第四章__燃烧和爆炸与防火防爆安全技术 第一节一组ppt

1、第一节第一节 燃烧要素和燃烧类别燃烧要素和燃烧类别 能化1301 一组栗镕涛 张海鹏 周淑芳 第一节 燃烧要素和燃烧类别一、燃烧概述一、燃烧概述 燃烧是可燃物质与助燃物质燃烧是可燃物质与助燃物质( (氧或其他助燃物质氧或其他助燃物质) )发生的一发生的一种发光发热的氧化反应。种发光发热的氧化反应。 燃烧的四个要点：燃烧的四个要点：可燃物质存在可燃物质存在助燃物质存在助燃物质存在发生氧化反应发生氧化反应伴有发光发热伴有发光发热4 4要点同时成立的才为燃烧。要点同时成立的才为燃烧。如，氢在氯中燃烧。如，氢在氯中燃烧。金属和酸反应非燃烧。金属和酸反应非燃烧。灯泡中的灯丝非燃烧。灯泡中的灯丝非燃烧。所

2、有物质分为可燃物质、难燃物质和不可燃物质三类。所有物质分为可燃物质、难燃物质和不可燃物质三类。可燃物质可燃物质是指在火源作用下能被点燃，并且当点火源移开后能继续是指在火源作用下能被点燃，并且当点火源移开后能继续燃烧直至燃尽的物质；燃烧直至燃尽的物质；难燃物质难燃物质为在火源作用下能被点燃，当点火源移开后不能维持继续为在火源作用下能被点燃，当点火源移开后不能维持继续燃烧的物质；燃烧的物质；不可燃物质不可燃物质是指在正常情况下不能被点燃的物质。是指在正常情况下不能被点燃的物质。可燃物质是防火防爆的主要研究对象。可燃物质是防火防爆的主要研究对象。 缺少三个要素中的任何一个，燃烧便不缺少三个要素中的任

3、何一个，燃烧便不会发生。会发生。此外，此外，燃烧反应在温度、压力、燃烧反应在温度、压力、组成和点火能等方面都存在极限值。只组成和点火能等方面都存在极限值。只有达到相应条件，才会引发燃烧。如果有达到相应条件，才会引发燃烧。如果可燃物质和助燃物质在某个浓度值以下，可燃物质和助燃物质在某个浓度值以下，或者火源不能提供足够的温度或热量，或者火源不能提供足够的温度或热量，即使表面上看似乎具备了燃烧的三个要即使表面上看似乎具备了燃烧的三个要素，燃烧仍不会发生。素，燃烧仍不会发生。对已发生的燃烧，若消除了对已发生的燃烧，若消除了三个要素中三个要素中的任何一个，燃烧便会中止，这就是灭的任何一个，燃烧便会中止，

4、这就是灭火的原理火的原理。助燃物质助燃物质火源火源可燃物质可燃物质可燃物质可燃物质(一切可氧化的物质一切可氧化的物质)、助燃物质助燃物质(氧化剂氧化剂)和和火源火源(能够提能够提供一定的温度或热量供一定的温度或热量)，是可燃物质燃烧的三个基本要素。，是可燃物质燃烧的三个基本要素。二、燃烧要素燃料、氧和火源燃料、氧和火源1 1 燃料燃料：防火的一个重要内容是：防火的一个重要内容是考虑燃烧的物质，即燃料本身。考虑燃烧的物质，即燃料本身。 按物理状态可分为气态、液态和按物理状态可分为气态、液态和固态三类固态三类 处于蒸气或其他微小分散状态的处于蒸气或其他微小分散状态的燃料和氧之间极易引发燃烧。燃料和

5、氧之间极易引发燃烧。 排除潜在火险对于防火安全是重排除潜在火险对于防火安全是重要的。要的。2 2氧和热氧和热 几乎所有的燃烧都需要氧。而且，反应气氛中氧的浓度越高，燃几乎所有的燃烧都需要氧。而且，反应气氛中氧的浓度越高，燃烧得就越迅速。烧得就越迅速。工业上很难调节加工区氧的浓度，工业上很难调节加工区氧的浓度，为此，加工物为此，加工物料需要在真空容器或充满惰性气体，如氩、氦和氮的容器内进行。料需要在真空容器或充满惰性气体，如氩、氦和氮的容器内进行。 如：如：点燃的蜡烛用玻璃罩罩起来，不使空气进入，短时间内，蜡烛就会熄灭点燃的蜡烛用玻璃罩罩起来，不使空气进入，短时间内，蜡烛就会熄灭 ，一般可燃物质

