燃烧基础知识ppt课件.ppt

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1、,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,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

2、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,

3、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+CO,2,=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

4、,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

5、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,点火源,燃烧,燃烧,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

6、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

7、，,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

8、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

9、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

10、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

11、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。,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,点燃,温度,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

12、,?,（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

13、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,Q,2,Q,1,?,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

14、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,4560,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

15、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.,

16、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,一、燃烧产物的含义,二、不同物质的燃烧产物,三、燃烧产物的毒性,四、烟气,五、火焰、燃烧热和燃烧温度,六、燃烧产物对火灾扑救工作的影响,一、燃烧产物的含义和分类,?,含义：燃烧或热解作用产生的全部物质,?,分类：,Text,燃烧产物,Text,完全燃烧产物：,可燃物质在燃烧,过程中生成的产,物,不能再燃烧,。,如二氧化碳、二,氧化硫等,不完全燃烧产物：,可燃物质在燃烧过,程中生成的产物,还,能继续燃烧,。如一,氧化碳、醇类等。,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

17、化而,有所不同。,1,、单质的,燃烧产物,该单质元素的氧化物。如碳、氢、硫等,燃烧就分别生成二氧化碳、水蒸气、二,氧化硫，这些产物不能再燃烧，属于,完全燃烧产物。,2,、化合物的,燃烧产物,除生成,完全燃烧产物外，还会生成不完全燃,烧产物。特别是一些高分子化合物，受,热后会产生热裂解，生成许多不同类型,的有机化合物，并能进一步燃烧。,合成高分子材料在燃烧过程中伴有热,裂解，会分解产生许多有毒或有刺激,性的气体，如氯化氢、光气、氰化,氢等。,3,、合成高,分子材料的,燃烧产物,木材是一种化合物，主要由碳、,氢、氧元素组成，主要以纤维素分子,形式存在。木材在受热后发生热裂反应，,生成小分子产物。在

18、,200,左右，主要生成,二氧化碳、水蒸气、甲酸、乙酸、一氧化碳,等产物；在,280,500,，产生可燃蒸汽及,颗粒；到,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。,4,、木材的,燃烧产物,三、燃烧产物的毒性,?,毒性气体,?,火灾中致人死亡的主要因素,四、烟气,?,含义：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,的总和称为烟气,四、烟气,?,包含各种有毒气体和固体碳颗粒的混合物,?,危害性：毒害性、减光性、恐怖性、高温热损伤,烟气的毒害性,?,1.,含氧量低,?,2.,含有大量有毒气体,烟气的减光性,?,烟粒子粒径大于光波波长，对光线具有遮蔽

19、作用使火,场能见度大大降低,?,火灾中逃生尽量俯身,烟气的恐怖性,五、火焰、燃烧热和燃烧温度,?,1.,火焰的含义及构成,?,火焰俗称火苗，是指发光的气相燃烧区域。火焰是由,焰心、内焰、外焰三个部分构成的。,五、火焰、燃烧热和燃烧温度,?,2.,火焰的颜色,?,可燃物质化学成分和氧化剂的供给强度,?,燃烧温度,?,可燃物质含氧量和含碳量,火焰颜色,趋于无光,趋于显光,含氧量大,含碳量大,燃烧热和燃烧温度,?,燃烧热：,单位质量,的物质,完全燃烧,所释放出的热量,?,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,?,（一）有利方面,?,1.,在一定条件下可以阻止燃烧进行,?

20、,2.,为火情侦查和寻找火源点提供参考依据,?,（二）不利方面,?,1.,妨碍灭火和被困人员行动,?,2.,有引起人员中毒、窒息的危险,?,3.,高温会使人员烫伤,?,4.,成为火势发展蔓延的因素,一、热传播对火灾发展变化的影响,二、爆炸对火灾发生变化的影响,三、建筑耐火等级对火灾发生变化的影响,四、气象条件对火灾发生变化的影响,一、热传播对火灾发展变化的影响,?,火灾发展的决定性因素,?,主要包括热传导、热辐射、热对流,（一）热传导,?,物体的分子热运动把热量从温度较高一端传递到温度,较低的另一端的过程,?,固体强于液体强于气体,?,金属强于非金属,（二）热辐射,?,以电磁波形式传递热量的现

21、象,?,特点：,?,传播不需要介质，不受外界影响,?,固、液、气都能传播和接收热辐射,?,温度较高物体向温度较低物体辐射热能，直至两物体,温度趋于平衡,?,火灾处于发展阶段时，热辐射为热传播主要形式,（三）热对流,?,热量通过流动介质由空间的一处传播到另一处的现象,?,按对流原因不同分为：自然对流、强制对流,?,按流动介质不同分为：气体对流、液体对流,?,热对流是影响火灾初期发展的最主要因素,?,影响热对流的因素：通风口面积数量、风、火焰温度,二、爆炸对火灾发生变化的影响,爆炸冲击波能将燃烧着的物质抛散到高空和周围地区，,如果燃烧的,物质落在可燃物体上就会引起新的火源，造成火势蔓延扩,大。,爆

22、炸冲击波能破坏难燃结构的保护层，使保护层脱落，,可燃物体暴,落于表面，这就为燃烧面积扩大增加了条件。,三、气象条件对火灾发生变化的影响,大量火灾表明，风、湿度、气温、季节等气象条件,对火势发展和蔓延都有一定程度的影响，其中以风和湿,度影响最大。,四、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，耐,火等级越高的建筑，火灾时烧坏、倒塌的很少，造,成的损失也小，耐火等级低的建筑，火灾时不耐火，,燃烧快，损失也大。,第六节,防火和灭火的基本原理,一、防火的基本原理和措施,根据燃烧的基本理论，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，其防火的基本原理,和措施见表,2-8,。,二、灭火的基本原理和措施,根据燃烧的基本理论，只要破坏已经形成的燃烧条,件，就可以使燃烧熄灭，最大限度地减少火灾危害，其,灭火的基本原理和措施见表,2-9,。,