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第二章燃燒基礎知識主講:王慧本章需要大家了解什么?第一節燃燒的本質與條件第二節燃燒類型第三節燃燒過程及特點第四節燃燒產物第五節影響火災發展變化的主要因素第六節防火與滅火的基本原理2023/2/4山東消防--基礎理論2第一節燃燒的本質和條件【學習目標】1、了解燃燒的定義;2、掌握燃燒的本質;3、掌握燃燒的必要條件和充分條件。2023/2/4第二章燃燒基礎知識3一、燃燒的定義

根據國家標準《消防基本術語第一部分》(GB5907-86)中關于燃燒的定義:燃燒:可燃物與氧化劑作用發生的放熱反應,通常伴有火焰、發光和(或)發煙的現象。燃燒特征:1、化學反應(劇烈的)2、放熱(過程中)3、發光(現象)氧化劑包括多種,最常見的氧化劑就是空氣中的氧,其他的諸如雙氧水(過氧化氫),氯氣高錳酸鉀,臭氧等。燃燒不僅在空氣(氧)存在時能發生,有的可燃物在其他氧化劑中也能發生燃燒。2023/2/4第二章燃燒基礎知識4二、燃燒的本質

近代連鎖反應理論認為:燃燒是一種游離基的連鎖反應(也稱鏈反應),即由游離基在瞬間進行的循環連續反應。游離基:又稱自由基或自由原子,它們的化學活性很強,在一般條件下是不穩定的,極易自行結合形成穩定分子或與其他物質的分子反應生成新的自由基。游離基就是燃燒化學反應的活化中心,只要有它存在,鏈反應就會自發發展下去,直至游離基全部消失。2023/2/4第二章燃燒基礎知識5燃燒的鏈反應包括一系列的復雜階段,可以用氫在空氣中的燃燒簡要說明,當將火種置于氫氧體系時,氫分子被火種的能量活化,兩個氫原子間的共價鍵斷裂,形成兩個非?;顫姷臍湓?H,氫自由基)。氫自由基具有非常高的能量,它們一旦生成,即與氧分子作用生成氧自由基(O)和羥自由基(OH)。氧和羥自由基的能量都很高,它們又可以與氫分子作用生成水(H2O)和新的H……H2→H+HH+O2→O+OHO+H2→H2OOH+H2→H2O+H…….2023/2/4第二章燃燒基礎知識6物質燃燒一定是氧化反應,但氧化反應不一定是燃燒??傊?,燃燒是一種極其復雜的化學反應,其實質就是游離基的鏈反應(光和熱是燃燒過程中發生的物理現象)。2023/2/4第二章燃燒基礎知識7三、燃燒的條件燃燒的三個必要條件:1、可燃物2、助燃物(又稱氧化劑)3、引火源上述三個條件通常被稱為燃燒三要素,只有三個要素同時具備可燃物才能夠發生,無論缺少哪一個,燃燒都不可能發生。2023/2/4第二章燃燒基礎知識8可燃物氧化劑溫度(引火源)1、可燃物可燃物:凡是能與空氣中的氧或其他氧化劑起化學反應的物質。可燃物的類型按其物理狀態,分為氣體可燃物、液體可燃物和固體可燃物三種類別。固體可燃物:凡是遇明火、熱源能在空氣(氧化劑)中燃燒的固體物質。如:棉、麻、木材、稻草等天然纖維;

稻谷、大豆、苞米等谷物及制品;

滌綸、維綸、錦綸等合成纖維及制品;

聚乙烯、聚丙烯等合成樹脂及制品;

