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第一章第一章 燃烧理论及应用燃烧理论及应用任课教师：常绪华任课教师：常绪华河南工程学院河南工程学院安全工程学院安全工程学院2022/12/1【学习目标】1、了解着火理论2、掌握闪燃与闪点、自燃与自燃点、着火与着火点3、熟悉最小点火能量和消焰距离、物质的燃烧历程、燃烧产物2022/12/1着火理论一一燃烧的类型二二目录2022/12/1第一节 着火理论2022/12/11818世纪以前，欧洲盛行燃烧素学说世纪以前，欧洲盛行燃烧素学说(亦称燃素学说亦称燃素学说)，对当时化学界的影响很大。对当时化学界的影响很大。燃烧素学说认为，某种物体之所以能燃烧是因为其燃烧素学说认为，某种物体之所以能燃烧是因为其中含有一种中含有一种燃烧素燃烧素，燃烧时，燃烧素就从物体内逸出。，燃烧时，燃烧素就从物体内逸出。例如，蜡烛的燃烧。例如，蜡烛的燃烧。燃烧素学说在解释什么是燃烧素时，认为燃烧素学说在解释什么是燃烧素时，认为火是由无火是由无数细小活跃的微粒构成的物质实体数细小活跃的微粒构成的物质实体，由这种火微粒构成，由这种火微粒构成的火的元素就是燃烧素，物质如果不含有燃烧素则不能的火的元素就是燃烧素，物质如果不含有燃烧素则不能燃烧。燃烧。基本内容一、燃烧素学说2022/12/1法国化学家法国化学家拉瓦锡拉瓦锡(A(AL LLavoisiserLavoisiser，1743 1794)1743 1794)在在普里斯特利普里斯特利发现氧气的基础上，进行研究和做了大量实发现氧气的基础上，进行研究和做了大量实验，于验，于17771777年提出了燃烧的氧学说，年提出了燃烧的氧学说，认为燃烧是可燃物与认为燃烧是可燃物与氧的化合反应，同时放出光和热氧的化合反应，同时放出光和热。拉瓦锡指出，物质里根。拉瓦锡指出，物质里根本不存在一种所谓燃烧素的成分。本不存在一种所谓燃烧素的成分。基本内容二、燃烧的氧学说2022/12/1有有一一体体积积为为V(m3)的的容容器器，其其中中充充满满有有化化学学均均匀匀可可燃燃气气体体混混合合物物，其其浓浓度度为为C(kg/m3)，容容器器的的壁壁温温为为T0(K)，容容器内的可燃气体混合物正以速度器内的可燃气体混合物正以速度u(kg/m3s)在进行反应，在进行反应，化化学学反反应应后后所所放放出出的的热热量量，一一部部份份加加热热了了气气体体混混合合物物，使使反反应应系系统统的的温温度度提提高高，另另一一部部份份则则通通过过容容器器壁壁而而传传给给周周围环境围环境闭闭口口系系统统虽虽然然在在工工程程上上没没有有太太多多实实际际价价值值，然然而而在在系系统中物理因素比较简单，容易揭示着火的本质统中物理因素比较简单，容易揭示着火的本质V、C、T0、u基本内容三、谢苗诺夫热着火理论2022/12/1 1.1.容器容器V V内各处的混合物浓度及温度都相同。内各处的混合物浓度及温度都相同。2.2.在反应过程中，容器在反应过程中，容器V V内各处的反应速度都相同。内各处的反应速度都相同。3.3.容容器器的的壁壁温温T T0 0及及外外界界环环境境的的温温度度，在在反反应应过过程程中中保保持持不不变变，而而决决定定传传热热强强度度的的温温度度差差就就是是壁壁温温和和混混合合物物之之间间的温压。的温压。4.4.在在着着火火温温度度附附近近，由由于于反反应应所所引引起起的的可可燃燃气气体体混混合合物浓度的改变是略而不计的。物浓度的改变是略而不计的。假设条件三、谢苗诺夫热着火理论2022/12/11.混合气体化学反应产生的热量产生的热量Q1为：2.混合气体向四周散失的热量散失的热量Q2为：数学模型三、谢苗诺夫热着火理论2022/12/13.混合气体升温需要的热量需要的热量Q3为：4.根据反应系统热量守恒定律，可得：三、谢苗诺夫热着火理论2022/12/1不同初始温度时Q1、Q2与系统温度的关系三、谢苗诺夫热着火理论2022/12/1谢苗诺夫理论是根据容器中气体混合物的空间平均温谢苗诺夫理论是根据容器中气体混合物的空间平均温度随时间的变化规律来确定温度剧烈上升的临界极限的，度随时间的变化规律来确定温度剧烈上升的临界极限的，而弗朗克一卡米涅茨基而弗朗克一卡米涅茨基(Frank-Kamenetskii)(Frank-Kamenetskii)则将图则将图1111中中c c点所示的不可能性作为着火准则。就是说不考虑温度点所示的不可能性作为着火准则。