6、，一般可燃物质在空气中的氧含量低于在空气中的氧含量低于16时，就不能发生燃烧。时，就不能发生燃烧。 热是燃烧伴生的一个重要结果。为了使工业装置免受燃烧的破坏、热是燃烧伴生的一个重要结果。为了使工业装置免受燃烧的破坏、经常需要调节和控制释放出的热量经常需要调节和控制释放出的热量。热量可以由不同的点火源提。热量可以由不同的点火源提供，如高的环境温度、热表面、机械摩擦、火花或明火等等供，如高的环境温度、热表面、机械摩擦、火花或明火等等。 如：从烟囱冒出来的碳火星，温度约有如：从烟囱冒出来的碳火星，温度约有600，已超过了一般可燃物的燃点，如果这些火星落，已超过了一般可燃物的燃点，如果这些火星落在易燃

7、的柴草或刨花上，就能引起燃烧，这说明这种火星所具有的温度和热量能引起这些物在易燃的柴草或刨花上，就能引起燃烧，这说明这种火星所具有的温度和热量能引起这些物质的燃烧；如果这些火星落在大块木料上，就会很快熄灭，不能引起燃烧，这就说明这种火质的燃烧；如果这些火星落在大块木料上，就会很快熄灭，不能引起燃烧，这就说明这种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料的燃烧。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料的燃烧。 3 3火源火源(1)(1)明火明火 在易燃液体装置附近，严禁明火，如喷枪、在易燃液体装置附近，严禁明火，如喷枪、 火柴、电灯、焊枪、火柴、电灯、焊枪、探

8、照灯、手灯、手炉等，探照灯、手灯、手炉等，(2)(2)电源电源 是电力供应和发电装置，以及电加热和电照明设施是电力供应和发电装置，以及电加热和电照明设施 (3)(3)过热过热(4)(4)热表面热表面(5)(5)自燃自燃(6)(6)火花火花(7)(7)静电静电 由于摩擦而在物质表面产生电荷即所谓静电由于摩擦而在物质表面产生电荷即所谓静电(8)(8)摩擦摩擦 许多起火是由机械摩擦引发的许多起火是由机械摩擦引发的 指能够使可燃物与助燃物指能够使可燃物与助燃物(包括某些爆炸性物质包括某些爆炸性物质)发生燃烧或爆发生燃烧或爆 炸的能量来源。炸的能量来源。 根据产生能量的方式的不同，点火源可分成八类：根据

9、产生能量的方式的不同，点火源可分成八类：炽热源炽热源三、燃烧形式三、燃烧形式可燃物质和助燃物质存在的可燃物质和助燃物质存在的相态相态、混合程度混合程度和和燃烧过程燃烧过程不不尽相同，其燃烧形式是多种多样的。尽相同，其燃烧形式是多种多样的。 1 1均相燃烧和非均相燃烧均相燃烧和非均相燃烧 按照可燃物质和助燃物质相态的不同，分：按照可燃物质和助燃物质相态的不同，分： 均相燃烧均相燃烧是指可燃物质和助燃物质间的燃烧反应在同一是指可燃物质和助燃物质间的燃烧反应在同一相中进行相中进行，如氢气在氧气中的燃烧，煤气在空气中的燃，如氢气在氧气中的燃烧，煤气在空气中的燃烧。烧。 非均相燃烧非均相燃烧是指可燃物质

10、和助燃物质并非同相是指可燃物质和助燃物质并非同相，如石油，如石油( (液相液相) )、木材、木材( (固相固相) )在空气在空气( (气相气相) )中的燃烧。与均相燃中的燃烧。与均相燃烧比较，非均相燃烧比较复杂，需要考虑可燃液体或固烧比较，非均相燃烧比较复杂，需要考虑可燃液体或固体的加热，以及由此产生的相变化。体的加热，以及由此产生的相变化。 按照可燃气体的燃烧过程不同，分：按照可燃气体的燃烧过程不同，分： 混合燃烧混合燃烧：可燃气体与助燃气体预先：可燃气体与助燃气体预先混合而后进行的燃烧。速度快、温度混合而后进行的燃烧。速度快、温度高，一般爆炸反应属于这种形式高，一般爆炸反应属于这种形式 扩

