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第二章 燃烧基础知识本章主要内容本章主要内容1 1、燃烧的本质、条件、燃烧的本质、条件2 2、燃烧的类型、燃烧的类型3 3、燃烧产物及毒害性、燃烧产物及毒害性4 4、防火、灭火的基本原理及方法、防火、灭火的基本原理及方法 第一节 燃烧的本质与条件 一、燃烧的定义 国标国标消防基本术语消防基本术语 第一部分第一部分GB5907-86中燃烧中燃烧的定义：的定义：燃烧是可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常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。伴有火焰、发光和（或）发烟的现象。燃烧应具备的三个特征：燃烧应具备的三个特征：化学反应、放热、发光化学反应、放热、发光下面几种现象是属于燃烧吗？1)生石灰（生石灰（CaO）遇水反应放出大量的热。）遇水反应放出大量的热。CaO+H2O=Ca(OH)2+热量热量 属化学反应，但无发光现属化学反应，但无发光现象象 2)电灯的灯丝通电后发光发热电灯的灯丝通电后发光发热。通电后的发光发热现象，是物理现象，不属于化学反应通电后的发光发热现象，是物理现象，不属于化学反应 不是燃烧不是燃烧不是燃烧不是燃烧二、燃烧的本质 近代连锁反应理论认为：燃烧是一种近代连锁反应理论认为：燃烧是一种游离基游离基的连锁的连锁反应，即由游离基在瞬间进行的循环连续反应。反应，即由游离基在瞬间进行的循环连续反应。游离基：游离基：又称自由基或自由原子，是化合物或单质又称自由基或自由原子，是化合物或单质分子的共价键在外界因素（光，热）的影响下，分裂而分子的共价键在外界因素（光，热）的影响下，分裂而成化学活性非常强的原子或原子基团。成化学活性非常强的原子或原子基团。当反应物产生少量的游离基时，即可发生链反当反应物产生少量的游离基时，即可发生链反应。只要反应一经开始，就可经过许多连锁步骤应。只要反应一经开始，就可经过许多连锁步骤自行加速发展下去，直到反应物燃尽为止。当游自行加速发展下去，直到反应物燃尽为止。当游离基消失时，链反应就会终止。离基消失时，链反应就会终止。链反应机理大致分为：链引发、链传递、链链反应机理大致分为：链引发、链传递、链终止。终止。例如例如：H2+Cl2 2HCl 由下列反应构成：由下列反应构成：Cl2 2Cl (链引发链引发)Cl+H2 HCl+H H+Cl2 HCl+Cl H+H H2 H+Cl HCl Cl+Cl Cl2 引发引发(链传递链传递)点燃点燃(链终止链终止)氧化反应与燃烧的关系：氧化反应与燃烧的关系：燃燃烧 一定是一定是 氧化反氧化反应 氧化反氧化反应 不一定是不一定是 燃燃烧 铁生锈：铁生锈：4Fe+3O2+xH2O 2Fe2O3xH2O（红色（红色）(属于氧化反应而并非燃烧属于氧化反应而并非燃烧)铁燃烧：铁燃烧：3Fe+2O2 Fe3O4（黑色）（黑色）燃烧燃烧点燃点燃（一）燃烧的必要条件（一）燃烧的必要条件三、燃烧的条件三、燃烧的条件（二）燃烧的充分条件（二）燃烧的充分条件 1）一定）一定浓浓度的可燃物度的可燃物 2）一定的氧气含量）一定的氧气含量 3）一定的点火能量）一定的点火能量 4）相互作用）相互作用当氧气当氧气浓浓度低于度低于14%时时，燃着，燃着的木的木块块会自行熄会自行熄灭灭 可燃气体要燃可燃气体要燃烧烧需达到一定需达到一定浓浓度，如度，如氢氢气的含量气的含量75%时时都不会燃都不会燃烧烧。