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1、第一节 物质燃烧常识一、燃烧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。（一） 燃烧的本质与条件1燃烧的本质燃烧是可燃物质与氧或其他氧化剂反应的结果，剧烈的氧化反应，瞬时放出大量的热和光；近代连锁反应理论认为燃烧是一种游离基的连锁反应。连锁反应也称为链式反应，即在瞬间进行的循环连续反应。近代燃烧理论认为，可燃物质的多数氧化反应不是直接进行的，而是经过一系列复杂的中间阶段反应；不是氧化整个分子，而是氧化连锁反应中间产物游离基和原子。可见，燃烧是一种极复杂的化学反应，游离基的连锁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。2燃烧的必要条件任何物质发生燃
2、烧，都必须具备三个条件，即：可燃物、助燃物（氧化剂）、着火源。（1） 可燃物凡是能与空气中的氧或其他氧化剂发生化学反应的物质称可燃物。可燃物按其物理状态分为气体、液体和固体三类。（2） 助燃物（氧化剂）能帮助支持可燃物燃烧的物质，即能与可燃物发生反应的物质称为助燃物（氧化剂）。它们是空气或氧气或其他氧化剂。（3） 着火源着火源是指供给可燃物与氧或助燃物发生燃烧反应的能量，常见的是热能，其他还有化学能、电能、机械能和核能等转变成的热能。3燃烧的充分条件在某些情况下，虽然具备了燃烧的三个必要条件，但由于可燃物的数量不够，氧气不足，着火源的热量不大，温度不够，燃烧也不能发生，因此，燃烧的充分条件是：
3、（1） 一定的可燃物浓度可燃气体（蒸气）只有达到一定浓度，才会发生燃烧（爆炸）。（2） 一定的氧气含量虽有氧气存在，但浓度不够，燃烧也不会发生。（3） 一定的着火能量不管何种形式的点火能量必须达到一定的强度才能引起燃烧反应；否则，燃烧就不会发生。所需点火能量的强度取决于不同的可燃物即引起燃烧的最小着火能量。低于这个能量就不能引起可燃物燃烧。（4） 相互作用以上三个条件要相互作用，燃烧才会发生和持续。（二） 燃烧过程1不同状态物质的燃烧方式（1） 气体物质的燃烧可燃气体燃烧所需热量仅用于氧化或分解气体，或将气体加热到燃点，因此容易燃烧、燃烧速度较快。根据燃烧前可燃气体与氧混合状况不同，燃烧分为两
4、大类：扩散燃烧。扩散燃烧是指可燃气体从喷口（管口或容器泄漏口）喷出，在喷口处与空气中的氧边扩散混合、边燃烧的现象。其燃烧速度取决于可燃气体的喷出速度，一般为稳定燃烧。管路、容器泄漏口发生的燃烧，天然气井口发生的井喷燃烧均属扩散燃烧。预混燃烧。预混燃烧是指可燃气体与氧在燃烧前混合，并形成一定浓度的可燃混合气体，被火源点燃所引起的燃烧，这类燃烧往往是爆炸式的燃烧，也叫动力燃烧，即通常所说的气体爆炸。如果容器内仍有气体存留，那么爆炸式燃烧后火焰返至漏气处，然后转变为稳定式的扩散燃烧。（2） 液体物质的燃烧易燃和可燃液体在燃烧过程中，并不是液体本身在燃烧，而是液体受热时蒸发出来的气体被分解、氧化达到燃
5、点而燃烧，称蒸发燃烧。其燃烧速度取决于液体的蒸发速度，而蒸发速度又取决于接受的热量，故接受热量愈多，气体蒸发量愈大，燃烧速度愈快。可燃、易燃液体的蒸气与可燃气体的燃烧特点相同，也分扩散燃烧和预混燃烧。（3） 固体物质的燃烧固体可燃物由于其分子结构的复杂性，物理性质的不同，其燃烧方式也不同。有蒸发燃烧、分解燃烧、表面燃烧和阴燃四种。蒸发燃烧。蒸发燃烧是指熔点较低的可燃固体，受热后熔融，然后像可燃液体一样蒸发成蒸气而燃烧。硫、磷、钾等单质固体物质先熔融而后燃烧；沥青、石蜡、松香等先熔融，后蒸发成蒸气，分解、氧化燃烧；高分子材料的热塑性塑料，受热后变形、熔融，由固体变为液体，继而蒸发燃烧，这类固体火