橡膠類及制品等。

2023/2/4第二章燃燒基礎知識9液體可燃物:凡是在空氣中能發生燃燒的液體。液體可燃物大多數是有機化合物,分子中都含有碳、氫原子,有些還含有氧原子。

如:石油化工產品(燃燒過程產物有一定的毒性)氣體可燃物:凡是在空氣中能發生燃燒的氣體。

可燃氣體在空氣中需要在一定濃度范圍內混合,并還要一定的溫度才能燃燒。特殊情況:有些物質通常情況下不燃燒,但在一定條件下可以燃燒。如赤熱的鐵在純氧中劇烈燃燒,赤熱的銅在純氯氣中劇烈燃燒。2023/2/4第二章燃燒基礎知識102、助燃物助燃物(也稱氧化劑):凡與可燃物相結合能導致燃燒的物質。通常燃燒過程中的助燃物主要是氧,它包括游離的氧或化合物中的氧??諝庵泻写蠹s21%的氧,因此可燃物在大氣中的燃燒是以游離的氧作為助燃劑,這種燃燒是最普遍的。除了氧元素以外,某些物質也可以作為燃燒反應的氧化劑,如氟、氯等。2023/2/4第二章燃燒基礎知識113、引火源引火源(著火源):凡使物質開始燃燒的外部熱源。引火源溫度越高,越容易點燃可燃物質;在生產生活實踐中引火源通常有明火、高溫物體、化學熱能、電熱能、機械熱能、生物能、光能和核能等。2023/2/4第二章燃燒基礎知識12燃燒的充分條件具備了燃燒的必要條件,并不等于燃燒的必然發生。在各必要條件中,還有一個“量”的概念,這就是發生燃燒或持續燃燒的充分條件。燃燒的充分條件是:1、一定的可燃物濃度2、一定的氧氣含量3、一定的點火能量4、相互作用2023/2/4第二章燃燒基礎知識131、一定的可燃物濃度可燃氣體或蒸氣只有達到一定濃度,才會發生燃燒或爆炸。例如常溫下用明火接觸煤油,煤油并不立即燃燒,原因就是常溫下煤油表面揮發的煤油蒸汽量不多,未達到燃燒所需濃度。2023/2/4第二章燃燒基礎知識142、一定的氧氣含量各種不同的可燃物發生燃燒,均有本身固定的最低含氧量要求。低于這一濃度,雖然燃燒的其它必要條件已經具備,燃燒仍不會發生。如:汽油的最低含氧量要求為14.4%,煤油為15%,乙醚為12%。2023/2/4第二章燃燒基礎知識153、一定的點火能量各種不同可燃物發生燃燒,均有本身固定的最小點火能量要求。達到這一強度引起燃燒反應,否則燃燒便不會發生。如:汽油的最小點火能量為0.2mJ,乙醚(5.1%)為0.19mJ,甲醇(2.24%)為0.215mJ。2023/2/4第二章燃燒基礎知識164、相互作用燃燒不僅需具備必要和充分條件,而且還必須使燃燒條件相互作用、相互結合,燃燒才會發生或持續。例如:在辦公室里有桌、椅等可燃物,也有充分的空氣,有電源(火源),存在燃燒的基本要素,可并沒有發生燃燒現象,原因是這些條件沒有相互結合和作用的緣故。2023/2/4第二章燃燒基礎知識17第二節燃燒類型【學習目標】1、掌握燃燒的四種基本類型;2、掌握常見物質的閃點、燃點、自燃點;2023/2/4第二章燃燒基礎知識18燃燒按其發生瞬間的特點不同,分為:1、閃燃2、著火3、自燃4、爆炸2023/2/4第二章燃燒基礎知識19

(一)閃燃1、閃燃定義:在液體表面上能產生足夠的可燃蒸氣,遇火能產生一閃即滅的燃燒現象稱為閃燃。閃燃往往是可燃液體發生著火的先兆,從消防角度來說,閃燃就是危險的警告。2、物質的閃點在規定的試驗條件下,液體表面能產生閃燃的最低溫度稱為閃點,以℃表示。閃點是衡量液體火災危險性的重要參數。閃點越低,火災危險性越大;反之,則越小。2023/2/4第二章燃燒基礎知識20閃點在消防上的應用(1)根據閃點,將能燃燒的液體分為易燃液體和可燃液體。(2)根據閃點,將液體生產、加工、儲存場所的火災危險性分為甲(閃點小于28℃的液體)、乙(閃點大于等于28℃,小于60℃的液體)、丙(閃點大于60℃的液體)三個級別,以便根據火災危險性的大小采取相應的消防安全措施。常見液體的閃點汽油閃點為-50℃,柴油閃點為60℃,甲醇閃點為11.1℃,乙醇閃點為12.78℃等。2023/2/4第二章燃燒基礎知識21(二)著火

1、著火定義:可燃物質在空氣中與火源接觸,達到某一溫度時,開始產生有火焰的燃燒,并在移去火源后仍能持續不斷擴大的燃燒現象稱為著火。著火是燃燒的開始,并以出現火焰為特征。2、物質的燃點在規定的試驗條件下,應用外部熱源使物質表面起火并持續燃燒一定時間所需的最低溫度稱為燃點,以℃表示。2023/2/4第二章燃燒基礎知識223、燃點與閃點的關系一切可燃液體的燃點都高于閃點。燃點對于可燃固體和閃點較高的可燃液體,具有實際意義。控制可燃物的溫度在燃點以下,就可以防止火災的發生;用水冷卻滅火其原理就是將著火物質的溫度降到燃點以下。2023/2/4第二章燃燒基礎知識23(三)自燃

