消防培訓燃燒學基礎知識第一頁，共40頁。第二章燃燒學基礎知識第二頁，共40頁。主要內容2.1燃燒的本質與條件2.2燃燒類型2.3燃燒過程及特點2.4燃燒產物2.5影響或在發展變化的主要因素2.6防火與滅火的基本原理第三頁，共40頁。第一節燃燒的本質與條件一、燃燒的定義燃燒：可燃物與氧化劑作用的放熱反應，通常伴有火焰、發光和（或）發煙的現象。燃燒的三個特征：化學反應、放熱、發光。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。第四頁，共40頁。二、燃燒的本質鏈鎖反應理論：燃燒是一種游離基的連鎖反應（也稱鏈反應），即游離基在瞬間進行的循環連續反應。物質的燃燒是氧化反應，而氧化反應不一定是燃燒，能被氧化的物質不一定是能夠燃燒的物。燃燒是一種極其復雜的化學反應，游離基的鏈反應是燃燒反應的實質，光和熱是燃燒過程中的物理現象質。第五頁，共40頁。三、燃燒的條件燃燒過程的發生和發展都必須具備以下條件：可燃物、助燃物（又稱氧化劑）和引火源。引火源可燃物助燃物（一）燃燒的必要條件第六頁，共40頁。定義：凡是能與空氣中的氧氣或者其他氧化劑起燃燒反應的物質。按物理狀態分：固體、液體、氣體可燃固體：凡是遇明火、熱源能在空氣（氧化劑）中燃燒的固體物質。可燃液體：凡是在空氣中能發生燃燒的液體?？扇家后w：凡是在空氣中能發生燃燒的氣體。1.可燃物第七頁，共40頁。定義：凡是與可燃物質相結合能導致燃燒的物質稱為助燃物（也稱氧化劑）。2.助燃物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。某些物質也可作為燃燒反應的助燃物，如氯、氟、氯酸鉀等。少數可燃物一旦受熱后，能自動釋放出氧，不需要外部助燃物就可發生燃燒。第八頁，共40頁。3.引火源定義：凡是使物質開始燃燒的外部熱源，統稱為引火源（也稱著火源）。引火源溫度越高，越容易點燃可燃物質。第九頁，共40頁。（二）燃燒的充分條件具備了燃燒的必要條件，并不意味著燃燒必然發生。發生燃燒還應該有“量”方面的要求。這就是發生燃燒或持續燃燒的充分條件。1.一定的可燃物濃度可燃氣體或蒸氣只有達到一定的濃度，才會發生燃燒或爆炸。2.一定的氧氣含量可燃物發生燃燒需要有一個最低氧含量要求，低于這一濃度，燃燒就不會發生。第十頁，共40頁。3.一定的可燃物濃度不管何種形式的引火源，都必須達到一定的強度才能引起燃燒反應。引火源的強度取決于可燃物質的最小點火能量即引燃溫度，低于這一能量，燃燒變不會發生。4.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結合、相互作用，燃燒才會發生或持續。第十一頁，共40頁。第二節燃燒類型一、閃燃燃燒按其發生的瞬間的特點不同，分為閃燃、著火、自燃、爆炸。（一）閃燃的含義定義:液體表面上能產生足夠的可燃整齊，遇明火產生一閃即滅的燃燒現象?？扇家后w之所以會發生一閃即滅的閃燃現象，是因為液體在閃燃溫度下蒸發速度較慢，蒸發出來的蒸氣僅能維持短時間的燃燒，而來不及提供足夠的蒸氣補充維持穩定燃燒，故閃燃一下就熄滅。閃燃往往是可燃液體發生火災的先兆。第十二頁，共40頁。（二）物質的閃點閃點是評定液體火災危險性大小的重要參數。閃點越低，火災危險性就越大；閃點越高，火災危險性就越小。1.閃點的含義含義：在規定的試驗條件下，液體表面能產生閃燃的最低溫度，以“℃”表示。2.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。第十三頁，共40頁。（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＜28℃的液體）、乙（閃點≥28℃，但＜60℃的液體）、丙（閃點≥60℃的液體）三個類別。二、著火（一）著火的含義含義：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，并且在火源移去之后仍然能夠持續燃燒的現象。第十四頁，共40頁。（二）物質的燃點在規定的試驗條件下，應用外部熱源能使物質表面起火并持續燃燒一定時期所需要的最低溫度，稱為燃點或者著火點，以“℃”表示。一切可燃液體的燃點都高于閃點?？刂瓶扇嘉镔|的溫度在其燃點以下，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低到燃點以下。第十五頁，共40頁。三、自燃（一）自燃的含義定義:可燃物質在沒有外部火花、火焰等火源作用下，因受熱或自身發熱并蓄熱所產生的自燃燃燒，稱為自燃。