6、类似于液体，会发生边流动、边燃烧的现象，易造成火灾蔓延；萘和樟脑这类具有升华性质的物质，则在受热后不经熔融，而直接变为可燃性蒸气燃烧。分解燃烧。分子结构复杂的固体可燃物，在受热分解出其组成成分及与加热温度相应的热分解产物，这些分解产物再氧化燃烧，成为分解燃烧。例如：天然高分子材料中的木材、纸张、棉、麻、毛、丝的功能以及合成高分子的热固塑料、合成橡胶、纤维等燃烧均属分解燃烧。表面燃烧。有些固体可燃物的蒸气压非常小或者难于发生热分解，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。其特点是表面发红而无火焰。木炭、焦炭以及铁、铜、钨的燃烧均属表面燃烧。阴燃。阴燃是指某些
7、固体可燃物在空气不流通，加热温度较低或可燃物含水分较多等条件下发生的只冒烟、无火焰的燃烧现象。如成捆堆放的棉、麻、纸张及大量堆放的煤、杂草、湿木材等，受热后易发生阴燃。有焰燃烧和阴燃在一定条件下会相互转化。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，即由有焰燃烧转为阴燃；阴燃如果改变通风条件，增加供氧量或可燃物中水分蒸发到一定程度，也可能转变为有焰燃烧。2完全燃烧和不完全燃烧在燃烧反应过程中，如果生成的燃烧产物不能再燃烧，则称为完全燃烧，其燃烧产物为完全燃烧产物。如果生成的燃烧产物还能继续燃烧，则这种燃烧称为不完全燃烧，其燃烧产物为不完全燃
8、烧产物。燃烧完全与否不仅与空气供给量有关，而且还与其他可燃物扩散混合的均匀程度有关。如氧气供给量充足，并与可燃物混合非常均匀，则燃烧的反应近于完全燃烧。3燃烧产物物质在燃烧时生成的气体、蒸气和固体物质称为燃烧产物。其中能被人们看见的燃烧产物叫烟雾，它实际上是燃烧产生的悬浮固体、液体粒子和气体的混合物。其粒径一般在0.0110微米之间。（1） 不同物质的燃烧产物单质燃烧产物。一般单质在空气中完全燃烧，其产物为该单质元素的氧化物。这些产物不能发生燃烧，称为完全燃烧产物。一般化合物的燃烧产物。一些化合物在空气中燃烧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
9、解，生成许多不同类型的有机化合物，并能进一步燃烧。木材燃烧产物。木材在受热之后即产生热裂解反应，生成小分子产物，在200左右，主要生成二氧化碳、水蒸气、甲酸、乙酸及各种易燃气体；在200280产生少量水汽及一氧化碳；在280500，产生可燃蒸气及颗粒。在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。合成高分子材料燃烧产物。合成高分子材料在燃烧中也伴有热裂解，有的还含有氯元素、氮元素，因此会生成许多有毒或有刺激性的气体，如：氯化氢（HCl），光气（COCl2），氰化氢（HCN）及氧化氮（NOx）等。燃烧产物的数量、构成等随物质的化学组成以及温度、空气的供给等燃烧条件不同而有所不同。（
10、2） 燃烧产物对灭火工作有利方面在一定条件下有阻燃作用。完全燃烧的燃烧产物都是不燃惰性气体，如CO2、水蒸气等。如果是室内火灾，随着这些惰性物质的增加，就能相对减少空气中的氧浓度，燃烧速度也会减慢，如果能关闭通风的门窗、孔洞、就会使燃烧速度减慢，直至停止燃烧。为火情侦察提供依据。不同的物质燃烧，不同的燃烧温度，在不同的风向条件下，烟的气味、颜色、浓度、流动方向也是不一样的。通过烟的这些特征，消防人员可以大致判断燃烧物质的种类、火灾阶段、火势蔓延方向等。（3） 燃烧产物对灭火工作的不利方面引起人员中毒、窒息。燃烧产物中有不少为毒性气体，例如CO、HCl、HCN、NOx等对人体有麻醉、窒息、刺激作
11、用。这些燃烧产物妨碍人们的正常呼吸和逃生，也给消防人员的灭火工作带来困难。会使人员受伤。燃烧产物的烟气中载有大量的热，人在这种高温、湿热环境中极易被烫伤。影响视线。燃烧产生大量烟雾，影响人的视线 ，使能见度大大降低，人在浓烟中往往会辨不清方向，给灭火、人员疏散工作带来困难。成为火势发展、蔓延的因素。燃烧产物有很高的热能，极易造成轰然或因对流或热辐射引起新的火点。（三） 燃烧类型1闪燃在一定温度下，易燃、可燃液体（也包括能蒸发出蒸气的少量固体，如萘、樟脑、石蜡等）表面上产生的蒸气，当与空气混合后，一遇着火源，就会发生一闪即灭的燃烧，这种现象叫做闪燃。2着火可燃物质与空气氧化剂共存，达到某一温度时
