燃烧基础知识培训课件.ppt

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1、燃烧基础知识培训,2014.1.11香格里拉火灾事故损失过亿。335户受灾、242栋房屋被烧毁，昔日繁华的街市被倒塌的残壁覆盖素有“月光城”之称的云南香格里拉县独克宗古城11日凌晨遭遇一场严重火灾，令人扼腕叹息。,案例：,第一节 燃烧的本质与条件,一、燃烧的定义 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。（消防基本术语第一部分（GB5907-86） 三个特征：化学反应、放热、发光 二、燃烧的本质 燃烧是一种游离基的连锁反应，即由游离基在瞬间进行的循环连续反应。燃烧是一种极其复杂的化学反应，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。,三、燃烧

2、的条件 (一)燃烧的必要条件,燃烧过程的发生和发展都必须具备上述的三个必要条件，通常被称为燃烧三要素，只有三个要素同时具备的情况下才能发生燃烧，无论缺少哪一个，燃烧都不能发生。,1、可燃物 （1）可燃物的含义：凡是能与空气中的氧或其他氧化剂起燃烧反应的物质。 （2）可燃物的类型：按物理状态分为：固体、液体、气体三大类。一般来讲，气体比较容易燃烧，其次是液体，第三是固体。 可燃固体：凡遇明火、热源能在空气（氧化剂）中燃烧的固体物质。如：棉、痳等天然纤维，谷物及其制品（谷物），合成纤维及其制品（涤纶），合成树脂及其制品（聚乙烯），合成橡胶及其制品（天然橡胶）。 可燃液体：凡是在空气中能发生燃烧的液

3、体。如不少石油化工产品。 可燃气体：凡是在空气中能发生燃烧的气体。如天然气、沼气等。 2、助燃物（氧化剂）：凡与可燃物相结合能导致燃烧的物质。空气中有21%的氧。 3、引火源：凡使物质开始燃烧的外部火源。明火、高温物体、化学热能等。,可燃物：纸； 引火源：打火机火焰； 助燃物：空气中的氧气。,可燃物：丁烷； 引火源：火花石打火； 助燃物：空气中的氧气。,识别燃烧三要素：,（二）燃烧的充分条件 具备了燃烧的必要条件，并不意味着燃烧必然发生。发生燃烧还有“量”的需求，这就是发生燃烧的或持续燃烧的充分条件。 燃烧的充分条件是： 一定浓度的可燃物 一定的氧气含量 一定的点火能量 相互作用,燃烧按其发生

4、瞬间的特点不同，分为闪燃、着火、自燃、爆炸四种类型。,第二节 燃烧类型,一、闪燃 （一）闪燃：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。从消防角度来说，闪燃就是危险的警告。 （二）闪点：液体表面能产生闪燃的最低温度。以“”表示。 1、闪点是评定液体火灾危险性大小的重要参数。闪点越低，火灾危险性越大；反之，则越小。 2、闪点在消防上的应用 （1）根据闪点：分为易燃、可燃液体。,（2）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、丙三个类别。 甲类：闪点28的液体。 如：汽油（-50）、甲醇（11.1）、乙醇（12.78）； 乙类：闪点28，但60 的液

5、体。 如：煤油（37.8）; 丙类：闪点60的液体。 如：柴油（60）。,二、着火 (一)着火的涵义 可燃物质在空气中与火源接触，达到某一温度时，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。 (二)物质的燃点 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，以“”表示。 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，火灾危险性也就越大。 一切可燃液体的燃点都高于闪点。控制可燃物质的温度在其燃点以下，就可以防止火灾发生；如水冷却灭火。,三、自燃 (一)自燃的涵义 可燃物质在没有外部火花

6、，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。 由于热的来源不同，物质自燃可分为受热自燃和本身自燃两类。,油路老化，松动，造成燃油泄漏，燃油经过高温、摩擦，温度上升，引起自燃。,(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，称为自燃点。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的依据。可燃物的自燃点越低，发生自燃的危险性就越大。,部分可燃物自然点,四、爆炸 (一)爆炸的涵义 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