1、自燃定義:可燃物質在沒有外部火花、火焰等火源的作用下,因受熱或自身發熱并蓄熱所產生的燃燒稱作自燃。物質在無外界點火源條件下,由于其本身內部所進行的生物、化學過程而自生熱量,使其溫度上升,最后自動燃燒起來的現象。自燃現象引發火災在自然界并不少見,如有些含硫、磷成分高的煤炭遇水發生氧化反應釋放熱量,如果煤層堆積過厚積熱不散,就容易引發自燃;工廠的油抹布堆積由于氧化并蓄熱也會引發自燃。2023/2/4第二章燃燒基礎知識242、物質的自燃點在規定的條件下,可燃物質產生自燃的最低溫度是該物質的自燃點。自燃點是衡量可燃物質受熱升溫形成自燃危險性的依據。可燃物的自燃點越低,發生自燃的危險性就越大。2023/2/4第二章燃燒基礎知識253、可燃物自燃的機制(1)氧化發熱:如煤、浸油脂物質、黃磷、烷基鋁、金屬及橡膠粉塵、金屬硫化物等。(2)分解放熱:如硝化棉、賽璐璐、硝化甘油等。(3)聚合放熱:指低分子單體聚合成高分子聚合物的反應,釋放出熱量。(4)吸附放熱:因吸附空氣中的氧而發生自燃。如活性碳、還原鎳和還原鐵。(5)發酵放熱:如稻草、籽棉、樹葉、鋸末、甘蔗渣、玉米芯等。(6)活性物質遇水:金屬粉末、金屬氫化物、硼氫化物及金屬磷化物、堿金屬及堿土金屬等。(7)可燃物與強氧化劑的混合:如醇類與過氧化物或高價氧化物混合等。2023/2/4第二章燃燒基礎知識26(四)爆炸

1、爆炸的定義:由于物質急劇氧化或分解反應產生溫度、壓力增加或兩者同時增加的現象,稱為爆炸。在發生爆炸時,勢能(化學能或者機械能)突然轉變為動能,有高壓氣體生成或者釋放出高壓氣體,這些高壓氣體隨之作機械功,如移動、改變、拋射周圍的物體。爆炸的破壞性是巨大的。2、爆炸可分為物理爆炸、化學爆炸和核爆炸三種。2023/2/4第二章燃燒基礎知識27物理爆炸:是由于液體變成蒸氣或者氣體迅速膨脹,壓力急速增加,并大大超過容器的極限壓力而發生的爆炸。如蒸氣鍋爐、液化氣鋼瓶等的爆炸?;瘜W爆炸:因物質本身化學反應,產生大量氣體和高溫而發生的爆炸。如炸藥的爆炸,可燃氣體、液體蒸氣和粉塵與空氣混合物的爆炸等。核爆炸:由于原子核裂變或聚變反應,釋放出核能所形成的爆炸。如原子彈、氫彈、中子彈的爆炸。2023/2/4第二章燃燒基礎知識283、爆炸極限可燃氣體、蒸氣或粉塵與空氣混合后,遇火會產生爆炸的最高或最低濃度,稱為爆炸濃度極限,氣體、蒸汽的爆炸極限通常以體積百分數表示(%),粉塵通常用單位體積中的質量表示。對于可燃氣體來說,絕大多數的爆炸下限小于10%。一旦設備泄漏,在空氣中很容易達到爆炸下限濃度,造成危險。所以在《建筑設計防火規范》中將爆炸下限小于10%的氣體劃分為甲類,爆炸下限大于或等于10%的氣體劃分為乙類。爆炸極限是評定可燃氣體、蒸氣或粉塵爆炸危險性大小的主要依據。2023/2/4第二章燃燒基礎知識29可燃液體受熱蒸發出的蒸汽濃度等于爆炸濃度極限時的溫度范圍稱為爆炸溫度極限,用℃來表示。2023/2/4第二章燃燒基礎知識30第三節燃燒過程及特點【學習目標】1、了解可燃物的燃燒過程;2、掌握不同可燃物的燃燒特點;2023/2/4第二章燃燒基礎知識31一、燃燒過程

