防火防爆基本知识——燃烧.doc

防火防爆基本知识燃烧 一、燃烧及燃烧条件1. 燃烧的含义燃烧是可燃物与氧化剂(氧气或空气)发生的一种发光发热的化学反应，是在单位时间内产生的热量大于消耗热量的反应。燃烧具有两个特征：有新的物质产生，即燃烧是化学反应；燃烧过程中伴随有发光发热现象。燃烧必须同时具备下列三个条件： 可燃物，如木材、乙醇、甲烷、乙烯等； 氧化剂，常见的为空气和氧气； 点火源，即点火源，如撞击、摩擦、明火、火花、高温气体、光和射线等。可燃物、助燃物和点火源构成燃烧的三要素，即三角形原理，见图2-1。缺少其中任何一个，燃烧便不能发生。对于已经进行着的燃烧，若消除其中任何一个条件，燃烧便会终止。二、燃烧的种类1. 闪燃各种液体的表面都有一定量的蒸汽存在，蒸汽的浓度取决于该液体的温度。闪燃是在液体表面能产生足够的可燃蒸气，遇火能产生一闪即灭的燃烧现象。引起闪燃时的最低温度叫做闪点。闪点这个概念主要适用于可燃性液体，某些固体如棒脑和萘等，也能在室温下挥发或缓慢蒸发，因此也有闪点。在闪点的温度下，液体蒸发产生的蒸汽还不多，所以闪烁一下就灭了。但闪燃往往是着火的先兆，当可燃液体温度高于其闪点时在一定条件下存在被火点燃的危险。2. 自燃自燃是可燃物质自发的着火燃烧，通常是由缓慢的氧化作用而引起，即物质在无外部火源的条件下，在常温中自行发热，由于散热受到阻碍，使热量积蓄逐渐达到自燃点而引起的燃烧。自燃又可以分为受热自燃和自热自燃。可燃物质在外部热源作用下，使温度升高，当达到其自燃点时，即着火燃烧，这种现象称为受热自燃。在工业生产中，可燃物由于接触高温表面、加热、烘烤过度或冲击摩擦等，均可导致的自燃就属于受热自燃。而自热自燃是指某些物质在没有外来热源影响下，由于物质内部所发生的化学、物理或生化过程而产生热量，这些热量在适当条件下会逐渐积聚，导致温度上升，达到自燃点而燃烧。造成自热自燃的原因有氧化热、分解热、聚合热、发酵热等。自热自燃的物质常见的有自燃点低的物质，例如磷化氢；遇空气、氧气发热自燃的物质，如油脂类、钵粉、铝粉、金属硫化物、活性炭；自然分解发热的物质，如硝化棉；易产生聚合热或发酵热的物质，如植物类产品、湿木屑等。自热自燃和受热自燃都是在不接触明火的情况下“自动”发生的燃烧，它们的区别在于热的来源不同。引起自热自燃的热来源于物质本身的热效应，而引起受热自燃的热来自于外部的热源，因此它们的起火特点也不同。一般来说自热自燃大都从内向外燃烧，而受热自燃往往从外向内燃烧。 在规定的试验条件下，可燃物质产生自燃的最低温度叫自燃点。国家标准可燃液体和气体引燃温度试验方法(GB 533285)规定了可燃液体和气体引燃温度(自燃点)的试验方法。3. 点燃点燃亦称强制着火，即可燃物质与明火直接接触引起燃烧，在火源移去后仍能维持燃烧的现象。物质被点燃后，先是局部被强烈加热，首先达到引燃温度产生火焰，该局部燃烧产生的热量，足以把邻近部分加热到引燃温度，燃烧就得以蔓延开去。点燃与自燃的区别在于：自燃时可燃物整体温度较高，反应与燃烧是在整个可燃物或相当大的范围内同时发生的。而在点燃时，可燃物整体温度较低，只在火源局部加热处燃烧，然后向可燃物其他部分传播。