7、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。在发生爆炸时，势能（化学能或机械能）突然转变为动能，有高压气体生成或者释放出高压气体，这些高压气体随之做机械功，如移动、改变或抛射周围的物体。一旦发生爆炸，将会对邻近的物体产生极大的破坏作用，这是由于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，从而遭到破坏。,（二）爆炸的类型 物理爆炸（压力、温度、体积变化引起膨胀发生爆炸） 蒸汽锅炉、液化气钢瓶、轮胎爆炸、灭火器爆炸等 化学性爆炸（物质本身发生化学反应，产生大量气体，并使温度、压力增加而形成的爆炸。） 可燃气体、蒸气、粉尘 核爆炸（原子核裂变或聚变反应，释放核能形成

8、爆炸。）,轮胎爆炸,化学爆炸,核爆炸,（三）爆炸极限 1.爆炸浓度极限 可燃气体、液体蒸气和粉尘与空气混合后发生爆炸的最高或最低浓度范围。其中遇火会产生爆炸的最低浓度，称为爆炸下限；遇火会产生爆炸的最高浓度，称为爆炸上限。 2.爆炸温度极限 可燃性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。由于液体的蒸气浓度实在一定温度下形成的，所以可燃液体除了有爆炸浓度极限，还有一个爆炸温度极限。,3.爆炸极限在消防上的应用 爆炸极限是评定可燃气体火灾危险性大小的依据。爆炸极限范围越大，爆炸上限越高，下限越低，火灾危险性就越大。,爆炸极限是可燃气体分级的标准。 一级可燃气体：爆炸下限10%的可燃气

9、体。如乙炔、氢气、乙烯、乙烷、液化气等。 二级可燃气体：爆炸下限10%的可燃气体。如一氧化碳、氨气等。,爆炸极限是评定气体生产、储存场所火险类别的依据。 生产、储存爆炸下限10%的可燃气体场所为乙类火险。,第三节 燃烧过程及特点 一、可燃物的燃烧过程 可燃物与其周围接触的空气达到可燃物的点燃温度时，外层部分就会溶解、蒸发或分解并发生燃烧，同时放出热量和光。 固体、液体、气体燃烧过程是不同的，固体、液体经过分解和蒸发，生成气体，然后由气体与氧化剂作用发生燃烧。气体可直接燃烧。,固体燃烧,液体燃烧,气体燃烧,二、可燃物的燃烧特点 (一)固体物质的燃烧特点 主要有下列四种方式： 1.表面燃烧 ：表面

10、发红而无火焰 （木炭、焦炭） 2.阴燃 ：物质无可见光的缓慢燃烧，产生烟和温度升高的迹象，在一定条件下，与有焰燃烧互相转换。（成捆的纸张、棉麻及大垛堆的煤、草等）,木炭燃烧,赤红金属,农作物阴燃,3.分解燃烧 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。（木材、纸张等）,4.蒸发燃烧 熔点较低的可燃固体受热后熔融，然后与可燃液体一样蒸发成蒸汽而发生有焰燃烧的现象。（石蜡）,(二)液体物质的燃烧特点 1.蒸发燃烧 接收热量越多，蒸发量越大，燃烧速度越快。 2.动力燃烧 燃烧性液体的蒸发、低闪点的液雾预先与空气或氧气混合，遇火源产生带有冲击力的燃烧。 3.沸溢燃烧 含

11、水的重质油品发生燃烧 4.喷溅燃烧 有水垫层的重质原油发生的燃烧,沸溢燃烧,(三)气体物质的燃烧特点 1.扩散燃烧 可燃气体从喷口（管道口或容器泄漏口）喷出，在喷口处与空气中的氧边扩散混合、边燃烧的现象。 2.预混燃烧 可燃气体与助燃气体在燃烧之前混合，并形成一定浓度的 可燃混合气体，被引火源点燃所引起的燃烧现象。 预混燃烧往往容易造成爆炸，如制气系统检修前不进行置换就烧焊。,扩散燃烧,第四节 燃烧产物,一、燃烧产物的含义和分类,二、不同物质的燃烧产物 燃烧产物的数量及成分，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 如碳二氧化碳，氢气水 2.化合物的