必必须大于可燃物所需的最小点大于可燃物所需的最小点火能量火能量 物质名称物质名称最小点火能最小点火能量（量（mJ）物质名称物质名称最小点火能量最小点火能量（mJ）汽油汽油0.2乙炔乙炔(7.72%)0.019氢（氢（29.5%）0.019甲烷甲烷(8.5%)0.28丙烷丙烷(5%5.5%)0.26乙醚乙醚(5.1%)0.19甲醇甲醇 (12.24%)0.215苯苯(2.7%)0.55常见几种物质的最小点火能量常见几种物质的最小点火能量第二节 燃烧类型 燃烧类型根据燃烧发生瞬间的特点不同，燃烧可分为：根据燃烧发生瞬间的特点不同，燃烧可分为：着火着火 闪燃闪燃 自燃自燃 爆炸爆炸 一、着火 （一）着火的含义（一）着火的含义 可燃物与火源接触可燃物与火源接触，达到某一温度，产生，达到某一温度，产生有火焰的有火焰的燃烧燃烧并在火源移去后能并在火源移去后能持续燃烧持续燃烧的现象。的现象。（二）燃点（二）燃点 可燃物质开始持续燃烧时所需要的最低温度叫做燃可燃物质开始持续燃烧时所需要的最低温度叫做燃点。可以衡量其火灾危险程度，物质的燃点越低，则越点。可以衡量其火灾危险程度，物质的燃点越低，则越易着火，危险性越大。易着火，危险性越大。物质名称物质名称燃点（燃点（）物质名称物质名称燃点（燃点（）黄磷黄磷34棉花棉花210硫硫207布匹布匹200蜡烛蜡烛190松木松木250纸张纸张130橡胶橡胶120几种典型物质的燃点：几种典型物质的燃点：（三）燃点在消防中的应用（三）燃点在消防中的应用1 1）控制可燃物温度，使其在燃点以下，以防止起火。）控制可燃物温度，使其在燃点以下，以防止起火。2 2）根据燃点，确定燃烧固体类别。）根据燃点，确定燃烧固体类别。易燃固体，是指燃点小于或等于300的固体，如木材，棉花。可燃固体，是指燃点高于300 的固体。3 3）根据燃点，决定火场抢救物质的先后。）根据燃点，决定火场抢救物质的先后。在火场上，如果燃点不同的物质处在相同的条件下，受到火源作用时，燃点低的先着火，易蔓延。因此在抢救时，要先抢救或冷却燃点低的物质。二、闪燃（一一）闪燃的含义闪燃的含义 一定温度下，液体表面上产生的一定温度下，液体表面上产生的可燃蒸气可燃蒸气，遇火遇火源能产生源能产生一闪即灭一闪即灭的燃烧现象。的燃烧现象。可燃液体之所以会发生一闪即灭的现象，主要因可燃液体之所以会发生一闪即灭的现象，主要因为液体在闪燃温度下为液体在闪燃温度下蒸发速度慢蒸发速度慢，所蒸发出来的蒸气仅，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能维持短时间的燃烧，而来不及提供足够的蒸气补充维持燃烧，故闪燃一下就熄灭了。持燃烧，故闪燃一下就熄灭了。闪燃是可燃液体发生着火的先兆，闪燃就是危险闪燃是可燃液体发生着火的先兆，闪燃就是危险的警告。的警告。（二）闪点（二）闪点 1 1、闪点的含义闪点的含义 在规定的实验条件下，液体挥发的蒸气与空气形在规定的实验条件下，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最低温度称为成混合物，遇火源能够产生闪燃的液体最低温度称为闪点闪点。闪点是评定闪点是评定液体火灾危险性大小液体火灾危险性大小的重要参数。的重要参数。闪点越低，火灾危险性就越大；反之，则越小。闪点越低，火灾危险性就越大；反之，则越小。