可燃物质在空气充足条件下，达到一定温度时与火源接触即行着火(出现火焰或灼热发光)，并在移去火源之后能继续燃烧的最低温度称为该物质的燃点或着火点。易燃三、点火源能够引起可燃物燃烧的热能源叫点火源，主要的点火源有以下几种。1. 明火有生产性用火，如乙炔火焰等；有非生产性用火，如烟头火、油灯火等。明火是最常见而且是比较强的着火源，它可以点燃任何可燃性物质。2. 电火花包括电器设备运行中产生的火花，短路火花以及静电放电火花和雷击火花。随着电器设备的广泛使用和操作过程的连续化，这种火源引起的火灾所占的比例越来越大。如加压气体在高压泄漏时会产生静电火花，人体静电放电产生静电火花，液体燃料流动时的静电着火，加注燃料时的摩擦与由于燃料和输油管道、容器以及其他注油工具的互相摩擦，能产生大量的静电荷，注油的速度愈快，产生的静电愈多。在采用明流加油时，由于油流和空气或油气混合气的互相摩擦以及飞溅的液滴和油气之间的摩擦，都能产生静电荷。3. 火星火星是在铁与铁、铁与石、石与石之间的强烈摩擦与撞击时产生的，是机械能转化为热能的一种现象。这种火星的温度一般有1200左右，可以引起很多物质的燃烧。4. 灼热体灼热体是指受高温作用，由于蓄热而具有较高温度的物体。灼热体与可燃物质接触引起的着火有快有慢，这主要是取决于灼热体所带的热量和物质的易燃性、状态，其点燃过程是从一点开始扩及全面的。5. 聚集的日光指太阳光、凸玻璃聚光热等。这种热能只要具有足够的温度就能点燃可燃物质。6. 化学反应热和生物热指由于化学变化或生物作用产生的热能。这种热能如不及时散发掉就会引起着火甚至燃烧爆炸。四、燃烧产物1. 燃烧产物的含义燃烧产物是指有燃烧或热解作用而产生的全部物质，也就是说可燃物质燃烧时，生成的气体、固体和蒸汽等物质均为燃烧产物。燃烧产物按其燃烧的完全程度分为完全燃烧产物和不完全燃烧产物。物质燃烧后产生不能继续燃烧的新物质(如CO2、SO2、水蒸气等)，这种燃烧叫做完全燃烧，其产物为完全燃烧产物；物质燃烧后产生还能继续燃烧的新物质(如CO、未燃尽的碳、甲醇等)，则叫做不完全燃烧，其产物为不完全燃烧产物。燃烧的完全还是不完全与氧化剂的供给程度以及其他燃烧条件有直接关系。燃烧产物的成分是由可燃物的组成及燃烧条件所决定的。无机可燃物大多数为单质，其燃烧产物的组成较为简单，主要是它的氧化物，如CaO、H20、SO2等。有机可燃物的主要组成为碳(C)、氢(H)、氧(0)、硫(S)、磷(P)和氮(N)，完全燃烧时主要生成二氧化碳(CO2)、水(H2O)、二氧化硫(SO2)和五氧化二磷(P205)。如果在空气不足或温度较低的条件下，则会发生不完全燃烧，不完全燃烧就不仅会产生上述完全燃烧产物，同时还会生成一氧化碳(CO)、醛类、醇类等。2. 燃烧产物的危害二氧化碳(CO2)是窒息性气体；一氧化碳(CO)是有强烈毒性的可燃气体；二氧化硫(SO2)有毒，是大气污染中危害较大的一种气体，它严重损伤植物，刺激人的呼吸道，腐蚀金属等；一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)等都是有毒气体，对人存在不同程度的危害，甚至会危及生命。烟灰是不完全燃烧产物，由悬浮在空气中未燃尽的细碳粒及分解产物构成；烟雾是由悬浮在空气中的微小液滴形成。两者都会污染环境，并对人体有害。