2019一級消防工程師技術(shù)實務(wù)基礎(chǔ)講義：燃燒基礎(chǔ)知識

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1.1 燃燒條件

可燃物：氣、液、固。

引火源：明火、電火花、雷擊、高溫、自燃引火源。

氧化劑：與可燃物結(jié)合能導(dǎo)致和支持燃燒的物質(zhì)。

1.2 燃燒類型及其特點

一、按燃燒發(fā)生瞬間的特點分類

1)著火：可燃物與空氣共存，當(dāng)達到某一溫度，與引火源接觸即能引起燃燒，并在引火源離開后仍能持續(xù)燃燒。

①點燃：使用外部熱源使混合氣體局部受到強烈加熱而著火;

②自燃：可燃物質(zhì)在沒有外部火花、火焰等火源的作用下，因受熱或自身發(fā)熱(物理、化學(xué)、生物作用)并蓄熱所產(chǎn)生的自然燃燒，分為熱自燃和化學(xué)自燃。

2)爆炸：物質(zhì)由一種狀態(tài)迅速地轉(zhuǎn)變成另一種狀態(tài)，并在瞬間以機械功的形式釋放出巨大的能量。

二、按燃燒物形態(tài)分類

(一)氣體燃燒

1)擴散燃燒

可燃性氣體與氧化劑互相擴散，邊混合邊燃燒，燃燒速度的快慢由物理混合速度決定;

燃燒比較穩(wěn)定，擴散火焰不運動。

2)預(yù)混燃燒

可燃氣體預(yù)先同氧化劑混合后的燃燒;

燃燒反應(yīng)快，溫度高，火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?

從管口噴出燃燒，流速過大會脫火，流速過小會回火。

(二)液體燃燒

液體可燃物在燃燒過程中，并不是液體本身在燃燒，而是蒸發(fā)出來的蒸氣燃燒。

液態(tài)烴類燃燒時，通常具有橘色火焰并產(chǎn)生碳煙。

醇類燃燒時，通常具有透明的藍色火焰，幾乎不產(chǎn)生碳煙。

某些醚類燃燒時，液體表面伴有明顯的沸騰狀含有水分、粘度較大的重質(zhì)石油產(chǎn)品燃燒時，有可能產(chǎn)生沸溢現(xiàn)象和噴濺現(xiàn)象。

(三)固體燃燒

1)蒸發(fā)燃燒：某些可燃固體在受熱時，先熔融蒸發(fā)(或升華)，再發(fā)生燃燒反應(yīng)，這種形式的燃燒一般稱為蒸發(fā)燃燒。

2)表面燃燒：某些可燃固體的燃燒反應(yīng)是在其表面由氧和物質(zhì)直接作用而發(fā)生的，稱為表面燃燒，這是一種無火焰燃燒。

3)分解燃燒：某些可燃固體在受熱時，先發(fā)生熱分解，再發(fā)生燃燒反應(yīng)，這種形式的燃燒一般稱為分解燃燒。

4)陰燃：是發(fā)生在氣固交界面的一種緩慢、低溫的無焰燃燒。

5)爆炸：可燃固體或其分解析出的可燃揮發(fā)分遇火源所發(fā)生的爆炸式燃燒，主要包括可燃粉塵爆炸、炸藥爆炸、轟燃等。

三、閃點、燃點、自燃點的概念

1)閃點

①定義：在規(guī)定的試驗條件下，液體揮發(fā)的蒸氣與空氣形成的混合物，遇火源能夠閃燃的液體最低溫度。

②意義：閃點是衡量液體火災(zāi)危險性大小的重要參數(shù)。閃點越低，火災(zāi)危險性越大，反之則越小。

③在消防上的應(yīng)用：對可燃性液體進行分類

閃點<28℃的為甲類;閃點≥28℃至<60℃的為乙類;閃點≥60℃的為丙類。

2)燃點

①定義：在規(guī)定的試驗條件下，應(yīng)用外部熱源使物質(zhì)表面起火并持續(xù)燃燒一定時間所需的最低溫度，稱為燃點。

②燃點與閃點的關(guān)系：

易燃液體的燃點一般高出其閃點 1～5℃，且閃點越低，這一差值越小。

評定液體火災(zāi)危險性大小時，一般用閃點。

固體的火災(zāi)危險性大小一般用燃點來衡量。

3)自燃點

①定義：在規(guī)定的條件下，可燃物質(zhì)產(chǎn)生自燃的最低溫度，在這一溫度時，物質(zhì)與空氣接觸，不需要明火的作用，就能發(fā)生燃燒。