2 2、闪点在消防上的应用、闪点在消防上的应用（1 1）根据闪点将燃烧性液体分为两类：）根据闪点将燃烧性液体分为两类：易燃液体、可燃液体易燃液体、可燃液体（2）根据）根据闪闪点，将液体生点，将液体生产产、加工、加工、储储存存场场所的火灾危所的火灾危险险性分性分为为三三类类：甲：甲：闪点闪点 28oC，例如甲醇，苯等合成或精制厂房，例如甲醇，苯等合成或精制厂房 乙：乙：28oC 闪点闪点 60oC，例如煤油仓库，例如煤油仓库 丙：丙：闪点闪点 60oC，如重油仓库如重油仓库3 3、闪点与燃点的关系：、闪点与燃点的关系：一切可燃液体的燃点都高于闪点。一切可燃液体的燃点都高于闪点。燃点对于可燃燃点对于可燃固体和闪点比较高的可燃液体，则具有实际意义。固体和闪点比较高的可燃液体，则具有实际意义。控控制可燃物质的温度在其燃点以下，就可以防止火灾的制可燃物质的温度在其燃点以下，就可以防止火灾的发生。发生。另外，根据可燃物的燃点高低，可以衡量其火另外，根据可燃物的燃点高低，可以衡量其火灾危险程度，以便在防火和灭火工作中采取相应的措灾危险程度，以便在防火和灭火工作中采取相应的措施。施。对于易燃液体来说，其燃点比闪点高对于易燃液体来说，其燃点比闪点高1155。因此，在评定易燃液体的火灾危险时，一般以闪点为因此，在评定易燃液体的火灾危险时，一般以闪点为参数。参数。三、自燃三、自燃（一）自燃的含义（一）自燃的含义 无外部火花、火焰等火源的作用下无外部火花、火焰等火源的作用下，靠，靠受热或自身发热并蓄热所产生受热或自身发热并蓄热所产生自行燃烧自行燃烧的现的现象。象。受热自燃：受热自燃：可燃物被外部热源间接加热其达到一定温度时，未可燃物被外部热源间接加热其达到一定温度时，未与明火直接接触就发生燃烧，这种现象叫做受热自燃。与明火直接接触就发生燃烧，这种现象叫做受热自燃。比如可燃物靠近高温物体时，有可能被加热到一比如可燃物靠近高温物体时，有可能被加热到一定温度被定温度被“烤烤”着火。着火。（二）自燃类型二）自燃类型本身自燃本身自燃 没有外部热源直接作用，由于其内部的物理作用、没有外部热源直接作用，由于其内部的物理作用、化学作用或生物作用而发热导致升温而发生的自燃。化学作用或生物作用而发热导致升温而发生的自燃。举例：举例：1、氧化发热自燃（如：煤堆自燃）氧化发热自燃（如：煤堆自燃）2、发酵放热自燃（如稻草、树叶、锯末、发酵放热自燃（如稻草、树叶、锯末、甘蔗渣等在潮湿的环境中）甘蔗渣等在潮湿的环境中）（三）物质的自燃点（三）物质的自燃点 在规定的条件下，物质发生自燃的最低温度叫做自燃点。在规定的条件下，物质发生自燃的最低温度叫做自燃点。自燃点是衡量可燃物质受热升温导致自燃危险的依据。自燃点是衡量可燃物质受热升温导致自燃危险的依据。可燃物的自燃点越低，发生自燃的危险性就越大。可燃物的自燃点越低，发生自燃的危险性就越大。表2-3 部分可燃物的自燃点 物质名称物质名称 自燃点（自燃点（）物质名称物质名称 自燃点（自燃点（）黄磷黄磷3435乙醚乙醚170煤油煤油240290汽油汽油280松香松香240柴油柴油350380四、爆炸四、爆炸（一）爆炸的含义（一）爆炸的含义 由于物质急剧氧化或分解反应产生温度、压力增加由于物质急剧氧化或分解反应产生温度、压力增加或或两者同时增加两者同时增加的现象，称为爆炸。的现象，称为爆炸。一旦发生爆炸，将会对邻近的物体产生极大的破坏一旦发生爆炸，将会对邻近的物体产生极大的破坏作用，这是由于爆炸体系的高压气体作用到周围物体上，作用，这是由于爆炸体系的高压气体作用到周围物体上，使物体遭到破坏。使物体遭到破坏。