12、燃烧产物 如一氧化碳二氧化碳 3.合成高分子材料的燃烧产物 如塑料、橡胶、纤维氯化氢、光气（碳酰氯）、氰化氢。 4.木材的燃烧产物 在200左右，主要生成二氧化碳、水蒸气、甲酸、乙酸及一氧化碳； 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。,三、燃烧产物的毒性 燃烧产物有不少是毒害气体，往往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。据统计，在火灾中死亡的人约80%是由于吸入毒性气体中毒而致死的。近年来高分子物质得到迅速普及，这类物质燃烧产生一氧化碳、二氧化碳等，还可能分解出乙醛、氯化氢、氰化氢等有毒气体。,四、烟气 (一)烟气

13、的涵义 由燃烧或热解作用所产生的悬浮在大气中，可见的固体和（或）液体微粒总和称为烟气。 (二)烟气的产生 当建、构筑物发生火灾时，建筑材料及装修材料、室内可燃物等在燃烧时所产生的生成物之一是烟气。不论是固态物质或是液态物质、气态物质在燃烧时，都要消耗空气中大量的氧，并产生大量炽热的烟气。,(三)烟气的危害性 1.烟气的毒害性 人生理正常所需的氧浓度应16%。 含氧量降低到15%时，人的肌肉活动能力下降；含氧量在10%-14%时，人会四肢无力，辨不清方向；含氧量降到6%-10%时，人会晕倒；含氧量低于6%时，人短时间会死亡。 另外：一氧化碳浓度达到1%，人1min内死亡。二氧化碳浓度达到7%-1

14、0%，数分钟失去知觉，20%时短时间内死亡。 2.烟气的减光性 3.烟气的恐怖性,五、火焰、燃烧热和燃烧温度 （一）火焰 含义：指发光的气相燃烧区域 组成：焰心、内焰、外焰 颜色：颜色取决于燃烧物质的化学成分和氧化剂的供应强度，与燃烧温度有关，也与可燃物的含氧量及含碳量有关。 （二）燃烧热和燃烧温度 燃烧热含义：单位质量的物质完全燃烧所释放的热量。 燃烧温度：燃烧产物被加热的温度。,六、燃烧产物对火灾扑救工作的影响 燃烧产物对火灾扑救工作的影响，分有利和不利两个方面。 (一)燃烧产物对火灾扑救工作的有利方面 1.在一定条件下可以阻止燃烧进行（完全燃烧的产物是惰性气体，如二氧化碳、水蒸气） 2.

15、为火情侦察和寻找火源点提供参考依据（燃烧产物的颜色、浓度、气味等不同） (二)燃烧产物对火灾扑救工作的不利方面 1.妨碍灭火和被困人员行动（烟气的减光性） 2.有引起人员中毒、窒息的危险（产生毒害气体） 3.高温会使人员烫伤（高温，大量的热量） 4.成为火势发展蔓延的因素（造成轰燃，使火势蔓延）,第五节 影响火灾发展变化的主要因素 一、热传播对火灾发展变化的影响 火灾的发生发展，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。热传播有三种途径，即：热传导、热辐射和热对流 (一)热传导 1.热传导的涵义 指物体一端受热，通过物体的分子热运动，把热量从温度较高一端传递到温度较低的另一端的过

16、程。 2.热传导对火灾发生变化的影响 热传导的能量主要与火场中的温度差、距离、燃烧时间有关,2.热传导对火灾发生变化的影响 热总是从温度较高的部位，向温度较低的部位传导。 温差越大，导热方向距离愈近，传导的能量就愈多。 火灾现场燃烧区域温度愈高，传导出的热量就愈多。 其他条件相同时，物质燃烧时间愈长，传导的热量就愈多。 固体、液体、气体都有热传导性能： 固体物质是最强的热导体，液体物质次之，气体物质较弱。 固体中，金属材料为热的良导体，非金属固体多为不良导体。,（二）热辐射 1、含义：以电磁波形式传播热量的现象，叫做热辐射。 特点：热辐射不需要任何介质，也不受气流、风速、风向的影响通过真空也能