固體、液體、氣體這三種狀態的物質的燃燒過程是不同的:固體和液體發生燃燒,需要經過分解和蒸發,生成氣體,然后由這些氣體成份與氧化劑作用發生燃燒。氣體物質不需要經過蒸發,可以直接燃燒。2023/2/4第二章燃燒基礎知識32二、可燃物的燃燒特點(一)固體物質的燃燒特點固體可燃物在自然界廣泛存在,由于其分子結構的復雜性、物理性質不同,其燃燒方式也不同。主要有下列四種方式:1、表面燃燒:特點是表面紅而無火焰,如木炭、焦炭以及鐵、銅等的燃燒。2、陰燃:特點是看不見火苗,可持續數天,不易發現,如成捆堆放的棉、麻、煤、草等。3、分解燃燒:分子結構復雜的固體可燃物,由于受熱分解而產生的有焰燃燒,如高分子的熱固性塑料、合成橡膠等。4、蒸發燃燒:熔點較低的可燃固體受熱后融熔,然后像可燃液體一樣蒸發成蒸汽而發生的有焰燃燒,如石蠟、松香、硫、瀝青等。2023/2/4第二章燃燒基礎知識33(二)液體物質的燃燒特點1、蒸發燃燒:易燃可燃液體在燃燒過程中,并不是本身在燃燒,而是液體受熱時蒸發出來的蒸汽被分解、氧化達到燃點而燃燒。其燃燒速度取決于液體的蒸發速度。2、動力燃燒:燃燒性液體的蒸發、低閃點液霧預先與空氣或氧氣混合,遇火源產生帶有沖擊力的燃燒,如霧化汽油、煤油等。3、沸溢燃燒:含水的重質油品(如原油、重油)發生火災,液面接收熱量產生熱波,熱波向液體深層移動,表面出現大量油泡群,像開鍋一樣沸騰。4、噴濺燃燒:重質油品發生火災后,由于熱波向下傳遞,將底層沉積物涌起,并沖破表面油層四處噴灑。2023/2/4第二章燃燒基礎知識34其中危險性最大的就是可燃液體的沸溢燃燒和噴濺燃燒,容易對滅火救援人員及消防器材裝備的安全帶來巨大的威脅。因此一旦火場出現沸溢和噴濺的征兆,火場相關人員必須立即撤離到安全區域,并采取必要技術措施防止油品的流散和火勢的蔓延擴大。2023/2/4第二章燃燒基礎知識35(三)氣體物質的燃燒特點易燃與可燃氣體的燃燒不需要象固體、液體物質那樣經過熔化、蒸發等準備過程,所以氣體在燃燒時所需要的熱量僅用于氧化或分解氣體和將氣體加熱到燃點,因此容易燃燒,而且燃燒速度快。2023/2/4第二章燃燒基礎知識36氣體燃燒有兩種形式:一是擴散燃燒;二是預混燃燒。如果可燃氣體與空氣邊混合,邊燃燒,這種燃燒就叫做擴散燃燒(或稱穩定燃燒)。例如,使用石油液化氣罐燒飯,點瓦斯燈照明,就是擴散燃燒。這時噴出的氣體一邊與空氣混合,一邊燃燒,燃燒過程比較穩定,直到燒完為止。如果可燃氣體與空氣在燃燒之前就已混合,遇到著火源立即爆炸,形成燃燒,這種燃燒叫做預混燃燒。例如,液化石油氣罐氣閥漏出的液化氣和空氣形成爆炸性混合物,一遇到著火源,就會以爆炸的形式燃燒,俗稱“爆燃”,然后在漏氣處形成穩定燃燒。2023/2/4第二章燃燒基礎知識37第四節燃燒產物【學習目標】1、了解不同物質的燃燒產物;2、了解燃燒產物的毒性、煙氣、火焰、燃燒熱和燃燒溫度等;3、掌握燃燒產物對火災撲救工作的影響;2023/2/4第二章燃燒基礎知識38一、燃燒產物的含義及分類1、燃燒產物:由燃燒或熱解作用而產生的氣體、熱量、煙霧等全部物質。2、燃燒產物分為完全燃燒產物和不完全燃燒產物兩類;可燃物質在燃燒過程中,如果生成的產物不能再燃燒的物質叫做完全燃燒產物;如二氧化碳、二氧化硫等。可燃物質在燃燒過程中,如果生成的產物還能繼續燃燒的物質叫做未完全燃燒產物;如一氧化碳、醇類等。2023/2/4第二章燃燒基礎知識39二、不同物質的燃燒產物1、單質的燃燒產物一般單質在空氣中的燃燒產物為該單質元素的氧化物,如碳、氫、硫等燃燒就分別生成二氧化碳、水蒸氣、二氧化硫等。2、化合物的燃燒產物一些化合物在空氣中除生成完全燃燒產物外,還會生成不完全燃燒產物。最典型的不完全燃燒產物就是一氧化碳,它能進一步生成二氧化碳。3、合成高分子材料的燃燒產物合成高分子材料在燃燒過程中伴有熱裂解,分解成許多有毒或有刺激性氣體,如氯化氫、氰化氫等4、木材的燃燒產物木材是一種化合物,受熱發生裂解反應生成小分子產物。2023/2/4第二章燃燒基礎知識40三、燃燒產物的有毒性燃燒產物有不少是毒害氣體,往往會通過呼吸道使人中毒或死亡。據統計在火災中死亡的人約80%是由于吸入有害氣體中毒而死的。其中一氧化碳是火災中最危險的氣體,其毒性在于與血液中血紅蛋白的高親和力,能阻止人體血液的氧氣輸送,引起不良癥狀,嚴重時導致人昏迷甚至死亡。近年來,合成高分子物質的使用迅速普及,這些物質不但會產生一氧化碳,還會分解出乙醛、氯化氫等有毒氣體,給人的生命安全造成更大的威脅。2023/2/4第二章燃燒基礎知識41四、煙氣1、煙氣的含義:由燃燒或熱解作用所產生的懸浮在大氣中可見的固體和(或)液體微??偤?。2、煙氣的危害:火災產生的煙氣是一種混合物,其中含有一氧化碳、氯化氫等大量的各種有毒性氣體和固體碳顆粒。其危害性主要表現在以下三個方面:毒害性:煙氣中含有大量的有毒氣體,高濃度和長時間的煙氣環境會致人死亡。減光性:煙顆粒對可見光有完全的遮蔽作用,會使能見度大大降低。恐怖性:煙氣繚繞,濃煙滾滾,使人產生心理上的恐怖感。2023/2/4第二章燃燒基礎知識42五、火焰、燃燒熱及燃燒溫度