11、散燃烧扩散燃烧：可燃气体由容器或管道中：可燃气体由容器或管道中喷出，与周围的空气喷出，与周围的空气( (或氧气或氧气) )互相接互相接触扩散而产生的燃烧。（触扩散而产生的燃烧。（ 可燃性气体可燃性气体与周围空气一边混合一边燃烧与周围空气一边混合一边燃烧）在扩散燃）在扩散燃烧中，由于与可燃气体接触的氧气量烧中，由于与可燃气体接触的氧气量偏低，通常会产生不完全燃烧的炭黑。偏低，通常会产生不完全燃烧的炭黑。 2混合燃烧和扩散燃烧混合燃烧和扩散燃烧 (可燃性气体的燃烧可燃性气体的燃烧) 蒸发燃烧蒸发燃烧: :可燃液体蒸发出的可燃蒸气的燃烧可燃液体蒸发出的可燃蒸气的燃烧。通常。通常液体本身并不燃烧，只是

12、由液体蒸发出的蒸气进行燃液体本身并不燃烧，只是由液体蒸发出的蒸气进行燃烧。而硫磺和萘这类可燃固体是先熔融、蒸发，而后烧。而硫磺和萘这类可燃固体是先熔融、蒸发，而后进行燃烧，也可视为蒸发燃烧进行燃烧，也可视为蒸发燃烧 分解燃烧分解燃烧：固体或不挥发性液体经热分解产生的可固体或不挥发性液体经热分解产生的可燃气体的燃烧。燃气体的燃烧。如木材和煤大都是由热分解产生的可如木材和煤大都是由热分解产生的可燃气体进行燃烧。燃气体进行燃烧。 表面燃烧表面燃烧：当可燃固体燃烧至分解不出可燃气体时，当可燃固体燃烧至分解不出可燃气体时，便没有火焰，燃烧继续在所剩固体的表面进行的燃烧便没有火焰，燃烧继续在所剩固体的表面

13、进行的燃烧。金属燃烧金属燃烧即属表面燃烧，无气化过程，无需吸收蒸发即属表面燃烧，无气化过程，无需吸收蒸发热，燃烧温度较高。热，燃烧温度较高。 3.3.蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烧（可燃液体和可燃固体的燃烧）蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烧（可燃液体和可燃固体的燃烧）火焰型燃烧火焰型燃烧四、燃烧类别、类型及其特征参数四、燃烧类别、类型及其特征参数1 1易燃物质燃烧类别易燃物质燃烧类别依据可燃物质的性质，燃烧一般可划分为四个基本类别，而依据可燃物质的性质，燃烧一般可划分为四个基本类别，而每一类别还包含着不同类型的燃烧每一类别还包含着不同类型的燃烧 (1)A(1)A类燃烧类燃烧 A A类燃烧定义为如木材

14、、纤维织品、纸张等普类燃烧定义为如木材、纤维织品、纸张等普通可燃物质的燃烧。通可燃物质的燃烧。此类燃烧都生成灼烧余烬，此类燃烧都生成灼烧余烬，如木炭。如木炭。(2)B(2)B类燃烧类燃烧 B B类燃烧定义为易燃石油制品或其他易燃液体、类燃烧定义为易燃石油制品或其他易燃液体、油脂等的燃烧。工艺上易燃气体不届于任何燃烧类别，但油脂等的燃烧。工艺上易燃气体不届于任何燃烧类别，但实际上应当作实际上应当作B B类物质处理。类物质处理。(3)C(3)C类燃烧类燃烧 定义为供电设备的燃烧。定义为供电设备的燃烧。 (4)D(4)D类燃烧类燃烧 定义为可燃金属的燃烧。定义为可燃金属的燃烧。2 2燃烧类型及其特征