就是说不考虑温度随时间的变化，只考虑在一定环境温度和容器散热条件下随时间的变化，只考虑在一定环境温度和容器散热条件下容器内由于导热形成的稳定热分布情况。容器内由于导热形成的稳定热分布情况。在着火条件以前在着火条件以前能够形成稳定的温度分布，即方程有解，而一旦达到着火能够形成稳定的温度分布，即方程有解，而一旦达到着火条件，稳态温度分布将变成不可能，方程无解。条件，稳态温度分布将变成不可能，方程无解。基本内容四、弗朗克-卡米涅茨基的稳定热着火理论2022/12/1 燃烧的分子碰撞理论认为，燃烧的氧化反应是由可燃物和助燃烧的分子碰撞理论认为，燃烧的氧化反应是由可燃物和助燃物两种气体分子的相互碰撞而引起的。众所周知，气体的分燃物两种气体分子的相互碰撞而引起的。众所周知，气体的分子都是处于急速运动的状态中，并且不断地彼此相互碰撞，当子都是处于急速运动的状态中，并且不断地彼此相互碰撞，当两个分子发生碰撞时则有可能发生化学反应。但是，两个分子发生碰撞时则有可能发生化学反应。但是，用这种理用这种理论解释燃烧的氧化反应时，其可能性非常微小论解释燃烧的氧化反应时，其可能性非常微小。例如，氢和氯的混合物。例如，氢和氯的混合物。氢与氯的混合物在常温下避光存储氢与氯的混合物在常温下避光存储于容器中，它们的分子于容器中，它们的分子每秒彼此碰撞达每秒彼此碰撞达10亿次之多，但察觉不亿次之多，但察觉不到有任何反应。到有任何反应。可是，若把这种混合物置于日光照射下，虽不可是，若把这种混合物置于日光照射下，虽不改变其温度和压力，氢与氯两者却可以极快的速度进行反应，改变其温度和压力，氢与氯两者却可以极快的速度进行反应，生成氯化氢，并呈现出光和热的燃烧现象，甚至能引起爆炸。生成氯化氢，并呈现出光和热的燃烧现象，甚至能引起爆炸。五、燃烧的分子碰撞着火理论2022/12/1 由此可见，由此可见，气态下物质的反应速度，并不能仅以分子气态下物质的反应速度，并不能仅以分子碰撞次数的多少来加以解释。碰撞次数的多少来加以解释。这是因为在相互碰撞的分子这是因为在相互碰撞的分子间会产生一般的排斥力，只有在它们的动能极高时，才能间会产生一般的排斥力，只有在它们的动能极高时，才能在分子的组成部分产生显著的振动，在分子的组成部分产生显著的振动，引起键能减弱引起键能减弱，有可，有可能使分子的各部位重排，亦即有可能影响化学反应。能使分子的各部位重排，亦即有可能影响化学反应。这种这种动能，按其大小而言，接近于键的破坏能，动能，按其大小而言，接近于键的破坏能，因而至少是因而至少是2.12.141.8kJ41.8kJmolmol。这意味着一切反应必须在极高的温度。这意味着一切反应必须在极高的温度下才能发生，因为下才能发生，因为41.8kJ41.8kJmolmol的活化能相当于的活化能相当于1200120014001400的反应温度。的反应温度。假如同意这种观点，那么燃烧与氧化假如同意这种观点，那么燃烧与氧化反应应该是特别困难的，因为双键反应应该是特别困难的，因为双键O OO O的破坏能是的破坏能是49.0kJ49.0kJmolmol，而，而C-HC-H键的破坏能为键的破坏能为33.533.541.8kJ41.8kJmolmol。但是，。但是，实验证明最简单的碳氢化合物的实验证明最简单的碳氢化合物的燃烧、氧化反应在燃烧、氧化反应在300300左右就可以进行了。左右就可以进行了。上面的推证排斥了这样一种见解，即上面的推证排斥了这样一种见解，即可燃物质的燃烧是它们的分子与氧分子直接作用而生成最可燃物质的燃烧是它们的分子与氧分子直接作用而生成最终的氧化产物的过程。终的氧化产物的过程。五、燃烧的分子碰撞着火理论2022/12/1 根据分子运动理论可知，在标准状态下，单位时间、根据分子运动理论可知，在标准状态下，单位时间、单位体积内气体分子之间相互碰撞次数约为单位体积内气体分子之间相互碰撞次数约为10102828次，但是，次，但是，不是所有碰撞的分子都能起化学反应，而是不是所有碰撞的分子都能起化学反应，而是只有具有一定只有具有一定能量的分子碰撞才能起化学反应。这种分子称为活化分子，能量的分子碰撞才能起化学反应。这种分子称为活化分子，它具有的最低能量称为活化能它具有的最低能量称为活化能(E)(E)。六、燃烧的活化能理论2022/12/1反应中的分子活化能六、燃烧的活化能理论2022/12/1 过氧化物理论认为，分子在各种能量的作用下可以被过氧化物理论认为，分子在各种能量的作用下可以被活化。