1、火焰火焰是指發光的氣相燃燒區域。它是由三個部分組成的,即焰心、內焰和外焰?;鹧娴念伾鹧娴念伾Q于燃燒物質的化學成份和氧化劑的供應強度。大部分物質燃燒時火焰是橙紅色的,但有物質燃燒時火焰具有特殊的顏色,如硫磺燃燒的火焰是藍色的,磷和鈉燃燒的火焰是黃色的?;鹧娴念伾c燃燒溫度有關,燃燒溫度超高,火焰就越接近藍白色。例如,乙炔在空氣中燃燒溫度為2127℃,火焰為橙紅色;而當乙炔在純凈的氧氣中燃燒時,溫度可達3250℃,火焰呈藍白色。火焰的顏色與可燃物的含氧量及含碳量也有關。燃燒物的含氧量達到50%以上時,火焰幾乎無光;燃燒物的含碳量達到60%以上,火焰就顯光,而且會出現煙熏。2023/2/4第二章燃燒基礎知識432、燃燒熱和燃燒溫度燃燒熱是指單位質量的物質完全燃燒所釋放出來的熱量。物質燃燒時,都能放出熱量。這些熱量被消耗于加熱燃燒產物,并向周圍擴散??扇嘉镔|的發熱量,取決于物質的化學組成和溫度。燃燒溫度是指燃燒產物被加熱的溫度。就火焰型燃燒來說,由于熱量是從物質燃燒的火焰中放出來的,因而火焰溫度就是燃燒溫度。物質燃燒的溫度取決于它們的化學組成和發生燃燒的條件,主要是氧化劑的供應強度。例如,原油(石油)的燃燒溫度為1100℃,汽油為1200℃,柴油為700~1030℃。2023/2/4第二章燃燒基礎知識44六、燃燒產物對火災撲救工作的影響燃燒產物對火災撲救工作有很大影響,既有其有利的一面,也有其不利的一面。從有利的方面來看:1、在一定條件下可以阻止燃燒的進行。例如,完全燃燒時所生成的水蒸氣和二氧化碳等擴散在空氣中,彌漫在燃燒區周圍,可以稀釋空氣中的含氧量。實驗表明,當空氣中含有30-35%的二氧化碳和水蒸氣時,就可以中斷一般物質的燃燒。2、可以根據煙霧的特征和流動的方向,來識別燃燒物質,判斷火源位置和火勢蔓延方向。各種燃燒物質的化學性質不同,燃燒時產生的煙霧顏色和氣味也有所不同。例如磷燃燒的煙霧(五氧化二磷)是白色的,有大蒜氣味;橡膠及其制品的燃燒煙霧是棕黑色的,有硫的氣味。在火場上可根據這些特征來識別燃燒的物質。在火場上,煙霧的流動方向往往是火熱發展方向。因此,可以根據煙霧的流動方向和溫度、濃度來尋找火源。2023/2/4第二章燃燒基礎知識45燃燒產物對滅火工作的不利影響主要是:第一、妨礙滅火人員的行動。煙霧彌漫火場中能見度降低,滅火人員看不清方向,不便于搶救人員和疏散物資,影響滅火,特別是在煙霧大、排煙條件差的情況下,對滅火戰斗的影響更為不利。第二、威脅人員安全。許多物質燃燒時能產生有毒氣體,如含有硫、磷、氯等元素的化合物等。被困在火場和參加撲救工作的人員都有引起窒息、中毒的危險。一氧化碳是火場上較為常見的一種有毒氣體,它無臭、無味、無色,不易察覺,易使人中毒。一氧化碳是在空氣不足時燃燒所產生的。如地下室、悶頂、船艙等處發生火災,火場煙霧濃度很大,一氧化碳的含量較高。