（二）物質的自燃在規定的條件下，可燃物質產生自燃的最低溫度，稱為自燃點。自然點是衡量可燃物質受熱升溫形成自然危險性的依據?？扇嘉锏淖匀稽c越低，發生自燃的危險性就越大。第十六頁，共40頁。四、爆炸（一）爆炸的含義定義:由于物質急劇氧化或分解反應產生溫度、壓力增加或者兩者同時增加的現象。（二）爆炸的分類1.物理爆炸：裝在容器內的液體或氣體，由于物理變化（溫度、體積和壓力等因素）引起體積及迅速膨脹，導致容器壓力急劇增加，由于超壓或應力變化使容器發生爆炸。2.化學爆炸：由于物質本身發生化學反應，產生大量氣體并使溫度、壓力增加或者兩者同時增加而形成的爆炸現象。第十七頁，共40頁。3.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。（三）爆炸極限1.爆炸濃度極限：可燃的氣體、蒸氣或粉塵與空氣混合后，遇火會產生爆炸的最高或最低的濃度。遇火會產生爆炸的最低濃度，稱為爆炸下限；遇火會產生爆炸的最高濃度，稱為爆炸上限。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。爆炸上、下限值之間的范圍越大，爆炸下限越低、爆炸上限越高，爆炸危險性就越大。第十八頁，共40頁。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。爆炸上、下限值之間的范圍越大，爆炸下限越低、爆炸上限越高，爆炸危險性就越大。混合物的濃度低于下限或高于上限時，，既不能發生爆炸也不能發生燃燒。2.爆炸溫度極限：可燃液體受熱蒸發出的蒸氣濃度等于爆炸濃度極限時的溫度范圍。液體的爆炸溫度下限就是液體的閃點。第十九頁，共40頁。第三節燃燒過程及特點一、可燃物的燃燒特點（一）固體物質的燃燒特點1.表面燃燒：蒸汽壓非常小或者難分解的可燃固體、不能發生蒸發燃燒或者分解燃燒，當氧氣包圍物質表面層時，呈炙熱狀態發生無焰燃燒的現象。如木炭、焦炭以及鐵、銅等物質的燃燒屬于表面燃燒形式。2.陰燃：物質無可見光的緩慢燃燒，通常產生煙和溫度升高高的跡象。某些固體可燃物在空氣不流通、加熱溫度較低或含水分較高時就會發生陰燃。第二十頁，共40頁。易發生陰燃的物質，如成捆堆放的紙張、棉、麻以及大堆垛的煤、草、濕木材等。陰燃和有焰燃燒在一定條件下能相互轉化。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可燃氣體后發生的有焰燃燒的跡象。如木材、紙張、棉、麻、毛、絲以及合成高分子的熱固性塑料、合成橡膠等的燃燒就屬分解燃燒形式。4.蒸發燃燒：熔點較低的可燃固體受熱后熔融，然后與可燃液體一樣蒸發成蒸汽而發生的有焰燃燒的現象。如石蠟、松香、硫、鉀、磷、瀝青和熱塑性高分子材料等的燃燒就屬蒸發燃燒形式。第二十一頁，共40頁。（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，并不是液體本身在燃燒。而是液體受熱時蒸發出來的液體蒸氣被分解、氧化達到燃點而燃燒。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。3.沸溢燃燒：含水的重質油品（如重油、原油）發生火災，液面從火焰接收熱量產生熱波，熱波在向液層深部轉移過程中，使油層溫度上升，油品黏度變小，油品中的乳化水滴在向下沉積的同時受向上運動的熱油作用而蒸發成氣泡，氣泡被油膜包圍形成大量油泡群，液面上下像開鍋一樣沸騰，油品像“跑鍋”一樣溢出罐外的現象。第二十二頁，共40頁。4.噴濺燃燒：重質油品儲罐的下部有水墊層時。發生火災后，由于熱波往下傳遞，若將儲罐底部的沉積水的溫度加熱到汽化溫度，則沉積水將變成水蒸氣，體積擴大，形成的蒸汽壓力達到足以把其上面的油層抬起，最后沖破油層將燃燒著的油滴和包油的油氣拋向上空，向四周噴濺燃燒。重質油品儲罐發生沸溢和噴濺的典型征兆是：罐壁會發生劇烈抖動，伴有強烈的噪聲，煙霧減少，火焰更加發亮，火舌尺寸變大，形似火箭。第二十三頁，共40頁。（三）氣體物質的燃燒特點1.擴散燃燒：可燃氣體從噴口（管道口或者容器泄露口）噴出，在噴口處與空氣中的氧邊擴散混合、邊燃燒的現象。對于穩定的擴散燃燒，只要控制得好，便不至于造成火災，一旦發生火災也易于撲救。2.預混燃燒：可燃氣體與助燃氣體在燃燒之前混合，并形成一定濃度的可燃混合氣體，被引火源點燃所引起的燃燒現象。第二十四頁，共40頁。