（二）爆炸的分类二）爆炸的分类物理爆炸 装在容器内的液体或气体，由物理变化所引装在容器内的液体或气体，由物理变化所引起，使体积迅速膨胀，容器压力急剧增加，由于超起，使体积迅速膨胀，容器压力急剧增加，由于超压力或应力变化使容器发生爆炸，且在爆炸前后物压力或应力变化使容器发生爆炸，且在爆炸前后物质的性质及化学成分不发生改变的现象。质的性质及化学成分不发生改变的现象。如蒸汽锅炉、液化气钢瓶等爆炸，均属于物如蒸汽锅炉、液化气钢瓶等爆炸，均属于物理爆炸。理爆炸。化学爆炸 指由于物质本身发生化学反应，产生大量气体并指由于物质本身发生化学反应，产生大量气体并使温度、压力增加或两者同时增加而形成的爆炸现象。使温度、压力增加或两者同时增加而形成的爆炸现象。如炸药的爆炸。如炸药的爆炸。特点：反应速度快，放出大量的热，破坏性极强特点：反应速度快，放出大量的热，破坏性极强核爆炸 由于原子核裂变或聚变反应，释放出核能所形成由于原子核裂变或聚变反应，释放出核能所形成的爆炸。的爆炸。如：原子弹、氢弹、中子弹等属核爆炸。如：原子弹、氢弹、中子弹等属核爆炸。（三）爆炸极限（三）爆炸极限 1 1）爆炸浓度极限）爆炸浓度极限 指可燃气体、蒸气或粉尘与空气的混合物，遇着指可燃气体、蒸气或粉尘与空气的混合物，遇着火源能够发生爆炸的最高或最低的浓度，产生爆炸最火源能够发生爆炸的最高或最低的浓度，产生爆炸最低浓度叫做低浓度叫做爆炸下限爆炸下限；发生爆炸的最高浓度叫；发生爆炸的最高浓度叫爆炸上爆炸上限限。气体、蒸气的爆炸极限，通常以体积百分比来气体、蒸气的爆炸极限，通常以体积百分比来表示；粉尘通常用单位体积中的质量（表示；粉尘通常用单位体积中的质量（g/mg/m3）来表示。）来表示。爆炸极限是评定可燃气体、蒸气或粉尘爆炸危险爆炸极限是评定可燃气体、蒸气或粉尘爆炸危险性大小的主要依据。爆炸极限范围愈宽，发生爆炸的性大小的主要依据。爆炸极限范围愈宽，发生爆炸的危险性越大。危险性越大。部分可燃气体和液体蒸气的爆炸浓度极限部分可燃气体和液体蒸气的爆炸浓度极限 物质名称爆炸下限/%爆炸上限/%氢气氢气4.075.0甲烷甲烷5.015.0乙炔乙炔2.582.0氨氨15.028.0一氧化碳一氧化碳12.574.0 2）爆炸温度极限）爆炸温度极限 爆炸温度极限是指爆炸温度极限是指可燃液体可燃液体受热蒸发出的蒸气浓受热蒸发出的蒸气浓度等于爆炸浓度极限时的温度范围。度等于爆炸浓度极限时的温度范围。液体在该温度下蒸发出等于爆炸浓度下限的蒸液体在该温度下蒸发出等于爆炸浓度下限的蒸发浓度，此时的温度称为爆炸温度下限（即液体的闪发浓度，此时的温度称为爆炸温度下限（即液体的闪点）；液体在该温度下蒸发出等于爆炸浓度上限的蒸点）；液体在该温度下蒸发出等于爆炸浓度上限的蒸气温度，此时的温度称为爆炸温度上限。气温度，此时的温度称为爆炸温度上限。表表2-4 常见液体爆炸浓度极限与爆炸温度极限常见液体爆炸浓度极限与爆炸温度极限的比较的比较 物质名称爆炸浓度极限/%爆炸温度极限/下限上限下限上限乙醇乙醇3.318.011.040.0甲苯甲苯1.57.05.531.0松节油松节油0.862.033.553.0车用汽油车用汽油1.77.2-38.0-8.0灯用煤油灯用煤油1.47.540.086.0第三节 燃烧过程及特点一、可燃物的燃烧过程 当可燃物与其周围相接触的空气达到可燃物的点当可燃物与其周围相接触的空气达到可燃物的点燃温度时，外层部分就会熔解、蒸发或分解并发生燃燃温度时，外层部分就会熔解、蒸发或分解并发生燃烧，在燃烧过程中放出热量和光。