2023/2/4第二章燃燒基礎知識46第三、高溫會使人員燙傷。燃燒產物的煙氣中載有大量的熱,人在這種高溫環境中極易被灼傷、燙傷。第四、造成火勢蔓延。受熱的燃燒產物是造成火勢蔓延的重要因素。受熱氣體的對流和熱輻射,都可能引起其他可燃物質的燃燒,使火勢擴散蔓延。有些未完全燃燒產物還能與空氣形成爆炸性混合物,遇到火源即發生爆炸,使火場情況更加復雜,并有造成人員傷亡的危險。2023/2/4第二章燃燒基礎知識47第五節影響火災發展變化的主要因素【學習目標】1、掌握影響火災發展與變化的各種因素。2、掌握熱傳播的三個途徑。2023/2/4第二章燃燒基礎知識48火場上火勢的發展變化,雖然是各種各樣的,但就一種物質發生燃燒時來說,火勢的發展變化有其固有的規律性。實踐表明,火勢發展變化主要取決于可燃物質的性質,同時也受熱傳播的強度,爆炸的威力,建(構)筑物的構造形式和耐火程度,以及氣象實況等客觀條件的影響。2023/2/4第二章燃燒基礎知識49(一)熱傳播對火災發展變化的影響在火場上始終伴隨著熱傳播過程,熱傳播是影響火災發展變化的決定性因素。熱傳播的途徑主要有:熱傳導熱輻射熱對流2023/2/4第二章燃燒基礎知識50l.熱傳導熱傳導:物體一端受熱,通過物體的分子熱運動,把熱量從溫度較高一端傳到溫度較低一端的過程。固體、液體和氣體都有這種傳熱性能,其中以固體物質為最強,氣體最弱。熱傳導對火災發生變化的影響從消防觀點來看,導熱系數大的物質,對滅火工作是不利的。因為在火場上燃燒溫度是比較高的,由于高溫能迅速加熱導熱系數大的物質,而這些物質又會很快地把熱能傳導出去,在這種情況下,就可能引起沒有直接受到火焰作用的可燃物質發生燃燒,使火勢蔓延擴大。2023/2/4第二章燃燒基礎知識51有的火場,建筑物中有些房間雖然沒有和燃燒房間相聯通,但也發生了燃燒,這時因為熱量沿著穿過墻壁或樓板的金屬管道、螺栓、鋼構件等易導熱的物體,將熱傳導到可燃物質上所造成的。例如,地下室的可燃物質發生了火災,由于建筑結構上的金屬螺栓、鋼條、鋼筋混凝土、樓板被加熱和熱傳導的作用,引起第一層樓內的可燃物質發生燃燒,使火災在第一層樓的房間內蔓延發展起來。2023/2/4第二章燃燒基礎知識52上述火災實例說明,在撲救火災的過程中,不能認為火源周圍是不燃的結構,就沒有問題了。而應該認真地對建筑結構進行檢查,看是否有導熱性能良好的金屬構件,金屬管道等,以防止火勢蔓延擴大。為了制止由熱傳導而引起火勢擴展,在火場上應不斷地冷卻被加熱的金屬構件,疏散、清除或用隔熱材料隔離與其相近的可燃物質,以防止火勢蔓延與擴大。2023/2/4第二章燃燒基礎知識532.熱輻射熱輻射:是指以電磁波傳遞熱量的現象。熱輻射的特點是不需要通過任何介質,不受氣流、風速、風向的影響,即使通過真空也可以進行熱傳播。無論是固體、液體和氣體,都能把熱量以電磁波的方式輻射出去,也能吸收別的物體輻射出的電磁波而轉變成熱能。因此,熱輻射在熱量傳遞過程中伴有能量形式的轉化,即熱能――輻射能――熱能。這是熱輻射與傳導、對流方式傳遞熱量的根本區別。2023/2/4第二章燃燒基礎知識54火場上的火焰、煙霧都能輻射熱能,輻射熱能的強弱,取決于燃燒物質的熱值和火焰溫度。