燃烧基础知识课件

第二章燃烧基础知识内容第五节影响火灾发展变化的主要因素第四节燃烧产物第三节燃烧过程及特点第二节燃烧类型第一节燃烧的本质与条件第六节防火与灭火的基本原理第一节燃烧的本质与条件一燃烧的定义二燃烧的本质三燃烧的条件人类对火的认识1、燃素学说：可燃物都含有“燃素”，在空气作用下释放出来构成燃烧。2、氧学说：燃烧是可燃物与氧的化合反应同时放出光和热。3、现代学说：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。古代“五行学说”由于生产力和科技水平低下，对火的认识是充满迷信色彩，火是万物之源，火能化育万物。古希腊-火由天神普罗米修斯从天上偷来；古中国-火是由圣人“燧人氏”发明；古中国-“五行学说”；（金、木、水、火、土）古印度-“四大学说”（地、水、火、风）古希腊-“四元学说”（水、土、火、气）“燃素说”火是由无数细小的微粒（燃素）构成的物质实体。只含有燃素的物质才能燃烧，并在燃烧时被释放出来，变成灰烬；物质燃烧需要空气的原因在于，空气能够吸收燃素。虽能解释一些化学现象，但燃素毕竟是仅凭空想臆造出来的，经受不起实践的检验。燃烧的氧学说1774年，普利斯特利（英）在实验室发现了氧！1777年，化学之父——安东尼·拉瓦锡

（法）提出了燃烧的氧学说“燃烧是可燃物和氧的化合反应”1774年，普利斯特利（英）在实验室发现了氧！近代化学之父——拉瓦锡1777“燃烧是可燃物和氧的化合反应”一、燃烧的定义1.（放热）（发光）的（化学反应）----燃烧三个基本特征。2.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。注意燃烧不仅在空气（氧气）存在时能发生，有的可燃物在其他氧化剂中也能发生燃烧。如金属镁可以在二氧化碳中燃烧，氧化剂是二氧化碳。2Mg+CO2=2MgO+C二、燃烧的本质燃烧是一种游离基的连锁反应，即有游离基（自由基）在瞬间进行的循环连续反应。链反应机理大致分为链引发、链传递和链终止。游离基的链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。燃烧是氧化反应，而氧化反应不一定是燃烧。三、燃烧的条件（一）燃烧的必要条件（二）燃烧的充分条件（三）燃烧形成和持续的要素三、燃烧的条件（一）必要条件1、可燃物(还原剂)：凡能与氧或其它氧化剂起燃烧反应的物质（分为固体、液体、气体）。2、助燃物(氧化剂)：凡与可燃物结合能导致和支持燃烧的物质。3、引火源：凡能引起物质燃烧的点燃能源，统称为引火源。三、燃烧的条件（二）充分条件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汽油的最小点火能量为0.2mJ,乙醚的最小点火能量为0.19mJ。燃烧条件图形表示可燃物助燃物点火源燃烧可燃物助燃物点火源燃烧游离基第二节燃烧类型闪燃着火自燃爆炸第二节燃烧类型燃烧按其发生瞬间的特点不同分为闪燃着火自燃爆炸

闪燃一1、闪燃的含义

在液体表面上能产生足够的可燃蒸气，遇火能产生一闪即灭的燃烧现象称为闪燃。可燃液体之所以会发生一闪即灭的燃烧现象是因为液体在闪燃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，而来不及提供足够的蒸气补充维持稳定的燃烧，故闪燃一下就熄灭了。

闪燃往往是可燃液体发生火灾的先兆。液体燃烧的本质2、物质的闪点

（1）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的最低温度，称为闪点，用℃表示。

（2）闪点在消防上的应用根据闪点，将能燃烧的液体分为可燃液体和易燃液体。根据闪点，将液体生产、加工、储存场所的火灾危险性分为甲（闪点＜28℃的液体）、乙（28℃

≤闪点＜60℃的液体）、丙（闪点≥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安全措施。

着火二1、着火的含义可燃物在空气中与火源接触，达到一定温度时，开始产生有火焰的燃烧，并在火源移去后仍能持续并不断扩大的燃烧现象称为着火。

着火是燃烧的开始，并且以出现火焰为特征。2、物质的燃点（1）定义

在规定的试验条件下，应用外部热源使物质表面起火并持续燃烧一定时间所需的最低温度，称为燃点或着火点，用℃表示。（2）危险性的判定及应用机理根据可燃物的燃点高低，可以衡量其火灾危险程度。物质的燃点越低，则越容易着火，火灾危险性越大。一切可燃液体的燃点都高于闪点。

自燃三1、自燃的含义可燃物质在没有外部火花、火焰等火源的作用下，因受热或自身发热并蓄热所产生的自然燃烧，称为自燃。也就是说，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，物质自燃分为受热自燃和本身自燃两类。物质的自燃点在规定条件下，可燃物质产生自燃的最低温度称为自燃点。与空气（氧）接触不需要明火发生燃烧最低温度自燃点2、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。自燃点是衡量可燃物质受热升温形成自燃危险性依据。