第四節燃燒產物一、燃燒產物的含義和分類（一）燃燒產物的含義燃燒產物：有燃燒或熱解作用而產生的全部的物質。它通常是指燃燒生成的氣體、熱量和煙霧等。燃燒產物分完全燃燒產物和不完全燃燒產物。可燃物質燃燒過程中，如果生成的產物不能再燃燒，則稱為完全燃燒，其產物為完全燃燒產物；如果生成的產物還能繼續燃燒，則稱為不完全燃燒，其產物為不完全燃燒產物。（二）燃燒產物的分類第二十五頁，共40頁。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。2.化合物的燃燒產物一些化合物在空氣中燃燒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是一氧化碳（2），它能進一步燃燒生成二氧化碳。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，會分解產生許多有毒或有刺激性的氣體，如氯化氫、光氣、氰化氫等。第二十六頁，共40頁。4.木材的燃燒產物木材是一種化合物，主要由碳、氫、氧元素組成，主要以纖維素分子形式存在。木材燃燒主要生成二氧化碳、水蒸氣、甲酸、乙酸、一氧化碳等產物，也會申城可燃蒸氣及顆粒。三、燃燒產物的毒性燃燒產物有不少是毒害氣體，往往會通過呼吸道侵入或刺激眼結膜、皮膚黏膜使人中毒甚至死亡。據統計，在火災中死亡的人約80%是由于吸入毒性氣體中毒而致死的。一氧化碳是火災中最危險的氣體。第二十七頁，共40頁。四、煙氣（一）煙氣的含義煙氣：由燃燒或熱解作用產生的懸浮在大氣中可見的固體和（或）液體微粒總和。（二）煙氣的產生不論是固態物質或是液態物質、氣態物質在燃燒，都要消耗空氣中大量的氧，并產生大量熾熱的氧氣。（三）煙氣的危害性1.毒害性2.減光性3.恐怖性第二十八頁，共40頁。五、火焰、燃燒熱和燃燒溫度（一）火焰1.火焰的含義及構成火焰（俗稱火苗），是指發光的氣相燃燒區域。火焰由焰心、內焰、外焰三個部分構成。2.火焰的顏色火焰的顏色取決于燃燒物質的化學成分和氧化劑的供應強度。大部分物質燃燒時火焰是橙紅色，但有些物質燃燒時火焰具有特殊的顏色，如磷和鈉燃燒的護眼是黃色的?；鹧娴念伾c燃燒溫度有關，燃燒溫度越高，火焰就越接近藍白色。第二十九頁，共40頁?；鹧娴念伾c可燃物的含氧量及含碳量也有關。含氧量達到50%以上的可燃物質燃燒時，火焰幾乎無光；燃燒物的含碳量達到60%以上，則發出顯光且帶有大量黑煙的火焰。（二）燃燒熱和燃燒溫度1.燃燒熱：單位質量的物質完全燃燒所釋放出的熱量。燃燒熱值越高的物質燃燒時火勢越猛，溫度越高，輻射處的熱量也越多。2.燃燒溫度：燃燒產物被加熱的溫度。同樣的火焰下，燃燒溫度越高，它向周圍輻射出的熱量就越多，火災蔓延的速度就越快。第三十頁，共40頁。六、燃燒產物對火災撲救工作的影響（一）燃燒產物對火災撲救工作的有利方面1.在一定條件下可以阻止燃燒進行2.為火情偵察和尋找火源點提供參考依據通過煙霧的顏色、濃度、氣味、流動方向，消防人員可以大致半段燃燒物質的種類、火勢蔓延方向、火災階段等。（二）燃燒產物對火災撲救工作的不利方面1.妨礙滅火和被困人員行動2.有引起人員中毒、窒息的危險第三十一頁，共40頁。3.高溫會使人員燙傷4.成為火勢發展蔓延的因素（二）燃燒產物對火災撲救工作的不利方面1.妨礙滅火和被困人員行動2.有引起人員中毒、窒息的危險第三十二頁，共40頁。第五節影響火災發展變化的主要因素一、熱傳播對火災發展變化的影響（一）熱傳導1.熱傳導：物體一段受熱，通過物體的分子熱運動，把熱量從溫度較高一端傳遞到溫度較低的另一端的過程?；馂牡陌l生發展，始終伴隨著熱傳播過程。熱傳播是影響火災發展的決定性因素。2.熱傳導對火災發生變化的影響熱總是從溫度較高的部位，向溫度較低部位傳導。溫度差越大，導熱方向的距離越近，傳導的熱量就越多。第三十三頁，共40頁。（二）熱輻射1.熱輻射：以電磁波形式傳遞熱量的現象。2.熱輻射對火災發生變化的影響一個物體在單位時間內輻射的熱量與其表面積的絕對溫度的四次方成正比。熱輻射不需要通過任何介質，不受氣流、風速、風向的影響，通過真空也能傳播。物體的顏色越深、表面越粗糙，吸收的熱量就越多；表面光亮、顏色較淡，反射的熱量就越多，則吸收的熱量就越少。當火災處于發展階段時，熱輻射成分為熱傳播的主要。第三十四頁，共40頁。（三）熱對流1.熱對流：熱量通過流動介質，由空間的一處傳播到另一處的現象。2.熱對流的方式（1）自然對流：流體的運動是由自然力所引起的，也就是因流體各部分的密度不同而引起的。（2）強制對流：流體微團的空間移動是由機械力引起的。（