西海温泉假日酒店安全生产培训教材之燃烧基础知识

1、燃烧基础知识燃烧基础知识主讲：涂志园主讲：涂志园 燃烧基础知识有效的有效的利用火利用火目的目的有效的有效的防火和防火和灭火灭火 第一节第一节 燃烧的本质和条件燃烧的本质和条件一、燃烧定义一、燃烧定义 可燃物与氧化剂发生的放热反应，通常伴有火焰、发光和（或）发烟的现象。二、燃烧的特征：二、燃烧的特征： 1、化学反应 2、放热 3、发光 燃烧不仅在空气（氧）存在时能发生，有的可燃物在其他氧化剂中也能发生燃烧。燃烧基础知识燃烧基础知识二、燃烧的本质二、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也称链反应，即由游离基在瞬间进行的循环连续反应。 1、什么是游离基-游离基又称自由基或自由

2、原子，是化合物或单质分子中的共价键在外界因素光热的影响下，分裂而成含有不成对电子的原子或原子团，它们的化学活性非常强，在一般条件下是不稳定的，容易自行结合成稳定分子或与其他物质的分子反应生成新的游离基。燃烧基础知识 当反应物产生少量的活化中心-游离基时，即可发生链反应。只要反应一经开始，就可经过许多链锁步骤自行加速发展下去，直至反应物燃尽为止。当活化中心全部消失（即游离基消失）时，链反应就会终止。 1、链反应一般经历链引发、链传递、链终止三个步骤。 （1）链引发-即游离基(自由原子或自由基)的 产生，使链锁反应开始。引发方式常见的有热离解，光照法、加入引发剂、氧化还原反应、催化法、放射线照射等

3、。 （2）链传递-即游离基作用于参加反应的分子，在生成产物的同时，产生新的游离基，使链反应自发地一个传一个，不断地进行下去。 （3）链终止-即游离基与器壁碰撞而成为稳定分子，或者两个游离基与第三个惰性分子（能量很低）相撞后失去能量而成为稳定分子，或反应物全部变完，游离基消失，使链反应终止。燃烧基础知识 物质燃烧是氧化反应，而氧化反应不一定是燃烧，能被氧化的物质不一定都是能够燃烧的物质。 能被氧化的物质能被燃烧的物质燃烧的必要条件燃烧的必要条件着火三角形着火三角形燃烧的必要条件燃烧的必要条件1 1、可燃物的类型、可燃物的类型 自然界中的可燃物种类繁多，若按其物理状态分类，有固体、液体和气体三类可

4、燃物。 固体可燃物固体可燃物-凡是遇明火、热源能在空气（氧化剂）中燃烧的固体物质，都称为可燃固体。 液体可燃物液体可燃物-凡是在空气中能发生燃烧的液体，都称为可燃液体。 气体可燃物气体可燃物-凡是在空气中能发生燃烧的气体 ，都称为可燃气体。 此外，有些物质在通常情况下不燃烧，但在一定的一定的条件下条件下又可以燃烧。如：赤热的铁在纯氧中能发生剧烈燃烧；赤热的铜能在纯氯中发生剧烈燃烧；铁、铝本身不燃，但把铁、铝粉碎成粉末，不但能燃烧，而且在一定条件下不能发生爆炸。助燃物助燃物2 2、助燃物、助燃物 什么是助燃物什么是助燃物-凡与可燃物质相结合能导致燃烧的物质称为助燃物。 通常燃烧过程中的助燃物主要

5、是氧主要是氧，它包括游离的氧或化合物中的氧。空气中含有大约空气中含有大约21%21%的氧的氧，可燃物在空气中的燃烧以游离的氧作为氧化剂，这种燃烧是最普遍的。也有少数可燃物，一旦受热后，能自动释放出氧，不需外部助燃物就可发生燃烧。 此外，某些物质也可作为燃烧反应的助燃物，如氯、氟、氯酸钾等。 引火源引火源 3 3、引火源、引火源 什么是引火源什么是引火源-凡是物质开始燃烧的外部热源，统称为引火源。 引火源温度越高，越容易点燃可燃物质。根据引起物质着火的能量来源不同，在生产生活实践中引火源通常有： （1）明火明火 （2）高温物体高温物体 （3）化学热能化学热能 （4）电热能电热能 （5）机械热能机

6、械热能 （6）生物能生物能 （7）光能和核能。光能和核能。一定的可燃物浓度一定的含氧量一定的着火能量 相互作用燃烧基础知识第二节第二节 燃烧类型燃烧类型 燃烧按其燃烧按其发生瞬间发生瞬间的特点不同，分为闪燃、的特点不同，分为闪燃、着火、自燃、爆炸四种类型。着火、自燃、爆炸四种类型。一、闪燃一、闪燃二、着火二、着火三、自燃三、自燃四、爆炸四、爆炸燃烧基础知识第二节第二节 燃烧类型燃烧类型一、闪燃一、闪燃 在液体表面上能够产生足够的可燃气，在液体表面上能够产生足够的可燃气，遇火能够产生一闪即灭的燃烧现象称为闪燃。遇火能够产生一闪即灭的燃烧现象称为闪燃。为什么可燃液体会发生一闪即灭的燃烧现象？为什么