比如在燃烧反应中，首先是氧分子活化。比如在燃烧反应中，首先是氧分子(O(OO)O)在热能作在热能作用下活化，被活化的氧分子的双键之一断开，形成用下活化，被活化的氧分子的双键之一断开，形成过氧基过氧基-O-O-O-O-,这种基能加合于被氧化物质的分子上面而形成过氧这种基能加合于被氧化物质的分子上面而形成过氧化物：化物：过氧化剂不仅能氧化形成过氧化物的物质过氧化剂不仅能氧化形成过氧化物的物质A A，而且也，而且也能氧化分子氧很难氧化的其他物质能氧化分子氧很难氧化的其他物质B B：七、燃烧的过氧化物理论2022/12/1 例如，氢与氧的燃烧反应，通常直接表达为：例如，氢与氧的燃烧反应，通常直接表达为：七、燃烧的过氧化物理论2022/12/1 过氧化物理论在一定程度上解释了为何物质在气态下过氧化物理论在一定程度上解释了为何物质在气态下被氧化的可能性。被氧化的可能性。它假定氧分子只进行单键的破坏，这比它假定氧分子只进行单键的破坏，这比双键的破坏要容易一些。双键的破坏要容易一些。因为破坏因为破坏1mol1mol氧的单键只需要氧的单键只需要29.329.333kJ33kJ的能量。但是若考虑到的能量。但是若考虑到C-HC-H键也必须破坏，氧键也必须破坏，氧分子也必须和碳氢化合物形成过氧化物，则氧化过程还是分子也必须和碳氢化合物形成过氧化物，则氧化过程还是很困难的。很困难的。因此，因此，巴赫巴赫又提出了另一种说法，即易氧化的可燃物又提出了另一种说法，即易氧化的可燃物质具有足以破坏质具有足以破坏氧中单键所需的氧中单键所需的“自由能自由能”，所以不是可，所以不是可燃物质本身而是它的自由基被氧化。这种观点就是近代关燃物质本身而是它的自由基被氧化。这种观点就是近代关于氧化作用的链式反应理论的基础。于氧化作用的链式反应理论的基础。七、燃烧的过氧化物理论2022/12/1链式反应理论是由苏联科学家谢苗诺夫提出链式反应理论是由苏联科学家谢苗诺夫提出的。他认为物质的燃烧经历了的。他认为物质的燃烧经历了以下过程：以下过程：可燃物质或助燃物质先吸收能量而离解为游可燃物质或助燃物质先吸收能量而离解为游离基，与其他分子相互作用发生一系列连锁反应，离基，与其他分子相互作用发生一系列连锁反应，将燃烧热释放出来，直至全部物质燃烧完或由于将燃烧热释放出来，直至全部物质燃烧完或由于中途受到抑制而停止燃烧。中途受到抑制而停止燃烧。八、链式反应着火理论2022/12/1以氯和氢的作用为例来说明。以氯和氢的作用为例来说明。氯在光的作用下被活化成活性分子，于是氯在光的作用下被活化成活性分子，于是构成一连串的反应：构成一连串的反应：Cl2+hv(光子光子)=Cl。+Cl。链的引发链的引发 Cl。H2HCl+H。H。Cl2HCl+Cl。链的传递链的传递 Cl。H2HCl+H。H。Cl2HCl+Cl。依此类推依此类推 Cl。Cl。Cl2 链的中断链的中断 H。H。H2八、链式反应着火理论2022/12/1最初的游离基（或称活性中心、作用中心最初的游离基（或称活性中心、作用中心等）是等）是某种能源某种能源的作用下生成的，产生游离基的的作用下生成的，产生游离基的能源可以是能源可以是受热分解受热分解或或光照、氧化、还原、催化光照、氧化、还原、催化和射线照射和射线照射等。等。游离基由于具有比普通分子平均动能更多的游离基由于具有比普通分子平均动能更多的活化能，所以其活化能，所以其活动能力活动能力非常强，在一般条件下非常强，在一般条件下是是不稳定不稳定的，容易与其他物质分子进行反应而生的，容易与其他物质分子进行反应而生成成新的游离基新的游离基，或者自行结合，或者自行结合成稳定的分子成稳定的分子。八、链式反应着火理论2022/12/1因此，利用某种能源设法使反应物产生少量因此，利用某种能源设法使反应物产生少量的活性中心游离基时，这些最初的游离基即可的活性中心游离基时，这些最初的游离基即可以连锁反应，因而使燃烧得以持续进行，直至反以连锁反应，因而使燃烧得以持续进行，直至反应物全部反应完毕。在连锁反应中，如果作用中应物全部反应完毕。在连锁反应中，如果作用中心消失，就会使连锁反应中断，而使反应减弱直心消失，就会使连锁反应中断，而使反应减弱直至燃烧停止。至燃烧停止。八、链式反应着火理论2022/12/1 最初的游离基（或称活性中心、作用中心最初的游离基（或称活性中心、作用中心等）是某种能源的作用下生成的，产生游离基等）是某种能源的作用下生成的，产生游离基的能源可以是受热分解或光照、氧化、还原、的能源可以是受热分解或光照、氧化、还原、催化和射线照射等。