12、与火源接触即发生燃烧，将火源移去后，仍能继续燃烧，直至可燃物燃尽为止，这种持续燃烧的现象叫做着火。可燃物质开始持续燃烧时所需要的最低温度叫做燃点。3自燃自燃分为受热自燃和本身自燃。可燃物质在空气中，连续均匀地加热到一定的温度，在没有外部火花、火焰等火源的作用下，能够发生自动燃烧的现象叫做受热自燃。有些可燃物质在空气中，在远低于自燃点的温度下自然发热，并且这种热量经长时间的积蓄使物质达到自燃点而燃烧的现象，叫做本身自燃。物质本身自燃发热的原因有是物质氧化生热、分解生热、吸附生热、聚合生热和发酵生热。4爆炸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。爆炸是由物
13、理变化和化学变化引起的。一旦发生爆炸，构成爆炸体系的高压气体作用到周围物体上，使物体受力不平衡，产生极大的破坏作用。二、火灾（一） 火灾的定义凡在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害，都称为火灾。（二） 火灾的分类1按燃烧对象分类（1）A类火灾：指固体可燃物燃烧而引起的火灾。固体物质火灾危险性差别很大，评定时要从多方面进行综合考虑。其主要理化参数有熔点、自燃点、比表面积、氧化特性、密度、导热性、热惯性等。（2）B类火灾：指可燃液体燃烧引起的火灾。可燃液体如原油、汽油、煤油、柴油、重油、酒精、苯、丙酮等各种有机溶剂。原油罐、汽油罐是B类火灾的重点保护对象。原油罐火灾的喷溅和可燃液体的蒸气云爆炸
14、，是B类火灾中的两种特殊燃烧现象，破坏极其严重。（3）C类火灾：指可燃气体燃烧引起的火灾。可燃气体燃烧分为预混燃烧和扩散燃烧。预混燃烧由于混合均匀，燃烧充分、完全，不产生碳粒子，燃烧速度快。失去控制的预混燃烧会产生爆炸，这是C类火灾最危险的燃烧方式。扩散燃烧由于是边混合边燃烧，混合不均匀，燃烧不充分、不完全，会产生碳粒子，火焰呈黄色，燃烧速度受混合快慢及混合比控制。（4）D类火灾：指可燃金属燃烧引起的火灾。如锂、钠、钾、钙、锶、镁、铝、钛、锆、锌、铪、钚、钍和铀火灾。可燃金属燃烧引起的火灾之所以从A类火灾中分离出来，单独作为D类火灾，是因为这些金属燃烧时，燃烧热很大，为普通燃料的520倍，火焰
15、温度很高，有的甚至达到3000以上；并且在高温下金属性质特别活泼，能与水、二氧化碳、氮、卤素及含卤化合物发生化学反应，使常用灭火剂失去作用，必须采用特殊的灭火剂灭火。（5） 带电火灾：指带电的电气设备及其他物体燃烧的火灾。不同类型火灾，具有不同特点，应采取不同的灭火措施。2按火灾损失严重程度分类（1） 特别重大火灾。死亡30人以上；重伤100人以上；直接财产损失1亿元以上。（2） 重大火灾。死亡10人以上；重伤50人以上；直接财产损失5000万元以上。（3） 较大火灾。死亡3人以上；重伤10人以上；直接财产损失1000万元以上。（4） 一般火灾。死亡3人以下；重伤10人以下；直接财产损失1000万元以下。注：“以上”包括本数，“以下”不包括本数。3按起火直接原因分类（1） 放火。（2） 违反电气安装安全规定。（3） 违反电气使用安全规定。（4） 违反安全操作规定。（5） 吸烟。（6） 生活用火不慎。（7） 玩火。（8） 自燃。（9） 自然灾害。（10） 其他，如战争。（三） 火灾的发展1热的传播火灾发生、发展的整个过程始终伴随着热传播过程，热传播是影响火灾发展的决定性因素。热传播除了火焰直接接触外，还有三个途径：传导、对流、辐射。（1） 热传导热通过直接接触的物体从温度较高部位，传递到温度较低