7、可燃液体会发生一闪即灭的燃烧现象？闪燃往往是可燃液体发生着火的先兆闪燃往往是可燃液体发生着火的先兆，从消防，从消防角度来说角度来说,闪燃就是危险的警告闪燃就是危险的警告. 二、物质的闪点二、物质的闪点（一）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最低温度，称为闪点，以“”表示。闪点越低，火灾危险性就越大；反之，则越小。（二）闪点在消防上的应用 根据闪点，将能燃烧的液体分为易燃液体和可燃液体。 根据闪点，将液体生产、加工、储存场所的火灾危险性分为甲、乙、丙（闪点大于等于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防安全措施。名称

8、闪点（）名称闪点（） 名称 闪点（）汽油 50甲醇11.1苯14煤油37.8乙醇12.78甲苯 5.5柴油60正丙醇 23.5乙苯 23.5原油 6.7乙烷20丁苯 30.5（一）着火的含义（一）着火的含义 着火就是燃烧的开始，且以出现火焰为特征，这是日常生产、生活中最常见的燃烧现象。（二）着火条件（二）着火条件 如果在一定的初始条件下，系统将不可能在整个时间区段保持低温水平的缓慢反应态，而将出现一个剧烈的加速的过渡过程，使系统在某个瞬间达到高温反应态，这个初始条件便称为着火条件。（三）物质的燃点（三）物质的燃点 燃点对于可燃固体和闪点较高的可燃液体，具有实际意义。控制可燃物质的温度在其燃点以

9、下，就可以防止火灾的发生；用水冷却灭火，其原理就是将着火物质的温度降低到燃点以下。二、着火二、着火物质名称燃点（）物质名称 燃点（）物质名称燃点（）松节油 53涤纶纤维 390松木 250樟脑70有机玻璃 260漆布 165赛璐珞 100醋酸纤维 320蜡烛 190纸130聚氯乙烯 391麦草 200棉花150黏胶纤维 235豆油 220（一）自燃的含义 可燃物在无外部火源作用，因受热或自身发热并蓄热所产生的自然燃烧的现象。即可燃物质在无外界引火源条件下，由于其自身所发生的物理、化学或生物变化而产生热量并积蓄，使温度不断上升，自行燃烧起来的现象。由于热的来源不同，物质自燃可分为受热自燃和本身自

10、燃两类。 受热自燃:可燃物因被预先均匀加热而产生的自燃。 本身自燃:在常温常压下，可燃物不需要外界加热，依靠自身化学反应放出的热量着火。 （二）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。自然点是衡量可燃物质受热升温形成自燃危险性的依据。可燃物的自然点越低，发生自燃的危险性就越大。三、自燃三、自燃物质名称燃点（）物质名称燃点（）物质名称燃点（）黄磷3435乙醚170棉仔油370汽油280溶剂油235桐油410煤油240290赛璐珞150180芝麻油410赤磷200250三硫化四磷100花生油445松香

11、240石油沥青270300菜籽油446锌粉360柴油350380豆油460丙嗣570亚麻仁油343重油380420 四、爆炸 （一）爆炸的含义（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。 从广义上说，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。 （二）爆炸的分类（二）爆炸的分类 1、物理爆炸 2、化学爆炸 3、核爆炸 （三）爆炸极限（三）爆炸极限 1、爆炸浓度极限 可燃气体、液体蒸气或可燃粉尘与空气混合后，遇火会产生爆炸的最高或最低浓度叫做爆炸浓度极限。 可燃气体、蒸气通常用体积百分比（%）表示。 粉尘通常用

12、单位体积中的质量（m3）表示。 （1987年3月15日凌晨3时39分，哈尔滨亚麻纺织厂因亚麻粉尘引起特大爆炸事故，有四个车间受到不同程度的损毁，179人受伤，56人死亡。） 爆炸上限和爆炸下限。 2、爆炸温度极限 爆炸温度极限是指可燃液体受热发出的蒸气浓度等于爆炸浓度极限时的温度范围。 爆炸温度上限和爆炸温度下限。 液体的爆炸温度下限即为该液体的闪点。 3、爆炸极限的范围越大、爆炸下限越低，爆炸的危险性就越大。 （四）爆炸极限在消防中的应用（四）爆炸极限在消防中的应用 物质的爆炸极限是正确评价生产、储存过程中的火灾危险程度的主要参数，是建筑、电气和其他防火安全技术的重要依据。 1、评定可燃气体