催化和射线照射等。（1 1）链的引发链的引发总的来说，连锁反应机理大致可分为三段总的来说，连锁反应机理大致可分为三段：（1 1）链引发，即游离基生成，使链式反应开始。）链引发，即游离基生成，使链式反应开始。（2 2）链传递，游离基作用于其它参与反应的化合）链传递，游离基作用于其它参与反应的化合物，产生新的游离基；物，产生新的游离基；（3 3）链终止，即游离基的消耗，使连锁反应中止。）链终止，即游离基的消耗，使连锁反应中止。八、链式反应着火理论2022/12/1链式反应有链式反应有分支链锁反应分支链锁反应和和不分支连锁反应不分支连锁反应两种。两种。上述氯和氢的反应是不分支连锁反应的典上述氯和氢的反应是不分支连锁反应的典型，即活化一个氯分子可出现两个氯的游离基，型，即活化一个氯分子可出现两个氯的游离基，也就是两个连锁反应的活性中心，每一个氯的也就是两个连锁反应的活性中心，每一个氯的游离基都进行自己的连锁反应，而且游离基都进行自己的连锁反应，而且每次反应每次反应只引出只引出一个一个新的游离基新的游离基。p 不分支链锁反应不分支链锁反应 （2 2）链传递链传递2022/12/1p 分支链锁反应分支链锁反应一个游离基在链传递过程中，生成最终产一个游离基在链传递过程中，生成最终产物的同时，产生物的同时，产生2个或个或2个以上个以上的游离基，游离的游离基，游离基的数目在反应过程中随时间增加，因此，反基的数目在反应过程中随时间增加，因此，反应速率是加速的。应速率是加速的。图图2-3 2-3 分支链反应图分支链反应图2022/12/1八、链式反应着火理论2022/12/1造成造成游离基消耗的原因游离基消耗的原因是多方面的，如是多方面的，如游离游离基相互碰撞生成分子，与掺入混合物中的杂质起基相互碰撞生成分子，与掺入混合物中的杂质起副反应，与非活性的同类分子或惰性分子互相碰副反应，与非活性的同类分子或惰性分子互相碰撞而将能量分散，撞击器壁而被吸附撞而将能量分散，撞击器壁而被吸附等。等。游离基的连锁反应较圆满地解释了燃烧反应游离基的连锁反应较圆满地解释了燃烧反应的化学实质。按照链式反应理论，的化学实质。按照链式反应理论，燃烧不是两个燃烧不是两个气态分子之间直接起作用气态分子之间直接起作用，而是而是它们离解形成的它们离解形成的游离基这种中间产物进行的链式反应。游离基这种中间产物进行的链式反应。（3 3）链的中断链的中断2022/12/1 假设燃气混合物绝热。由于连锁反应放热，温度连续假设燃气混合物绝热。由于连锁反应放热，温度连续上升，反应速度就由较低温度下的等温连锁反应速度逐步上升，反应速度就由较低温度下的等温连锁反应速度逐步升高。在过程达到反应物全部耗尽的反应速度之前，由于升高。在过程达到反应物全部耗尽的反应速度之前，由于连锁反应本身是稳定的，所以反应速度的增加主要是热量连锁反应本身是稳定的，所以反应速度的增加主要是热量积累的结果。当温度升到临界温度时就发生了突变，除了积累的结果。当温度升到临界温度时就发生了突变，除了单纯温度升高使反应速度逐渐增长外，又加上了连锁反应单纯温度升高使反应速度逐渐增长外，又加上了连锁反应速度的发展。这样，经过极短的感应期，速度曲线就突然速度的发展。这样，经过极短的感应期，速度曲线就突然上升并可能导致着火，其后，由于燃气浓度减少，反应速上升并可能导致着火，其后，由于燃气浓度减少，反应速度又迅速下降。度又迅速下降。九、热-连锁混合理论2022/12/1自动催化理论：自动催化理论：可燃气体化学反应的中间或最终产物对燃气的反应有可燃气体化学反应的中间或最终产物对燃气的反应有促进作用，促进作用，与此同时当然也存在着普通的放热反应，所以与此同时当然也存在着普通的放热反应，所以自动催化反应速度应由自动催化反应速度应由两部分组成两部分组成：十、自动催化理论2022/12/1将一些小热源放入可燃混合气体中，贴近热源周围的薄将一些小热源放入可燃混合气体中，贴近热源周围的薄层气体将被迅速加热甚至发生燃烧，火焰向其余较冷部分层气体将被迅速加热甚至发生燃烧，火焰向其余较冷部分传播，就发生了传播，就发生了所谓的强制着火所谓的强制着火。强制着火要求点火源发。强制着火要求点火源发出的火焰能传至整个容积，因此着火的条件不仅与点火源出的火焰能传至整个容积，因此着火的条件不仅与点火源有关，还与火焰的传播有关。有关，还与火焰的传播有关。