15、参数燃烧类型及其特征参数 如果按照如果按照燃烧起因燃烧起因，燃烧可分为，燃烧可分为闪燃闪燃、点点燃燃和和自燃自燃三种类型。三种类型。闪点闪点、着火点着火点和和自燃点自燃点外别是上述三种燃烧类型外别是上述三种燃烧类型的特征参数。的特征参数。(1)(1)闪燃和闪点闪燃和闪点 可燃液体表而的蒸气与空气形成的混合气体与火源接近时会发生瞬间可燃液体表而的蒸气与空气形成的混合气体与火源接近时会发生瞬间燃烧，出现瞬间火苗或闪光的现象称为燃烧，出现瞬间火苗或闪光的现象称为闪燃闪燃( (延续时间小于延续时间小于5 5秒秒) )。闪燃的最低温度称为闪燃的最低温度称为闪点（闪点（P16P16）。如。如60%60%的

16、乙醇的闪点为的乙醇的闪点为22.522.5。可燃液体的温度高于其闪点时，随时都有被火点燃的危险。可燃液体的温度高于其闪点时，随时都有被火点燃的危险。 闪点这个概念主要适用于可燃液体，某些可燃固体，如樟脑和萘等，闪点这个概念主要适用于可燃液体，某些可燃固体，如樟脑和萘等，也能蒸发或升华为蒸气，因此也有闪点。也能蒸发或升华为蒸气，因此也有闪点。 闪点小于或等于闪点小于或等于45的液体为易燃液体，闪点大于的液体为易燃液体，闪点大于45的液体为可燃液体的液体为可燃液体 种种 类类级别级别闪点（闪点（）举举 例例易燃液体易燃液体T 28汽油、甲醇、乙醚、苯、丙酮、二汽油、甲醇、乙醚、苯、丙酮、二硫化碳、

17、煤油、丙醇等硫化碳、煤油、丙醇等28 T 45可燃液体可燃液体45 120植物油、矿物油、甘油等植物油、矿物油、甘油等可燃液体之所以会发生一闪即灭的闪燃现象，是因为它在闪点的温度下蒸可燃液体之所以会发生一闪即灭的闪燃现象，是因为它在闪点的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，来不及提供足够发速度较慢，所蒸发出来的蒸气仅能维持短时间的燃烧，来不及提供足够的蒸气补充维护稳定的燃烧。的蒸气补充维护稳定的燃烧。 液体根据闪点分类分级液体根据闪点分类分级(2)(2)点燃和着火点点燃和着火点 可燃物质在空气充足的条件下，达到一定温度与火源接可燃物质在空气充足的条件下，达到一定温度与火源

18、接触即行着火，移去火源后仍能持续燃烧达触即行着火，移去火源后仍能持续燃烧达5min5min以上，这以上，这种现象称为点燃。点燃的最低温度称为着火点。如木材种现象称为点燃。点燃的最低温度称为着火点。如木材的着火点为的着火点为295295。 可燃液体的着火点约高于其闪点可燃液体的着火点约高于其闪点5 52020。但闪点在。但闪点在l00l00以下时，二者往往相同。以下时，二者往往相同。 在没有闪点数据的情况下，也可以用着火点表征物质的在没有闪点数据的情况下，也可以用着火点表征物质的火险。火险。 物质名称物质名称燃点燃点（0c）物质名称物质名称燃点燃点（0c）黄磷黄磷34-60布匹布匹200松节油松

19、节油53麦草麦草200樟脑樟脑70硫硫207灯油灯油86豆油豆油220赛璐珞赛璐珞100烟叶烟叶220橡胶橡胶120松木松木250纸张纸张130胶布胶布325漆布漆布165涤纶纤维涤纶纤维390蜡烛蜡烛190棉花棉花210可燃液体的闪点与燃点的区别：可燃液体的闪点与燃点的区别： 在燃点时燃烧的不仅是蒸气，在燃点时燃烧的不仅是蒸气，而是液体（即液体已达到燃烧而是液体（即液体已达到燃烧的温度，可提供保持稳定燃烧的温度，可提供保持稳定燃烧的蒸气）。的蒸气）。 在闪点时移去火源后闪燃即熄在闪点时移去火源后闪燃即熄灭，而在燃点时则能继续燃烧灭，而在燃点时则能继续燃烧 (3)(3)自燃和自燃点自燃和自燃点 在无外界火源的条件下，物质自行引发的燃烧称为自燃。在无外界火源的条件下，物质自行引发的燃烧称为自燃。 自燃的最低温自燃的最低温 度称为自燃点。如常压下汽油的自燃点为度称为自燃点。如常压下汽油的自燃点