可燃物的自燃点越低，发生自燃的危险性就越大。爆炸四1、爆炸的概念由于物质的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。从广义上讲，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。2、爆炸的分类按爆炸过程的性质不同分为物理爆炸、化学爆炸和核爆炸三类。急剧氧化分解反应势能迅速转变动能温度压力快速增加对周围物体做功造成极大破坏第二节燃烧类型物理爆炸是指装在容器内液体或气体由于物理变化引起体积迅速膨胀，导致容器压力急剧增加，由于超压或应力变化使容器发生爆炸，且爆炸前后物质的性质及化学成分均不变的现象。化学爆炸是指由于物质本身发生化学反应，产生大量气体并使温度、压力增加或者两者同时增加而形成的爆炸，其特点反应速度块，爆炸时放出大量的热能，产生大量的气体和很大的压力，并发出巨大的声响。核爆炸是指由于原子核变或聚变反应，释放出核能所形成的爆炸。如原子弹、氢弹、中子弹的爆炸爆炸浓度极限

是指可燃的气体、蒸气或粉尘与空气混合后，遇火会产生爆炸的最高浓度或最低浓度。爆炸极限爆炸温度极限

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3、爆炸极限关于爆炸浓度极限和爆炸温度极限的几个知识点：遇火产生爆炸的最低浓度称为爆炸下限；遇火产生爆炸的最高浓度称为爆炸上限。

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。

爆炸浓度上、下限值之间的范围越大，爆炸下限越低、爆炸上限越高，爆炸危险性越大。混合物的浓度低于下限或高于上限时，既不能发生爆炸，也不能发生燃烧。液体在该温度下蒸发出等于爆炸浓度下限的蒸气浓度，此时的温度称为爆炸温度下限；爆炸温度下限就是液体的闪点。爆炸温度上、下限值之间的范围越大，爆炸危险性就越大。第三节燃烧过程及特点一、可燃物的燃烧过程二、可燃物的燃烧特点一、可燃物的燃烧过程液体固体溶解、蒸发分解气体与氧化剂作用发生燃烧二、可燃物的燃烧特点（一）固体物质的燃烧特点（二）液体物质的燃烧特点（三）气体物质的燃烧特点(一)固体物质的燃烧特点1.蒸发燃烧2.表面燃烧3.分解燃烧4.阴燃（烟熏燃烧）二、可燃物的燃烧特点（一）固体物质的燃烧特点表面燃烧是指蒸气压非常小或者难于热分解的可燃固体，不能发生蒸发燃烧或分解燃烧，当氧气包围物质的表层时，呈炽热状态发生无焰燃烧的现象。阴燃是指物质无可见光的缓慢燃烧，通常产生烟和温度升高的迹象。第三节燃烧过程及特点分解燃烧是指分子结构复杂的固体可燃物，由于受热分解而产生可燃气体后发生的有焰燃烧现象。蒸发燃烧是指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成蒸气而发生的有焰燃烧现象。(一)固体物质的燃烧特点阴燃和有焰燃烧的互相转化主要是氧气量的多少（二）液体物质的燃烧特点液体气体蒸发

+氧气燃烧沸溢和喷溅常见与储存重油、原油的油罐火灾形成主要原因液体粘稠，密度不均，热波向下传递喷溅是沸溢的强化版危害性极大Q2Q1黄岛油库火灾

1989年8月12日9时55分，中国石油天然气总公司黄岛油库5号油罐遭雷击起火。灭火过程该储罐发生数次沸溢和喷溅，引起附近多个油罐发生爆炸，过火面积数平方公里。战斗中共有13名官兵壮烈牺牲，81名官兵和12名油库职工受伤，火灾直接财产损失约3550万元。重质油品的沸溢和喷溅（一）沸溢1、沸溢：热波在油品中传播时，乳化水或自由水蒸发，形成大量油包气气泡，最后发生向外溢出的现象。2、沸溢的发生条件：（1）原油具有形成热波的特性；（2）原油中含有乳化水或自由水；（3）原油的粘度较大。

原油和重质石油产品燃烧时的沸溢和喷溅

沸溢的形成示意图加热层液层中间层

3、沸溢发生的时间发生沸溢的时间与原油的种类、水分含量有关。根据实验，含有1%水分的石油，经45~60分钟燃烧就会发生沸溢。

4、发生沸溢的征兆：（1）火焰由红变白变亮，高度突然增加；（2）烟气由浓黑变稀白；（3）油面蠕动，有轻微呼隆和嘶嘶声响。（一）沸溢（二）喷溅1、喷溅：热波下降到水垫层，使其中的水大量蒸发，蒸气压迅速升高，把上部的油品抛出罐外的现象。2、喷溅的发生条件：（1）原油具有热波特性；（2）原油底部存在水垫层；（3）高温层与水垫层接触。3、喷溅发生时间喷溅发生的时间与油层厚度、热波移动速度以及油的燃烧线速度有关。可近似用下式表示。重质油品的沸溢和喷溅喷溅的形成示意图加热层液层中间层水垫层加热层液层中间层原油罐着火过程中热波示意图（三）气体物质的燃烧特点1.扩散燃烧：边扩散混合边燃烧2.预混燃烧：先充分混合再燃烧第四节燃烧产物一、燃烧产物的含义二、不