这些释放出来的热烧，在燃烧过程中放出热量和光。这些释放出来的热量又加热边缘的下一层，使其达到点燃温度，于是燃量又加热边缘的下一层，使其达到点燃温度，于是燃烧过程就不断地持续。烧过程就不断地持续。固体和液体发生燃烧时，需经过分解和蒸发，固体和液体发生燃烧时，需经过分解和蒸发，生成气体，然后再由气体与氧化剂作用发生燃烧。生成气体，然后再由气体与氧化剂作用发生燃烧。而气体物质不需要经过蒸发，可以直接燃烧。而气体物质不需要经过蒸发，可以直接燃烧。（1）固体物质燃烧特点固体物质燃烧特点 分解燃烧分解燃烧 固体燃烧方式固体燃烧方式 蒸发燃烧蒸发燃烧 表面燃烧表面燃烧 阴燃阴燃 二、可燃物的燃烧特点二、可燃物的燃烧特点 二、可燃物的燃烧特点 阴燃一般发生在火灾的初起阶段；阴燃一般发生在火灾的初起阶段；蒸发燃烧和分解燃烧多发生在火灾的发蒸发燃烧和分解燃烧多发生在火灾的发展阶段和猛烈阶段。展阶段和猛烈阶段。表面燃烧一般发生在火灾的熄灭阶段。表面燃烧一般发生在火灾的熄灭阶段。（二）液体物质的燃烧特点（二）液体物质的燃烧特点液体的燃烧过程液体的燃烧过程 所有液体的燃烧都是首先蒸发成气体，在气体状所有液体的燃烧都是首先蒸发成气体，在气体状态下进行燃烧的态下进行燃烧的 液体液体 蒸气蒸气 产物产物+热热 热热蒸发蒸发 燃烧燃烧液体的燃烧分类 1 1）蒸发燃烧）蒸发燃烧 液体蒸发与燃烧同时进行液体蒸发与燃烧同时进行,边蒸发边燃烧边蒸发边燃烧,蒸蒸发多少就燃烧多少。发多少就燃烧多少。其燃烧速度取决于液体的蒸发速度，蒸发得其燃烧速度取决于液体的蒸发速度，蒸发得越快，燃烧得越快。越快，燃烧得越快。2 2）动力燃烧）动力燃烧 可燃性液体的蒸气、低闪点液雾预先与空气或氧可燃性液体的蒸气、低闪点液雾预先与空气或氧气混合，遇火源产生带有气混合，遇火源产生带有冲击力冲击力的燃烧称为动力燃烧。的燃烧称为动力燃烧。动力燃烧一般发生在封闭体系中，燃烧放热造成动力燃烧一般发生在封闭体系中，燃烧放热造成体积迅速膨胀，压力升高。体积迅速膨胀，压力升高。如汽车发动机中的汽油、煤油等在气缸中的燃烧如汽车发动机中的汽油、煤油等在气缸中的燃烧就属于这种情况，利用燃烧产生的冲击带动活塞的运就属于这种情况，利用燃烧产生的冲击带动活塞的运行。行。3 3）沸溢燃烧）沸溢燃烧 含水的重质油品（如重油、原油）发生火灾，由含水的重质油品（如重油、原油）发生火灾，由于液面从火焰接受热量产生热波，热波在向液层深部于液面从火焰接受热量产生热波，热波在向液层深部移动过程中，使油层温度升上，油品黏度变小，油品移动过程中，使油层温度升上，油品黏度变小，油品中的乳化水滴向下沉积的同时受向上运动的热油作用中的乳化水滴向下沉积的同时受向上运动的热油作用而蒸发成蒸气泡，这种表面包含有油品的气泡，比原而蒸发成蒸气泡，这种表面包含有油品的气泡，比原来的水体积扩大千倍以上，气泡被油薄膜包围形成大来的水体积扩大千倍以上，气泡被油薄膜包围形成大量油泡群，液面上下向开锅一样沸腾，到储罐容纳不量油泡群，液面上下向开锅一样沸腾，到储罐容纳不下时，油品就会像下时，油品就会像“跑锅跑锅”一样溢出罐外，这种现象一样溢出罐外，这种现象叫叫“沸溢沸溢”。4 4）喷溅燃烧）喷溅燃烧 重质油品的下部有水垫层时，发生火灾后，由于重质油品的下部有水垫层时，发生火灾后，由于热波往下传递，若将储罐底部的沉积水的温度加热到热波往下传递，若将储罐底部的沉积水的温度加热到汽化温度，则沉积水将变成水蒸气，体积扩大，当形汽化温度，则沉积水将变成水蒸气，体积扩大，当形成的蒸汽压力大到足以把其上面的油层抬起，最后冲成的蒸汽压力大到足以把其上面的油层抬起，最后冲破油层将燃烧着的油滴和包油的油气抛向上空，向四破油层将燃烧着的油滴和包油的油气抛向上空，向四周喷溅燃烧。