②影響自燃點變化的規(guī)律：

可燃物種類，自燃點越低，危險性就越大;

液體、氣體自燃點受壓力、氧濃度、催化、容器的材質(zhì)和內(nèi)徑等因素的影響;固體自燃點，受受熱熔融、揮發(fā)物的數(shù)量、固體的顆粒度、受熱時間等因素的影響。

1.3 燃燒產(chǎn)物

一、燃燒產(chǎn)物的概念

由燃燒或熱解作用產(chǎn)生的全部物質(zhì)，稱為燃燒產(chǎn)物，有完全燃燒產(chǎn)物和不完全燃燒產(chǎn)物之分。

完全燃燒產(chǎn)物是指可燃物中的 C→CO2(氣)、H→H2O(液)、S→SO2(氣)等;

CO、NH3、醇、醛、醚等是不完全燃燒產(chǎn)物。

煙主要是燃燒或熱解作用所產(chǎn)生直徑一般在 10-7 至 10-4cm 之間的極小的碳黑粒子。

二、幾類典型物質(zhì)的燃燒產(chǎn)物

1)高聚物的燃燒產(chǎn)物

有機高分子化合物在燃燒過程中，會產(chǎn)生CO、CO2、NOx、HX、SO2、COCl2(光氣)、HCN等。

2)木材的燃燒產(chǎn)物

主要元素為碳、氫、氧、氮等元素，燃燒產(chǎn)物主要是二氧化碳、水蒸氣、甲酸、乙酸、一氧化碳等。

3)煤的燃燒產(chǎn)物

煤主要由 C、H、O、N 和 S 等元素組成，主要燃燒產(chǎn)物為 CO、CO2、NOx、SO2、H2O。

4)金屬的燃燒產(chǎn)物

揮發(fā)金屬在空氣中容易著火燃燒，熔融成金屬液體，沸點一般低于其氧化物的熔點，因此在其表面能夠生成固體氧化物，金屬蒸氣通過多孔的固體氧化物擴散進入空氣。

不揮發(fā)金屬因其氧化物的熔點低于金屬的沸點，則在燃燒時熔融金屬表面形成一層氧化物，從而減緩了金屬的氧化。

三、燃燒產(chǎn)物的危害性

1)煙氣的毒性：燃燒產(chǎn)物中含有大量的有毒成分，如 CO、HCN、SO2、NO2等。

2)煙氣的遮光性：會嚴(yán)重影響人的視線，使人們難以辯別火勢發(fā)展方向和尋找安全疏散路線。

3)煙氣的高溫

4)煙氣引起人員恐慌

【例題】(2015 真題)用著火四面體來表示燃燒發(fā)生和發(fā)展的必要條件 時，“四面體”是指可燃物、氧化物、引火源和( )。

A.氧化反應(yīng) B.熱分解反應(yīng)

C.熱傳遞 D.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)自由基

【例題】堆積的油布在空氣中會自行起火，屬于引火源中的( )。

A.明火 B.高溫

C.雷擊 D.自燃引火源

【例題】可燃固體在受熱時熔融，遇到引火源產(chǎn)生一閃即滅的現(xiàn)象稱為( )。

A.轟燃 B.回燃

C.閃燃 D.自燃

【例題】發(fā)生無焰燃燒必須具備的條件是( )。

A.可燃物 B.空氣

C.點火源 D.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)自由基

E.氧化劑

【例題】可燃液體的燃燒都是( )。

A.湍流燃燒 B.預(yù)混燃燒

C.蒸發(fā)燃燒 D.液面燃燒

【例題】沸溢形成的條件不包括( )。

A.原油具有形成熱波的特性，即沸程寬，密度相差較大

B.原油中含有乳化水

C.原油黏度較大，使水蒸氣不容易從下向上穿過油層

D.原油熱傳導(dǎo)系數(shù)較小，燃燒的熱量不容易向下部油品傳遞

4)對于布置固定座位的通道，為沿走道布置的座位之間的距離或兩排座位中間最狹窄處之間的距離。

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