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第一章 火灾燃烧学基础1

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(1)特别重大火灾
指造成30人以上 死亡,或者100人以上 重伤,或者1亿元以上 直接财产损失的火灾;
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(2)重大火灾
指造成10人以上 30人以下死亡,或者 50人以上100人以下重 伤,或者5000万元以 上1亿元以下直接财产 损失的火灾;
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(3)较大火灾
指造成3人以上 10人以下死亡,或者 10人以上50人以下重 伤,或者1000万元以 上5000万元以下直接 财产损失的火灾。
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(6)爆炸
指由于物质急剧 氧化或分解反应,产 生温度、压力升高或 两者同时增加的现象 (对气相燃烧来说, 亦称预混燃烧)。
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爆炸按其燃烧速度的快慢分为爆燃和爆
轰两类。
1)爆燃 指燃速以亚音速传播的爆炸 (指在空气中穿过未燃烧介质反应前端的速度 ≤340m/s); 2)爆轰 指燃速以超音速传播,并以冲
500-700
煤炉火星
烟囱火星
1000
600
蜡烛焰
焊割焰 汽车废气火星
640-940
2000-300 600-800
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石灰与水反应 600-700
一些可燃气体在空气中的
最小引燃能量(mJ)
物质名称 甲烷(8.5%) 丙烷(5-5.5%) 乙炔(7.73%) 氢气(29.5%) 最小引燃能量 物质名称 0.28 0.26 0.019 0.019 汽 油 最小引燃能量 0.2 0.215 0.19 0.55
指物质由外界着火源的作用而引发的燃
烧。由物质外界着火源的作用而引发燃烧的
最低温度称为引燃温度。简称着火点,用
“℃”表示。
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(2)自燃
指可燃物质在没有外界着火源作用的条 件下,靠物质本身内部的一系列物理化学变 化而发生的自动燃烧现象。 物质发生自动燃烧的最低温度称为自燃 点,用“℃”表示。
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1.是在时间或空间上发生的燃烧;
2.该燃烧是失去控制而造成的; 3.造成了一定的人员伤害和(或) 经济损失。
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(三) 火灾的特点
1.只要有可燃物以及火灾危险能量存
在都有可能发生
火灾是自然灾害和人为灾害多重灾害的组
合,火灾的发生不分时间、不分地点、不分人
种、不分贫富、不分国家,只要有可燃物以及 火灾危险能量的地方,都有可能发生。
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2)燃烧形态比较稳定,扩散火焰不运 动,可燃气体与气体氧化剂的混合在可燃气 体喷口进行。 3)只要控制得好,一般不至于造成火
灾,一旦发生火灾也较易扑救。
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(2)预混燃烧
预混燃烧又称爆炸 式燃烧。实际上就是爆 炸。它是指可燃气体、 蒸气或粉尘预先同空气 (或氧)混合,遇引火 源产生带有冲击力的燃
复杂气体:受热→分解→氧化;
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2.气体的燃烧特点
(1)简单气体比复杂难于燃烧 这是由于复杂气体增加了分解的过程,而简单气 体没有。 (2)可燃气体比可燃液体易燃,且燃烧速度快 气体燃烧不需像固体、液体那样经熔化、蒸发过 程,其所需热量仅用于氧化或分解,或将气体加热到 燃点,因此,容易燃烧且燃烧速度快。
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(4)一般火灾
指造成3人以下死 亡,或者10人以下重 伤,或者1000万元以 下直接财产损失的火 灾。 注:“以上”
包括本数,“以下”
不包括本数。
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(五)火灾的危害
1.危害人的生命 2.造成经济损失; 3.破坏文明成果; 4.破坏生态环境;
5.影响社会安定。
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(六)导致火灾的常见原因
1.电气使用不当; 2.违章吸烟; 3.生活用火不慎; 5.设备故障; 6.小孩玩火; 7.人为放火;
燃烧范围越宽。
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6.引燃源的强度
引燃源的温度、能量越高,与可燃物的接触
面越大,时间越长,则引燃源释放给可燃物的能 量也就越多,则可燃物的燃烧范围就越宽,也就 越容易被引燃。 不同引燃强度的电火花对几种烷烃的影响如
下表所示。
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电火花强度对几种烷烃的影响
烷烃 名称 甲烷 乙烷 丙烷 电压(V) 电流(A) 100 100 100 1A 不爆 不爆 3.6-4.5 燃烧浓度 范围(%) 2A 5.9-13.6 3.5-10.1 2.8-7.6 3A 5.85-14.4 3.4-10.6 2.8-7.7
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2.是不可挽回的终极灾害
与其他灾害和事故相比,火灾一旦发生
其后果一般都会特别严重,不仅会造成严重
的财产损失,而且还会造成重大的人员伤亡, 并带来不可挽回的灾难后果,是一种不可挽 回的终极灾害。
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(四) 火灾的分类
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1.根据失火物质的特性分:
A类火灾--固体火灾; B类火灾--液体火灾; C类火灾--气体火灾;
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前 言
实践观察发现,任何一起火灾的发生都
是由于失去控制的燃烧所引起的。我们要懂
得防止和扑灭火灾的道理,也就必须首先了 解和掌握物质在火灾条件下的燃烧机理。火 灾燃烧学就是专门研究失去控制的燃烧的一 门学科。
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一、火灾
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(一) 火灾的概念
火灾是指在时间或空间上失去控制的燃 烧所造成的灾害。
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(二) 火灾的特征
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燃烧的条件
(1)可燃物与氧化剂作用并达到一定的数 量比例,且未收化学抑制; (2)足够能量和温度的引燃源与之作用。 引燃源是指能够引发燃烧的能源。它是燃 烧得以发生的一个重要条件,并非要素。
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可 燃 物
.