周喷溅燃烧。储罐一旦出现沸溢和喷溅的征兆，火场有关人员储罐一旦出现沸溢和喷溅的征兆，火场有关人员必须立即撤到安全地带，并应采取必要的技术措施。必须立即撤到安全地带，并应采取必要的技术措施。（三）气体物质的燃烧特点 可燃气体不需要经过熔化、蒸发等相变过可燃气体不需要经过熔化、蒸发等相变过程，而在常温常用压下就可以任意比例与氧化程，而在常温常用压下就可以任意比例与氧化剂相互扩散混合，完成燃烧反应的准备阶段。剂相互扩散混合，完成燃烧反应的准备阶段。气体在燃烧时所需热量仅用于氧化或分气体在燃烧时所需热量仅用于氧化或分解，或将气体加热到燃点，因此容易燃烧且燃解，或将气体加热到燃点，因此容易燃烧且燃烧速度快。烧速度快。根据气体物质燃烧过程的控制因素不同，其燃根据气体物质燃烧过程的控制因素不同，其燃烧有以下两种形式：烧有以下两种形式：1 1）扩散燃烧）扩散燃烧 可燃气体从喷口喷出，在喷口处与空气中的氧可燃气体从喷口喷出，在喷口处与空气中的氧边扩散混合、边燃烧的现象称为扩散燃烧。边扩散混合、边燃烧的现象称为扩散燃烧。其燃烧速度，主要取决于可燃气体的喷出速度，其燃烧速度，主要取决于可燃气体的喷出速度，气体扩散多少，就烧掉多少。这种燃烧比较稳定。气体扩散多少，就烧掉多少。这种燃烧比较稳定。扩散燃烧的特点为扩散火焰不运动，可燃气体与气扩散燃烧的特点为扩散火焰不运动，可燃气体与气体氧化剂的混合在可燃气体喷口进行。对于扩散燃体氧化剂的混合在可燃气体喷口进行。对于扩散燃烧，只要控制得好，便不至于造成火灾。烧，只要控制得好，便不至于造成火灾。2 2）预混燃烧）预混燃烧 可燃气体与助燃气体在燃烧之前混合，并可燃气体与助燃气体在燃烧之前混合，并形成一定浓度的可燃混合气体，被引火源点燃所形成一定浓度的可燃混合气体，被引火源点燃所引起的燃烧现象，称为预混燃烧。这类燃烧往往引起的燃烧现象，称为预混燃烧。这类燃烧往往造成爆炸也秒爆炸式燃烧或动力燃烧。造成爆炸也秒爆炸式燃烧或动力燃烧。许多火灾、爆炸事故是由预混燃烧引起的。许多火灾、爆炸事故是由预混燃烧引起的。第四节第四节 燃烧产物燃烧产物一、燃烧产物的含义和分类一、燃烧产物的含义和分类（一）燃烧产物的含义（一）燃烧产物的含义 物质燃烧或热解后产生的全部物质。它通物质燃烧或热解后产生的全部物质。它通常指燃烧生成的常指燃烧生成的气体、烟雾气体、烟雾和和热量热量等。等。（二）燃烧产物的分类（二）燃烧产物的分类 1 1）完全燃烧产物）完全燃烧产物 在供氧充足的条件下，可燃物质在燃烧时生成的产在供氧充足的条件下，可燃物质在燃烧时生成的产物不能再继续燃烧，称为完全燃烧产物。如物不能再继续燃烧，称为完全燃烧产物。如CO2 C+O2 CO2 点燃点燃2 2）不完全燃烧产物）不完全燃烧产物 供氧不足的情况下，生成的产物还可继续供氧不足的情况下，生成的产物还可继续燃烧，称为不完全燃烧产物。燃烧，称为不完全燃烧产物。发生不完全燃烧：发生不完全燃烧：2C+O2 2CO CO可继续燃烧：可继续燃烧：2CO+O2 2CO2 点燃点燃点燃点燃二、不同物质的燃烧产物二、不同物质的燃烧产物 1、单质的燃烧产物、单质的燃烧产物 单质仅由一种元素构成，如氢气单质仅由一种元素构成，如氢气(H2)、硫、硫(S)、碳、碳(C)。其燃烧产物即为该元素与氧的化合物，即。