物質熱值越大,火焰溫度越高,熱輻射也越強?;饒錾系妮椛錈?,隨著火災發展的不同階段而變化。在火勢猛烈發展的階段上,當溫度達到最大數值時,輻射熱能最強。反之,輻射熱能就弱,火熱發展則緩慢。2023/2/4第二章燃燒基礎知識55輻射熱作用于附近的物體上,能否引起可燃物質著火,要看熱源的溫度,熱源的距離。輻射熱的強度與熱源溫度的四次方成正比,即熱源的溫度升高一度時,輻射熱就要增加。當熱輻射達到可燃物質自燃點時,便立即發生燃燒。2023/2/4第二章燃燒基礎知識56輻射熱與熱源距離的二次方成反比,如果受射熱的物體與熱源的距離增加一米,那么輻射熱就要減少。就是說,熱輻射作用于附近物體上的強度與熱源距離有很大關系。如果物質或結構距離火源越近,受輻射熱的作用就越強,引起可燃物質的燃燒或不燃結構的變形也就越快。與此相反,距離越遠,輻射熱的強度越弱,火勢蔓延的可能性也就越少。當火災處于發展階段時,熱輻射成為熱傳播的主要形式。2023/2/4第二章燃燒基礎知識573.熱對流熱對流:是指熱量通過流動介質,由空間的一處傳播到另一處的現象。根據引起熱對流的原因而論,分為自然對流和強制對流。自然對流:是指熱流體的運動是由自然力引起的,如高溫設備附近空氣受熱膨脹向上流動,而冷空氣下降流動。強制對流:是指流體微團的空間移動是由機械力引起的,如利用鼓風機、壓縮機、泵等使氣體、液體產生強制對流。通過對流形式來傳播熱能的,只有氣體和液體,分別叫做氣體對流和液體對流。2023/2/4第二章燃燒基礎知識58(1)氣體對流氣體對流對火勢發展變化的影響主要是:流動著的熱氣能夠加熱可燃物質,以至達到燃燒程度,使火勢蔓延擴大;被加熱的氣體在上升和擴散的同時,周圍的冷空氣迅速流入燃燒區,助長燃燒更加猛烈發展;由于氣體對流方向的改變,促使火勢蔓延方向也隨著發生變化。2023/2/4第二章燃燒基礎知識59(2)液體對流液體對流是一部分液體受熱后,因體積增大、比重減小而上升,溫度較低的部分則由于比重較大而下降,就在這種運動的同時,進行著熱的傳播,最后使整個液體被加熱。2023/2/4第二章燃燒基礎知識60通過液體對流進行傳熱,影響火勢發展的主要情況是:裝在容器中的可燃液體局部受熱后,以對流的傳熱方式,使整個液體溫度升高,蒸發速度加快,壓力增大,以至使容器爆裂,或蒸氣逸出,遇著火源而發生燃燒。重質油品發生火災時,由于對流等傳熱的作用,能發生沸溢或噴濺,造成火勢蔓延擴大,并威脅滅火人員及消防車輛的安全。2023/2/4第二章燃燒基礎知識61(二)爆炸對火災發生變化的影響火場上發生爆炸,不僅對火勢發展變化有極大影響,而且對撲救人員和附近群眾也有嚴重威脅。沖擊波能將燃燒著的物質拋散到高空和周圍地區,如果燃燒的物質落在可燃物體上就會引起新的火源,造成火勢蔓延擴大。2023/2/4第二章燃燒基礎知識62沖擊波能破壞難燃結構的保護層,使保護層脫落,可燃物體露于表面,這就為燃燒面積迅速擴大增加了條件。由于沖擊波的破壞作用,使建筑結構發生局部變形或倒塌,增加空隙和孔洞,其結果,必然會使大量的新鮮空氣流入燃燒區,燃燒生成物迅速流出室外。在這情況下,氣體對流大大加強,促使燃燒強度劇增,助長火勢迅速發展。