17、进行热传播。 2、热辐射对火灾发生变化的影响 实验表明：通过热辐射传播的热量与其表面积的绝对温度的四次方成正比。 距离：距离越小，受到的辐射热越小； 位置：辐射面与被辐射物面平行时，被辐射物体受到的热量最高。 颜色、表面：物体颜色越深、表面越粗糙，吸收的辐射热越多；表面光亮，颜色较淡，反射的热量愈多，吸收热量较少。,（三）热对流 1、含义：热通过流动介质(液体或气体)，由空间的一处传播到另一处的现象，叫做热对流。在对流过程中往往伴随热传导。 热对流是影响初期火灾发展的最主要因素。 2、方式：自然对流、强制对流、气体对流、液体对流。 3、热对流对火灾发生变化的影响 实验证明：热对流速度与通风口面

18、积和高度成正比。 通风孔愈多，各个通风孔的面积愈大，愈高，热对流速度愉快。 风速愈大，不仅对流越快，而且使房屋表面出现正负压力，在建（构）筑物周围形成旋风。 风向改变，会改变气体对流方向；燃烧时，火场周围温差越大，热对流速度越快。,二、爆炸对火灾发生变化的影响 1.引起新火源，造成火势蔓延。 2.扩大燃烧面积。 3.加强空气对流，燃烧加剧。 4.引发二次爆炸。 5.严重威胁扑救人员和附近群众。 三、建筑耐火等级对火灾发生变化的影响 建筑耐火等级是衡量建筑耐火程度的标准。为了保证建筑物的安全，必须采取必要的防火措施，使之具有耐火性。 四、气象条件对火灾发生变化的影响 一般而言，火向顺风蔓延；干燥

19、季节易于引起火灾。,第六节 防火与灭火的基本原理 一、防火的基本原理和措施 根据燃烧基本理论，只要防止形成燃烧条件，或避免燃烧条件同时存在并相互作用，就可以达到防火的目的。,防火基本原理和措施,二、灭火原理和措施 任何可燃物的燃烧都必须具备燃烧的基本条件。因此，灭火就是破坏燃烧条件使燃烧反应终止的过程。 根据燃烧条件，灭火基本原理可以归纳为四个方面，即冷却、窒息、隔离和化学抑制。前三种灭火作用主要是物理过程，化学抑制是一个化学过程。,1.冷却灭火 原理是降低燃烧物的温度。用水冷却灭火，是扑救火灾的常用方法。 用二氧化碳灭火剂则冷却效果更好，在迅速气化时吸收大量的热，能很快降低燃烧区的温度，使燃

20、烧终止。 通常措施比如：用直流水喷射着火物；不间断地向着火物附近的未燃烧物喷水降温。,2.窒息灭火 窒息灭火的原理是消除助燃物。（使燃烧缺乏、稀释或者断绝氧） 是根据可燃物质发生燃烧通常需要足够的空（氧）气这个条件，采取适当措施来防止空气流入燃烧区，或者用惰性气体稀释空气中氧的含量，使燃烧物质因缺乏或断绝氧而熄灭。 具体措施如下： 1）用石棉毯、湿麻袋等捂盖燃烧物。 2）用砂土埋灭燃烧物。 3）用水蒸气、二氧化碳、氮气等惰性气体灌注着火容器或封闭着火空间。 4）堵塞孔洞或关闭门窗 5）用水淹没燃烧物。,3.隔离灭火 隔离灭火的原理是使着火物与火源隔离。 根据发生燃烧必须具备可燃物这个条件，将燃烧物与附近的可燃物隔离或分散开，使燃烧停止。 1）如火灾中，将未着火的物质搬迁至安全处。 2）拆除毗连的可燃建（构）筑物。 3）关闭燃烧气体的阀门及切断气体（液体）的来源。 4）用沙土等堵截流散的燃烧液体。 5）用难燃或不燃的物体遮盖受火势威胁的可燃物质等。 6）用水幕造成隔火带。,4.抑制灭火 抑制灭火的原理是中断燃烧链式反应，就是使用灭火剂参与燃烧链式反应，使燃烧过程中产生的自由基快速消失，形成稳定分子或低活性的自由基，进而使燃烧反应停止。 常用方法就是往着火物上直接喷射气体（卤代烷）、干粉灭火剂，覆盖火焰，中断燃烧链式反应。,谢谢,