧固体类别易燃固体，是指燃点小于或等于300℃的固体，如木材，棉花可燃固体，是指燃点高于300 ℃的固体3）根据燃点，决定火场抢救物质的先后在火场上，如果燃点不同的物质处在相同的条件下，受到火源作用时，燃点低的先着火，易蔓延因此在抢救时，要先抢救或冷却燃点低的物质二、闪燃 （一）闪燃的含义一定温度下，液体表面上产生的可燃蒸气， 遇火源能产生一闪即灭的燃烧现象可燃液体之所以会发生一闪即灭的现象，主要因为液体在闪燃温度下蒸发速度慢，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燃烧，故闪燃一下就熄灭了 闪燃是可燃液体发生着火的先兆，闪燃就是危险的警告二）闪点1、闪点的含义 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2、闪点在消防上的应用（1）根据闪点将燃烧性液体分为两类：（2）根据闪闪点，将液体生产产、加工、储储存场场所的火灾危险险性分为为三类类：甲：闪点＜ 28oC，例如甲醇，苯等合成或精制厂房乙：28oC ≤闪点＜ 60oC，例如煤油仓库丙：闪点≥ 60oC，如重油仓库3、闪点与燃点的关系：一般可燃液体的燃点都高于闪点燃点对于可燃固体和闪点比较高的可燃液体，则具有实际意义根据可燃物的燃点高低，可以衡量其火灾危险程度，以便在防火和灭火工作中采取相应的措施对于易燃液体来说，其燃点比闪点高1℃～5℃因此，在评定易燃液体的火灾危险时，一般以闪点为参数三、自燃（一）自燃的含义 无外部火花、火焰等火源的作用下，靠受热或自身发热并蓄热所产生自行燃烧的现象§ 受热自燃：可燃物被外部热源间接加热其达到一定温度时，未与明火直接接触就发生燃烧，这种现象叫做受热自燃比如可燃物靠近高温物体时，有可能被加热到一定温度被“烤”着火二）自燃类型§ 本身自燃没有外部热源直接作用，由于其内部的物理作用、化学作用或生物作用而发热导致升温而发生的自燃举例：1、氧化发热自燃（如：煤堆自燃）2、发酵放热自燃（如稻草、树叶、锯末、 甘蔗渣等在潮湿的环境中）（三）物质的自燃点在规定的条件下，物质发生自燃的最低温度叫做自燃点。
自燃点是衡量可燃物质受热升温导致自燃危险的依据可燃物的自燃点越低，发生自燃的危险性就越大 表2-3 部分可燃物的自燃点 物质质名称 自燃点（℃） 物质质名称 自燃点（℃）黄磷34~35乙醚醚170煤油240~290汽油280松香240柴油350~380四、爆炸（一）爆炸的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，称为爆炸一旦发生爆炸，将会对邻近的物体产生极大的破坏作用，这是由于爆炸体系的高压气体作用到周围物体上，使物体遭到破坏二）爆炸的分类§ 物理爆炸装在容器内的液体或气体，由物理变化所引起，使体积迅速膨胀，容器压力急剧增加，由于超压力或应力变化使容器发生爆炸，且在爆炸前后物质的性质及化学成分不发生改变的现象如蒸汽锅炉、液化气钢瓶等爆炸，均属于物理爆炸§ 化学爆炸指由于物质本身发生化学反应，产生大量气体并 使温度、压力增加或两者同时增加而形成的爆炸现象 如炸药的爆炸特点：反应速度快，放出大量的热，破坏性极强§ 核爆炸由于原子核裂变或聚变反应，释放出核能所形成 的爆炸如：原子弹、氢弹、中子弹等属核爆炸三）爆炸极限1）爆炸浓度极限指可燃气体、蒸气或粉尘与空气的混合物，遇着火源能够发生爆炸的最高或最低的浓度，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。
气体、蒸气的爆炸极限，通常以体积百分比来表示；粉尘通常用单位体积中的质量（g/m3）来表示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极限范围愈宽，发生爆炸的危险性越大部分可燃气体和液体蒸气的爆炸浓度极限物质名称爆炸下限/%爆炸上限/%氢氢气4.075.0甲烷烷5.015.0乙炔2.582.0氨15.028.0一氧化碳12.574.02）爆炸温度极限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液体在该温度下蒸发出等于爆炸浓度下限的蒸发浓度，此时的温度称为爆炸温度下限（即液体的闪点）；液体在该温度下蒸发出等于爆炸浓度上限的蒸气温度，此时的温度称为爆炸温度上限表2-4 常见液体爆炸浓度极限与爆炸温度极限的比较物质名称爆炸浓度极限/%爆炸温度极限/℃下限上限下限上限乙醇3.318.011.040.0甲苯1.57.05.531.0松节节油0.862.033.553.0车车用汽油1.77.2-38.0-8.0灯用煤油1.47.540.086.0第三节 燃烧过程及特点一、可燃物的燃烧过程当可燃物与其周围相接触的空气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量和光。
这些释放出来的热量又加热边缘的下一层，使其达到点燃温度，于是燃烧过程就不断地持续固体和液体发生燃烧时，需经过分解和蒸发，生成气体，然后再由气体与氧化剂作用发生燃烧而气体物质不需要经过蒸发，可以直接燃烧1） 固体物质燃烧特点 分解燃烧固体燃烧方式 蒸发燃烧表面燃烧阴燃二、可燃物的燃烧特点二、可燃物的燃烧特点• 阴燃一般发生在火灾的初起阶段；• 蒸发燃烧和分解燃烧多发生在火灾的发展阶段和猛烈阶段• 表面燃烧一般发生在火灾的熄灭阶段分解燃烧§ 概念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，丝以及合成橡胶等的燃烧可燃固体可燃气体燃烧分解n 燃烧过程蒸发燃烧§ 概念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产生可燃蒸气而发生的有焰燃烧现象如蜡烛，沥青等n 燃烧过程 可燃固体可燃气体熔化、蒸发燃烧表面燃烧§ 概念有些固体可燃物的蒸气压非常小或难以发生分解，不能发生蒸发燃烧或分解燃烧，当氧气包围物质的表层时，呈炽热状态发生无火焰燃烧如木炭，铜，铁的燃烧阴 燃§ 概念某些固体可燃物在氧不足，加热温度较低或可燃物含水分较多等条件下发生的无火焰，只冒烟的缓慢燃烧现象。
如成捆的棉，麻的燃烧 阴 燃阴燃 有焰燃烧有焰燃烧 阴燃通风，氧浓度增加，燃烧加快氧浓度降低，燃烧速度变慢阴燃与有焰燃烧在一定条件下可相互转化 二）液体物质的燃烧特点§ 液体的燃烧过程所有液体的燃烧都是首先蒸发成气体，在气体状态下进行燃烧的液体 蒸气 产物+热热蒸发燃烧§ 液体的燃烧分类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）动力燃烧可燃性液体的蒸气、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称为动力燃烧动力燃烧一般发生在封闭体系中，燃烧放热造成体积迅速膨胀，压力升高如汽车发动机中的汽油、煤油等在气缸中的燃烧就属于这种情况，利用燃烧产生的冲击带动活塞的运行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。