十一、强制着火理论2022/12/1第二节第二节 燃烧的类型燃烧的类型2022/12/1各种各种可燃液体可燃液体和和部分易蒸发的可燃固体部分易蒸发的可燃固体的表面都有一定量的表面都有一定量的蒸气存在，蒸气的浓度取决于可燃物的温度。在一定温的蒸气存在，蒸气的浓度取决于可燃物的温度。在一定温度下，可燃液体和部分易蒸发的可燃固体的度下，可燃液体和部分易蒸发的可燃固体的表面蒸气达到表面蒸气达到一定浓度一定浓度，与空气混合，遇着火源而发生，与空气混合，遇着火源而发生一闪即灭一闪即灭(延持延持时间少于时间少于5s)的燃烧现象，称为的燃烧现象，称为闪燃闪燃。闪燃时的闪燃时的最低温度最低温度称为称为闪点闪点。闪点越低，则火灾危险性越。闪点越低，则火灾危险性越大。闪点大。闪点不是一个固定常数不是一个固定常数，它是在一定条件下，通过标，它是在一定条件下，通过标准仪器测定的准仪器测定的相对数据相对数据。闪燃定义一、闪燃与闪点2022/12/1可燃液体之所以会发生一闪即灭的闪燃现象，是因为它在可燃液体之所以会发生一闪即灭的闪燃现象，是因为它在闪点的温度下闪点的温度下蒸发速度较慢蒸发速度较慢，所蒸发出来的蒸气仅能维持，所蒸发出来的蒸气仅能维持短时间的燃烧，而来不及补充足够的蒸气维持稳定的燃烧。短时间的燃烧，而来不及补充足够的蒸气维持稳定的燃烧。也就是说，在闪点温度时，也就是说，在闪点温度时，燃烧的仅仅是可燃液体所蒸发燃烧的仅仅是可燃液体所蒸发的那些蒸气的那些蒸气，而不是液体自身在燃烧，即还没有达到使液，而不是液体自身在燃烧，即还没有达到使液体能燃烧的温度，所以燃烧表现为一闪即灭的现象。体能燃烧的温度，所以燃烧表现为一闪即灭的现象。闪燃原因一、闪燃与闪点2022/12/1闪燃是可燃液体发生着火的前奏，从防火的观点来说，闪燃是可燃液体发生着火的前奏，从防火的观点来说，闪燃就是危险的警告闪燃就是危险的警告，闪点闪点是衡量可燃液体火灾危险性的是衡量可燃液体火灾危险性的重要依据。因此，研究可燃液体火灾危险性时，闪燃现象重要依据。因此，研究可燃液体火灾危险性时，闪燃现象是必须掌握的一种燃烧类型。是必须掌握的一种燃烧类型。闪燃意义一、闪燃与闪点2022/12/1 甲类液体甲类液体：闪点小于：闪点小于2828的液体。（如的液体。（如原油原油、汽油等）、汽油等）乙类液体乙类液体：闪点大于或等于：闪点大于或等于2828但小于但小于6060的液体。的液体。（如喷气燃料、灯用煤油）（如喷气燃料、灯用煤油）丙类液体丙类液体：闪点大于：闪点大于6060以上的液体。（以上的液体。（重油重油、柴油、柴油、润滑油等）润滑油等）闪点分级一、闪燃与闪点2022/12/12022/12/1一、闪燃与闪点2022/12/12022/12/1液体水溶液的闪点会随水溶液浓度的降低而升高液体水溶液的闪点会随水溶液浓度的降低而升高，如，如表表1-81-8所示，醇水溶液的闪点随醇含量所示，醇水溶液的闪点随醇含量(质量分数质量分数)的减少的减少而升高。从表中所列数值可以看出，当乙醇含量为而升高。从表中所列数值可以看出，当乙醇含量为100100时，在时，在1111时即发生闪燃。时即发生闪燃。一、闪燃与闪点2022/12/1某些能蒸发出蒸气的固体某些能蒸发出蒸气的固体，如石蜡、樟脑、萘等，其表面上所产生的蒸气可以达到一定的浓度，与空气混合而成为可燃的气体混合物，若与明火接触，也能出现闪燃现象。醇水中醇的质量分数降至醇水中醇的质量分数降至3 3时则没有闪燃现象时则没有闪燃现象。利用此特点，对水溶性液体的火灾水溶性液体的火灾，用大量水扑救，降低可燃液体的浓度可减弱燃烧强度，使火熄灭。压力对闪点的数值有影响压力对闪点的数值有影响。当压力增加时，闪点升高；反之，则闪点降低。可燃液体的闪点是随浓度的变化而变化的。一、闪燃与闪点2022/12/1除了可燃液体以外，某些能蒸发出蒸气的固体表面上某些能蒸发出蒸气的固体表面上产生的蒸气可以达到一定的浓度，产生的蒸气可以达到一定的浓度，与空气混合而成为可燃混合物，若与明火接触，也能出现闪燃现象。例如，木材的闪点为260 左右，乙烯纤维的闪点为260，部分塑料的闪点见表1-9。一、闪燃与闪点2022/12/1自燃：自燃：可燃物受热升温而可燃物受热升温而不需明火作用不需明火作用就能自行燃烧就能自行燃烧的现象。的现象。物质的物质的缓慢氧化作用缓慢氧化作用放出热量，或放出热量，或靠近热源靠近热源等原因使等原因使物质的温度升高，由于物质的温度升高，由于散热受到阻碍散热受到阻碍，造成热量积蓄，当，造成热量积蓄，当达到一定温度时而引起的燃烧。