其燃烧产物即为该元素与氧的化合物，即H2O、SO2、CO2。2、化合物的燃烧产物、化合物的燃烧产物 一些化合物在空气中燃烧除生成完全燃烧产物一些化合物在空气中燃烧除生成完全燃烧产物外，还会生成不完全燃烧产物。外，还会生成不完全燃烧产物。3、合成高分子的燃烧产物、合成高分子的燃烧产物 合成高分子材料在燃烧过程中伴有热裂解，有的合成高分子材料在燃烧过程中伴有热裂解，有的材料中含有材料中含有Cl、N等元素。因此燃烧后会分解产生许等元素。因此燃烧后会分解产生许多有毒或有刺激性的气体，如多有毒或有刺激性的气体，如HCl、HCN。4、木材的燃烧产物、木材的燃烧产物 木材主要由木材主要由C、H、O元素组成。其完全燃烧产元素组成。其完全燃烧产物主要有物主要有CO2、水蒸气和灰分、水蒸气和灰分;其不完全燃烧产物主其不完全燃烧产物主要有一氧化碳（要有一氧化碳（CO）、乙酸（）、乙酸（CH3COOH）等。）等。三、燃烧产物的毒性三、燃烧产物的毒性 燃烧产物不少是毒害气体，往往会通过呼吸道侵入燃烧产物不少是毒害气体，往往会通过呼吸道侵入或刺激眼结膜、皮肤黏膜使人中毒甚至死亡。或刺激眼结膜、皮肤黏膜使人中毒甚至死亡。据统计，火灾中死亡的人约据统计，火灾中死亡的人约80%是由于吸入毒性气是由于吸入毒性气体中毒而致死的。体中毒而致死的。火场中一氧化碳的浓度火场中一氧化碳的浓度（%）人的呼吸时间人的呼吸时间（minmin）中毒程度中毒程度0.160头痛、呕吐头痛、呕吐0.52030有致死的危险有致死的危险112可中毒死亡可中毒死亡表表2-5 2-5 不同浓度的一氧化碳对人体的影响不同浓度的一氧化碳对人体的影响四、烟气四、烟气（一）烟气的含义（一）烟气的含义 由燃烧或热解作用产生的悬浮在大由燃烧或热解作用产生的悬浮在大气中，气中，可见的固体和（或）液体微粒可见的固体和（或）液体微粒的的总和称为烟气。总和称为烟气。（二）烟气的产生（二）烟气的产生 建筑材料及装修材料、室内可燃物建筑材料及装修材料、室内可燃物等在燃烧时所产生的生成物之一是烟气。等在燃烧时所产生的生成物之一是烟气。不论是固态、液态、气态物质在燃烧时，不论是固态、液态、气态物质在燃烧时，都要消耗空气中的都要消耗空气中的氧，并产生大量炽热氧，并产生大量炽热的烟气。的烟气。上海公寓大火浓烟滚滚上海公寓大火浓烟滚滚（三）烟气的危害性（三）烟气的危害性 1）烟气的毒害性）烟气的毒害性 烟气中含有大量有毒的气体烟气中含有大量有毒的气体（CO、CO2)空气中的空气中的CO2含量大到含量大到7-10%7-10%时，数分钟就时，数分钟就会使人失去知觉，以致死亡。会使人失去知觉，以致死亡。若空气中若空气中CO的含的含量达到量达到1%1%时，经过时，经过1-21-2分钟就可致人中毒死亡。分钟就可致人中毒死亡。烟气中的含氧量低于人们生理正常所需要的数值烟气中的含氧量低于人们生理正常所需要的数值 含氧量降低到含氧量降低到15%时，人的肌肉活动能力下降；时，人的肌肉活动能力下降；含氧量在含氧量在10%-14%时，人会四肢无力，辨不清方向；时，人会四肢无力，辨不清方向；含氧量降到含氧量降到6%-10%时，人会晕倒；时，人会晕倒；含氧量低于含氧量低于6%6%时，人短时间会死亡。时，人短时间会死亡。烟气中的悬浮微粒也是有害的烟气中的悬浮微粒也是有害的 悬浮颗粒中粒径较小的飘尘由于气体扩散作用，悬浮颗粒中粒径较小的飘尘由于气体扩散作用，能进入人体肺部黏附并聚集在肺泡壁上，可随血液能进入人体肺部黏附并聚集在肺泡壁上，可随血液送至全身，引起呼吸道疾病。