同時,由于建筑物孔洞大量增加,氣體對流的方向發生變化,火勢蔓延方向也會隨著改變。如果沖擊波將熾熱火焰沖散,使火焰穿過縫隙或不嚴密之處,進入建筑結構的內部空洞,也會引起該部位的可燃物質發生燃燒?;饒鋈绻谐粮≡谖矬w表面上的粉塵,爆炸的沖擊波會使粉塵揚于空間,與空氣形成爆炸性混合物,可能發生再次爆炸或多次爆炸。2023/2/4第二章燃燒基礎知識63當可燃氣體、液體和粉塵與空氣混合發生爆炸時,在爆炸區域內的低燃點物質,傾刻之間全部發生燃燒,使燃燒面積迅速達到最大程度。如果滅火人員或群眾停留在爆炸范圍之中,皮膚和呼吸系統就會有被嚴重燒傷的危險,爆炸時的沖擊波對人員安全的威脅也是很大的。2023/2/4第二章燃燒基礎知識64(三)建筑耐火等級對火災發生變化的影響建筑耐火等級,是衡量建筑耐火程度的標準。實踐告訴我們,各種材料建造的建筑結構,對火勢發展都有不同程度的阻礙作用。例如:用不燃材料建造的墻壁、樓板和房屋等耐火結構,能有效地阻止火勢發展;就是較薄的可燃木板隔墻或門、窗之類的結構,也能在短時間內阻礙火勢發展變化。但是不燃的鋼結構受到高溫作用后,會發生變形或塌落。難燃與可燃結構發生燃燒時,又能助長火場的燃燒強度,促使火勢猛烈地發展和蔓延。2023/2/4第二章燃燒基礎知識65在某些情況下,斷面較大的可燃木質結構要比沒有保護層的金屬結構抗燒能力強。這兩種不同物質的結構受到同樣高溫作用時,金屬結構在短時間內即會發生變形和塌落,以至引起結構發生過早的倒塌;而木質結構,雖然易被燃燒,但發生變形或塌落的時間比金屬結構遲緩。從這個意義上看,發生火災時,大斷面的木質結構能在較長的時間內,保持建筑物不至發生變形和倒塌,有利于撲救工作的進行。2023/2/4第二章燃燒基礎知識66綜上所述,由于建筑結構所用材料不同,建筑物的耐火程度也不一樣。因此,在平時掌握建筑物耐火程度,滅火時就能充分利用各種有利條件,贏得時間,有效地控制火勢發展,順利地撲滅火災。2023/2/4第二章燃燒基礎知識67(四)氣象條件對火災發生變化的影響大量火災表明,風、濕度、氣溫、季節等氣象條件對火勢的發展和蔓延都有一定程度的影響,其中以風和濕度影響最大。風能助長燃燒,使一些在一般情況下并不危險的火源,變成危險的火源。風速增加,起火的因素也隨著升級;風向改變,火勢的蔓延方向也會改變;風還能傳播火種,把燃燒著的微粒帶到別的地方,引起火災或擴大火災面積。可燃材料的含水率與空氣的濕度有關,空氣濕度大可燃材料的含水率高。干燥的可燃材料易起火,燃速也快;潮濕的可燃材料不易起火。在霉雨季節,許多物體都呈潮濕狀態,著火的可能性相對減小;在干燥的季節,風干物燥,易于起火成災,也易蔓延。2023/2/4第二章燃燒基礎知識68第六節防火與滅火的基本原理【學習目標】1、掌握防火的基本原理和措施2、掌握滅火的基本原理和措施2023/2/4第二章燃燒基礎知識69一、防火的基本措施防火的基本出發點有:控制可燃物控制氧氣控制點火源以下以燃燒理論解釋防火的基本原理。2023

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