这是物质自发的着火燃烧。达到一定温度时而引起的燃烧。这是物质自发的着火燃烧。由于自燃是物质在没有明火作用下的自行燃烧，所以引起由于自燃是物质在没有明火作用下的自行燃烧，所以引起火灾的危险性很大。火灾的危险性很大。引起物质发生自燃的最低温度称为引起物质发生自燃的最低温度称为自自燃点燃点。自燃点越低，火灾危险性越大。自燃点越低，火灾危险性越大。自燃定义二、自燃与自燃点2022/12/1不同自燃物质其自燃特征也不相同：不同自燃物质其自燃特征也不相同：1 1、植物桔杆堆垛的自燃特征、植物桔杆堆垛的自燃特征（1 1）起火前冒蒸气，有异味；）起火前冒蒸气，有异味；（2 2）顶部下陷，内部温度高；）顶部下陷，内部温度高；（3 3）起火点一般位于堆垛中心部位；）起火点一般位于堆垛中心部位；（4 4）从起火点到周围炭化和颜色呈渐变痕迹；）从起火点到周围炭化和颜色呈渐变痕迹；（5 5）起火点处有炭化结块，体轻疏松、纤维纹络清楚；）起火点处有炭化结块，体轻疏松、纤维纹络清楚；（6 6）多发生在高温多雨季节，堆垛大、含水量高。）多发生在高温多雨季节，堆垛大、含水量高。自燃特征二、自燃与自燃点2022/12/1二、自燃与自燃点2022/12/12 2、赛璐珞（即、赛璐珞（即硝化纤维塑料硝化纤维塑料）、漆片、硝化纤维素的自）、漆片、硝化纤维素的自燃特征燃特征（1 1）长时间存放、高温、潮湿易发生自燃；）长时间存放、高温、潮湿易发生自燃；（2 2）火灾前有棕红色气体、赛璐珞有樟脑味；）火灾前有棕红色气体、赛璐珞有樟脑味；（3 3）赛璐珞残留有黑色光泽的网眼状残渣；切开残渣有）赛璐珞残留有黑色光泽的网眼状残渣；切开残渣有黄色、或茶色、或焦油状纹络，有樟脑味；黄色、或茶色、或焦油状纹络，有樟脑味；（4 4）自燃变质的赛璐珞在放大镜下，有以杂质为中心的）自燃变质的赛璐珞在放大镜下，有以杂质为中心的类似细胞分裂的形态。类似细胞分裂的形态。3 3、金属粉末的自燃特征、金属粉末的自燃特征（1 1）自燃前冒烟有异味，有烘烤感；）自燃前冒烟有异味，有烘烤感；（2 2）中心部位有熔融过的块状或瘤状金属。）中心部位有熔融过的块状或瘤状金属。（3 3）堆垛大、保温好。）堆垛大、保温好。自燃特征二、自燃与自燃点2022/12/1二、自燃与自燃点2022/12/1自燃自燃是由于可燃混合气体（或蒸气）自身热量或与无火花、无火焰的热表面接触，使温度升高，以及化学反应速度急剧增长而引起的着火现象。在燃烧理论中自燃分为热自燃热自燃和链自燃链自燃两种。自燃原因二、自燃与自燃点2022/12/1（一）热自燃理论（一）热自燃理论 可燃混合气体化学反应的热量生成速率超过系统的散热速率，从而有过剩的热量加热可燃混合气体，使化学反应随着温度升高而迅速加快，进而使混合气体的温度迅速升高，直至引起混合气体燃烧。自燃原因二、自燃与自燃点2022/12/1（二）链自燃理论（二）链自燃理论 使化学反应自行加速不一定是依靠热量的积累，而是通过链锁反应，迅速增加活化中心来促使反应不断加速，直至着火燃烧。自燃是一种复杂的化学和物理现象。对可燃混合气体，在发生自燃时总是需达到一定的温度。在自燃温度时，可燃物质与空气接触，不需要明火的作用就能发生燃烧。自燃点不是在一个固定不变的数值，它主要取决于氧化时所析出的热量和向外导热的情况。可见，同一种可燃物质，由于氧化条件不同以及受不同因素的影响，有不同的自燃点。自燃原因二、自燃与自燃点2022/12/1（一）物质的自燃过程二、自燃与自燃点2022/12/1 根据促使可燃物质升温的热量来源不同，自燃可分为受热自燃受热自燃和自热自燃自热自燃两种：A A 受热自燃受热自燃 可燃物质由于外界加热，温度升高至自燃点而发生自行燃烧的现象称为受热自燃受热自燃。受热自燃是引起火灾事故的重要原因之一，在火灾案例中，有不少是因受热自燃引起的。（二）自燃的分类二、自燃与自燃点2022/12/1(1)(1)可燃物质靠近或接触热量大、温度高的物体时，通可燃物质靠近或接触热量大、温度高的物体时，通过过热传导热传导、对流对流和和辐射作用辐射作用，有可能被加热，升温到自燃，有可能被加热，升温到自燃点而引起自燃。例如，可燃物质靠近或接触点而引起自燃。例如，可燃物质靠近或接触加热炉加热炉、暖气暖气片、电热器、灯泡或烟囱片、电热器、灯泡或烟囱等发热物体。等发热物体。