.
氧 化 剂
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燃烧三要素说
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着火四面体说
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(六)影响燃烧的因素
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1.可燃物与氧化剂的配比浓度
内部因素。从丙烷的燃烧看:如下式所示:
C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O 可燃物 氧化剂
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1.燃烧的要素
(1)可燃物
指在标准状态下的空气中能够燃烧的物质。
(2)氧化剂 指处于高氧化态,具有强氧化性与可燃物 质相结合能够导致燃烧的物质。
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2. 燃烧的条件
指制约燃烧
存在和发生发展
变化的外部因素。
甲醇(12.24%) 乙醚(51%) 苯(2.7%)
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(七)掌握燃烧条件的意义
1. 防火:不使燃烧条件形成。 (1)控制可燃和氧化性物质,不使其 相互接触; (2)控制引火源,不使其与可燃和氧
化性物质接触。
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2.灭火:破坏已经形成的燃烧条件
(1)冷却:降低燃烧物的温度于燃点以下; (2)窒熄:隔绝空气,不使与氧化剂接触; (3)隔离:不使燃烧物有继续燃烧的可燃物; (4)抑制:释放抑制剂使燃烧反应终止。
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常见的灭火剂
水(细水雾)
惰性气体 二氧化碳 泡沫 干粉
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二、不同状态物体的燃烧
可燃物质受热后,会因其聚集状态的不同 而发生不同的变化。绝大多数可燃物质的有焰 燃烧都是在蒸气或气体的状态下进行的,而有
的物质则不能变为气态,其燃烧发生在固相中, 如焦炭燃烧时,呈灼热状态。所以,可燃物质 的性质、状态不同,其燃烧特点也不同。
至一定值时燃烧便不能发生。其特点是,对
爆炸上限的影响较为显著。也就是说,燃烧
物未被化学抑制。
常见的化学抑制剂有:七氟丙烷、干
粉等。
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5.容器的尺寸和材质
(1)直径变小,则燃烧范围变窄,至一 定程度时火焰即不能通过(临界直径)。 (2)容器的材质。容器的催化作用越强,
导热 性越差、透光性越好,则引燃温度越低,
式中: OI — 维持平稳燃烧的最低氧浓度即
氧指数:
(O2) — 氧气流量(L/min);
(N2) — 氮气流量(L/ min)。
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通常认为:氧指数(OI)>50%的材料为 不燃材料;OI在27~50%之间的材料为难燃 材料;OI在20~27%的材料为准燃材料;OI <20%的材料为易燃材料。
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丁烷
戊烷ห้องสมุดไป่ตู้
100
100
不爆
不爆
2.0-5.7
1.3-4.4
2.0-5.85
1.3-4.6
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几种引燃源的温度(℃)
引燃源名称 引燃源温度 引燃源名称 引燃源温度
火柴焰
烟头中心
500-650
700-800
气灯火焰
酒精灯焰
1600-2100
1180
烟头表面
机械火星
250
1200
煤油灯焰
植物油灯焰
780-1030
物质名称
丙酮 氢气 橡胶屑 多量棉花 蜡烛
氧含量(%)
13.0 5.9 13.0 8.0 16.0
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(4)氧指数
所谓氧指数,是指在规定条件下,试样在
氧、氮混合气流中,维持平稳燃烧所需要的最 低氧气浓度,以氧气所占的体积百分比的值来 表示。
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氧指数表达式
O2 OI 100% O2 N 2
木炭的燃烧
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金属镁固相燃烧(1)
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金属镁固相燃烧(2)
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3.按燃烧时的现象分
(1)着火 简称火,是指以释放热量并伴有烟或火 焰或两者兼有为特征的燃烧(亦称扩散燃 烧) 。
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(2)阴燃
指物质无 可见光的缓慢 燃烧,通常伴 有温度升高的 现象。
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(3)闪燃
可燃液体表面产生的可燃蒸气遇火源
2.系统温度
温度升高会使可燃物与氧化剂分子的活性
增强,碰撞几率增大,反应速度变快,燃烧范
围变宽。
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3.系统压力
压力增高会使燃烧反应变快,爆炸 上
限升高,燃烧范围变宽,引燃温度和闪点降 低。反之,压力降低会使燃烧范围变窄,至 一定值时火焰便不能传播。
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