13、、液体或粉尘的爆炸危险性大小。爆炸、评定可燃气体、液体或粉尘的爆炸危险性大小。爆炸下限愈低，发生爆炸的范围愈宽，发生爆炸的危险性就愈下限愈低，发生爆炸的范围愈宽，发生爆炸的危险性就愈大。大。 2、评定生产、贮存的火灾危险类别，以选择相适应的、评定生产、贮存的火灾危险类别，以选择相适应的电气防爆形式。电气防爆形式。 甲类甲类-生产、贮存爆炸下限10%的可燃气体，火灾危险类别为甲类。应选用隔爆型电气设备； 乙类乙类-生产、贮存爆炸下限10%的可燃气体，火灾危险类别为乙类，可选用任一防爆电气设备。 3、确定建筑物耐火等级、防火墙间占地面积、安全疏、确定建筑物耐火等级、防火墙间占地面积、安全疏散距离等

14、。散距离等。 4、确定安全生产操作规程。、确定安全生产操作规程。第三节 燃烧过程及特点 一、可燃物的燃烧过程 固体、液体和气体燃烧过程是不同的。 固体和液体发生燃烧，需要经过分解和蒸发，生成气体，由这些气体与氧化剂作用发生燃烧。 气体不需要蒸发，直接燃烧。二、可燃物的燃烧特点（一）固体物质的燃烧特点（一）固体物质的燃烧特点 1、表面燃烧 2、阴燃 3、分解燃烧 4、蒸发燃烧（二）液体物质的燃烧特点（二）液体物质的燃烧特点 1、蒸发燃烧 2、动力燃烧 3、沸溢燃烧 4、喷溅燃烧（三）气体物质的燃烧特点（三）气体物质的燃烧特点 1、扩散燃烧 2、预混燃烧第四节 燃烧产物 一、燃烧产物的含义和分类

15、（一）燃烧产物的含义（一）燃烧产物的含义 由燃烧或热解作用而产生的全部物质，称为燃烧产物。 如燃烧生成的气体、热量和烟雾等。 （二）燃烧产物的分类（二）燃烧产物的分类 1、完全燃烧产物（如二氧化碳）； 2、不完全燃烧产物（如一氧化碳） 二、不同物质的燃烧产物 燃烧产物的数量及成份，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 2、化合物的燃烧产物 3、合成高分子材料的燃烧产物 4、木材的燃烧产物 三、燃烧产物的毒性 有毒的燃烧产物会通过呼吸道侵入或刺激眼结膜、皮肤黏膜使人中毒甚至死亡。 在火灾中死亡的人约80%是由于吸入毒性气体（如烟）中毒而致死的。 一

16、氧化碳是火灾中最危险的气体。 （2000年12月24日河南洛阳东都商厦， 两名农民工违章电焊引起火灾，死309人，全是吸入烟气而死的。） 四、烟气 （一）烟气的含义（一）烟气的含义 由燃烧或热解作用产生的悬浮在大气中可见的固体（或）液体微粒总和称为烟气。 （二）烟气的产生（二）烟气的产生 发生火灾时，由于可燃物燃烧要消耗空气中大量的氧，从而产生大量炽热的烟气。2001年“911” 事件飞机撞击后火灾烟气流动的场景 （三）烟气的危害性（三）烟气的危害性 火灾产生的烟气是一种混合物，其中有一氧化碳、二氧化碳、氯化氢等大量的各种有毒性气体和固体炭颗粒。 1、毒害性 2、减光性 3、恐怖性 五、火焰、

17、燃烧热和燃烧温度 （一）火焰（一）火焰 火焰（俗称火苗）是指发光的气相燃烧区域。 火焰由焰心、内焰和外焰三部分组成。 1、火焰的颜色取决于燃烧物质的化学成分和氧化剂的供应强度； 2、火焰的颜色与燃烧温度有关，燃烧温度越高，火焰就越接近蓝白色。 3、火焰的颜色与可燃物的含氧量有关。 火焰的颜色 可燃物的化学组成不同，燃烧供氧条件不同，火焰会发出不同的颜色。（1）含氧量在50%以上的可燃物燃烧时,发出不显光的(光暗或浅蓝色光)火焰;含氧量在50%以下的,发出显光(光亮或发黄色)的火焰; 含碳量在60%以上的,则发出显光、并带有大量黑烟的火焰。(2)有机可燃物火焰的明亮程度和颜色主要由火焰中的碳粒子来确定。 钠（Na）、NaNO3产生黄色火焰； 钾（K）、KNO3产生紫色火焰； 钙（Ca）、Ca Cl2产生砖红色火焰； 钡（Ba）、Ba Cl2、Ba（NO3）2产生绿色火焰； 锶（Sr）、Sr（NO3）2产生红色火焰； 铜（Cu）、Cu Cl2、Cu（OH）2产生蓝色火焰； 铝（Al）、镁（Mg）产生白色火焰 硫（S）、硫黄、H2S产生淡蓝色火焰； 磷（P）产生黄色火焰。（3）火焰颜色还以温度有关。火焰温度越高则越明亮，其辐射强度愈高。 （二）燃烧热和燃烧温度（二）燃烧热和燃烧温度 1、燃烧热值 燃烧热值是指单位质量或单位体积的物质完全燃烧所释放的热量，用kj/kg或kj/m3