(2)(2)在在熬炼或热处理熬炼或热处理过程中，温度过高达到可燃物质的过程中，温度过高达到可燃物质的自燃点而引起着火。自燃点而引起着火。(3)(3)机器的轴承或加工可燃物质的机器设备相对运动的机器的轴承或加工可燃物质的机器设备相对运动的部件，缺乏润滑、冷却或有纤维物质缠绕，增大了部件，缺乏润滑、冷却或有纤维物质缠绕，增大了摩擦摩擦力，力，产生大量热量，产生大量热量，造成局部过热造成局部过热，引起可燃物质受热自燃。，引起可燃物质受热自燃。在纺织工业、棉花加工厂等由此原因引起的火灾较多。在纺织工业、棉花加工厂等由此原因引起的火灾较多。受热自燃原因二、自燃与自燃点2022/12/1(4)(4)放热的化学反应会释放出大量的热量，有可能引起放热的化学反应会释放出大量的热量，有可能引起周围的可燃物质受热自燃。例如，在建筑工地上周围的可燃物质受热自燃。例如，在建筑工地上生石灰遇生石灰遇水放热水放热，引起可燃材料的着火事故等。，引起可燃材料的着火事故等。(5)(5)气体在很气体在很高压力下突然压缩高压力下突然压缩时，释放出的热量来不时，释放出的热量来不及导出，温度会骤然增高，能使可燃物质受热白燃。可燃及导出，温度会骤然增高，能使可燃物质受热白燃。可燃气体与空气混合物受热压缩时，高温会引起混合气体的自气体与空气混合物受热压缩时，高温会引起混合气体的自燃和爆炸。燃和爆炸。受热自燃原因二、自燃与自燃点2022/12/1B B 自热自燃自热自燃 可燃物质由于本身的化学反应、物理或生物作用等产生热量，从而促使这种反应继续加快进行，并放出更大的热量，当这种热量来不及散发时，温度就会升高至自燃点而发生自行燃烧的现象，称为自热自燃。二、自燃与自燃点2022/12/1根据有关根据有关实验实验，把破布和旧棉絮用一定数量的植物油，把破布和旧棉絮用一定数量的植物油浸透，将油布、油棉裹成一团，再用破布包好，把温度计浸透，将油布、油棉裹成一团，再用破布包好，把温度计插入其中，使室内保持一定温度，经过一定时间就逐渐呈插入其中，使室内保持一定温度，经过一定时间就逐渐呈现出以下自燃特征：现出以下自燃特征：(1)(1)开始无烟无味，当温度升高时，有青烟、微味，开始无烟无味，当温度升高时，有青烟、微味，而后逐渐变浓；而后逐渐变浓；(2)(2)火由内向外燃烧；火由内向外燃烧；(3)(3)燃烧后形成硬质焦化瘤。燃烧后形成硬质焦化瘤。二、自燃与自燃点2022/12/1人体内部，除绝大部分是由人体内部，除绝大部分是由碳碳、氢氢、氧氧三种元素组成三种元素组成外，还含有其他一些元素，如磷、外，还含有其他一些元素，如磷、硫硫、铁铁等。人体的等。人体的骨骼骨骼里含有较多的里含有较多的磷酸钙磷酸钙。人死了，躯体里埋在地下腐烂，发。人死了，躯体里埋在地下腐烂，发生着各种生着各种化学反应化学反应。磷由磷酸根状态转化为。磷由磷酸根状态转化为磷化氢磷化氢。磷化。磷化氢是一种气体物质，氢是一种气体物质，燃点很低燃点很低，在常温下与空气接触便会，在常温下与空气接触便会燃烧起来。磷化氢产生之后沿着地下的裂痕或孔洞冒出到燃烧起来。磷化氢产生之后沿着地下的裂痕或孔洞冒出到空气中燃烧发出蓝色的光，这就是磷火。空气中燃烧发出蓝色的光，这就是磷火。鬼火二、自燃与自燃点2022/12/1汽车自燃事故20082008年年1 1月月5 5日下午日下午1515：1313分，在八达岭高速途径健翔分，在八达岭高速途径健翔桥万家灯火灯饰城附近，一辆银色桥万家灯火灯饰城附近，一辆银色东风雪铁龙萨拉毕加索东风雪铁龙萨拉毕加索发生发生自燃事故自燃事故，车主与其同伴已从车内逃出，自燃事故很，车主与其同伴已从车内逃出，自燃事故很严重，即使在严重，即使在500500米外都可以看到该车因自燃冒出的滚滚米外都可以看到该车因自燃冒出的滚滚浓烟。浓烟。2012 2012年年4 4月月1818日日1818：0000许，淄博张店华光路与柳泉路许，淄博张店华光路与柳泉路西侧中房大厦前，一辆西侧中房大厦前，一辆吉利轿车吉利轿车发生自燃，轿车少的只剩发生自燃，轿车少的只剩下铁壳，幸无人员伤亡。下铁壳，幸无人员伤亡。二、自燃与自燃点2022/12/1二、自燃与自燃点2022/12/1二、自燃与自燃点2022/12/1二、自燃与自燃点2022/12/1（1）汽车使用的年限长久电源线路老化，发生短路；（2）汽车长途行驶，超负荷装载，加上天气热时，发动机通风设备不好，造成电源线短路；（3）车载货物放置不当相互碰撞，产生火花。（4）燃油的泄漏。而当温度较高时，汽油滤清器的连接油管因为受热变形，使得软管受热变松，是导致汽油泄漏的原因。（5）变速器油与转向助力油泄漏到高温的排气管上，也是引发汽车自燃的“同谋”。而在没有任何先兆的情况下，汽车突发的自燃事故却多为线路故障而引发的,究其责任都在于人为对线路的随意更改。汽车自燃原因二、自燃与自燃点2022/12/1（1 1）由于发动机工作状态下温度较高，其附近电线的）由于发动机工作状态下温度较高，其附近电线的外表外表绝缘皮容易老化脱落，造成隐患绝缘皮容易老化脱落，造成隐患。所以，做好机动车。所以，做好机动车的的日常检查日常检查，防止电气线路故障或接触不良非常必要，这，防止电气线路故障或接触不良非常必要，这是预防机动车火灾最重要的手段。比如要定期检查汽车线是预防机动车火灾最重要的手段。比如要定期检查汽车线路路是否有破损是否有破损、是否有、是否有漏油现象漏油现象；定期检查；定期检查电路油路电路油路：因：因轿车的线路在使用三四年后常会出现胶皮老化、电线电阻轿车的线路在使用三四年后常会出现胶皮老化、电线电阻增大而发热的现象，容易出现短路，例如蓄电池接线柱因增大而发热的现象，容易出现短路，例如蓄电池接线柱因杂质、油污或腐蚀使得接点松动发热，引燃导线绝缘层；杂质、油污或腐蚀使得接点松动发热，引燃导线绝缘层；长期受震动或温度急剧变化影响而使线路接点松动等。长期受震动或温度急剧变化影响而使线路接点松动等。预防汽车自燃二、自燃与自燃点2022/12/1 （2 2）不要轻易私自改装汽车。不要轻易私自改装汽车。如果一定要改装，应让如果一定要改装，应让专业技术人员做专业改装，如电路改装或加设备时，线源专业技术人员做专业改装，如电路改装或加设备时，线源一定要包好，防止漏电。一定要包好，防止漏电。（3 3）在行车的时候还应注意，发动机运转时，不往）在行车的时候还应注意，发动机运转时，不往化油器口倒汽油；保养汽油滤清器时不用汽油烧滤油器芯化油器口倒汽油；保养汽油滤清器时不用汽油烧滤油器芯子；不经常采用吊火方法；避免油路系统有滴漏；避免汽子；不经常采用吊火方法；避免油路系统有滴漏；避免汽车停驶后长时间打开点火开关。车停驶后长时间打开点火开关。（4 4）车内饰材料最好选择具备）车内饰材料最好选择具备防火防火性能的，一旦发性能的，一旦发生火灾，火势不容易蔓延。生火灾，火势不容易蔓延。预防汽车自燃二、自燃与自燃点2022/12/1 （5 5）在停车的时候也要引起重视，千万不要将车停放在）在停车的时候也要引起重视，千万不要将车停放在易燃物附近易燃物附近。因为现在生产的汽车一般都装备三元催化反。因为现在生产的汽车一般都装备三元催化反应器，而这个位于排气管上的装置温度很高，它在大多数应器，而这个位于排气管上的装置温度很高，它在大多数轿车上的位置都比较低。轿车上的位置都比较低。（6 6）不要将易燃物品如气体打火机、空气清新剂、香）不要将易燃物品如气体打火机、空气清新剂、香水、摩丝等放在车内水、摩丝等放在车内容易被太阳光线照射的部位容易被太阳光线照射的部位，如仪表，如仪表盘上；更不要将汽油、柴油等危险油品放在车内。盘上；更不要将汽油、柴油等危险油品放在车内。（7 7）不要在车内乱扔）不要在车内乱扔未熄灭的烟头未熄灭的烟头，最好不要在汽车，最好不要在汽车内吸烟，以防内吸烟，以防“引火自焚引火自焚”。预防汽车自燃二、自燃与自燃点2022/12/1（8 8）在夏季，汽车长时间行驶在高温下时，应该在中途）在夏季，汽车长时间行驶在高温下时，应该在中途多作休息，不要让车子长途暴晒。多作休息，不要让车子长途暴晒。（9 9）保险公司一般都有）保险公司一般都有“自燃险自燃险”，即车辆附加，即车辆附加自燃自燃损失险损失险，规定投保机动车在使用过程中因本身电器、线路、，规定投保机动车在使用过程中因本身电器、线路、供油系统发生故障引起火灾的，属自燃，保险公司可进行供油系统发生故障引起火灾的，属自燃，保险公司可进行赔付。因此，夏季行车为安全起见，可以入赔付。因此，夏季行车为安全起见，可以入“自燃险自燃险”。（1010）按规定在车上配备灭火器，并且记住要定期更换。）按规定在车上配备灭火器，并且记住要定期更换。灭火器不要成为可有可无的摆设，要熟悉灭火器不要成为可有可无的摆设，要熟悉掌握灭火器的使掌握灭火器的使用方法用方法，以免发生意外时束手无策。，以免发生意外时束手无策。预防汽车自燃二、自燃与自燃点2022/12/1所谓着火着火就是可燃物与火源接触而燃烧，并且在火源移去后仍然能保持继续燃烧的现象。可燃物