送至全身，引起呼吸道疾病。2 2）烟气的减光性）烟气的减光性 烟粒子对可见光是不透明的，即对可见光有完烟粒子对可见光是不透明的，即对可见光有完全的遮蔽作用，当弥漫时，可见光因受到烟粒子的全的遮蔽作用，当弥漫时，可见光因受到烟粒子的遮蔽而大减弱，能见度大大降低。遮蔽而大减弱，能见度大大降低。3 3）烟气的恐怖性）烟气的恐怖性 发生火灾时，浓烟滚滚，使人产生恐怖感，常发生火灾时，浓烟滚滚，使人产生恐怖感，常常给疏散造成混乱局面，甚至使人失去理智，惊慌常给疏散造成混乱局面，甚至使人失去理智，惊慌失措。失措。五、火焰、燃烧热和燃烧温度五、火焰、燃烧热和燃烧温度（一）火焰（一）火焰 1 1、火焰的含义及组成、火焰的含义及组成 火焰指发光的气相燃烧区域，由火焰指发光的气相燃烧区域，由焰心、内焰心、内焰、外焰焰、外焰三部分组成。三部分组成。焰心焰心内焰内焰外焰外焰2、火焰的颜色、火焰的颜色 火焰的颜色取决于燃烧物质的火焰的颜色取决于燃烧物质的化学成分和氧化剂化学成分和氧化剂的供应强度的供应强度。如硫黄燃烧的火焰为蓝色，磷和钠燃如硫黄燃烧的火焰为蓝色，磷和钠燃烧的火焰是黄色的。烧的火焰是黄色的。火焰颜色与温度有关，燃烧温度越高，火焰越接近火焰颜色与温度有关，燃烧温度越高，火焰越接近蓝白色蓝白色。火焰颜色与可燃物含氧量及含碳量有关。火焰颜色与可燃物含氧量及含碳量有关。含氧量达到含氧量达到50%以上的可燃物质燃烧时，火焰几以上的可燃物质燃烧时，火焰几乎无光；乎无光；含氧量在含氧量在50%以下的，发为显光（光亮或发黄光）以下的，发为显光（光亮或发黄光）的火焰；的火焰；如果燃烧物的含碳量在如果燃烧物的含碳量在60%以上，火焰就显光，以上，火焰就显光，并带有大量黑烟，会出现烟熏。并带有大量黑烟，会出现烟熏。（二）燃烧热（二）燃烧热 单位质量的物质单位质量的物质完全燃烧完全燃烧所释放出来的热量。所释放出来的热量。燃烧热值越高的物质燃烧时火势愈猛，温度愈燃烧热值越高的物质燃烧时火势愈猛，温度愈高，辐射出的热量也就越多。高，辐射出的热量也就越多。五、火焰、燃烧热和燃烧温度（三）燃烧温度（三）燃烧温度 燃烧温度是指燃烧产物被加热的温度。燃烧温度是指燃烧产物被加热的温度。不同可燃物质在同样条件下燃烧时，燃烧不同可燃物质在同样条件下燃烧时，燃烧速度快的比燃烧速度慢的燃烧温度高；燃烧温速度快的比燃烧速度慢的燃烧温度高；燃烧温度越高，它向周围辐射出的热量也就越多，火度越高，它向周围辐射出的热量也就越多，火灾蔓延速度越快。灾蔓延速度越快。五、火焰、燃烧热和燃烧温度六、燃烧产物对火灾扑救的影响（一）有利方面（一）有利方面 1、在一定条件下可以阻止燃烧进行在一定条件下可以阻止燃烧进行 完全燃烧的产物都是不燃的惰性气体，如完全燃烧的产物都是不燃的惰性气体，如CO2 、水蒸气等，随着惰性气体的增加，就相对降低、水蒸气等，随着惰性气体的增加，就相对降低了空气中的氧浓度，燃烧速度会减慢。了空气中的氧浓度，燃烧速度会减慢。六、燃烧产物对火灾扑救的影响 2、为火情侦察和寻找火源点提供参考依据为火情侦察和寻找火源点提供参考依据根据烟雾的不同颜色和气味来识别是何种物质着火；根据烟雾的不同颜色和气味来识别是何种物质着火；根据火场上的烟雾的流动方向，可判断火势蔓延方根据火场上的烟雾的流动方向，可判断火势蔓延方向和寻找火源；向和寻找火源；根据烟雾的温度、浓度等特征，可判断燃烧的速度根据烟雾的温度、浓度等特征，可判断燃烧的速度和火灾发展阶段。和火灾发展阶段。可燃物可燃物烟雾特征烟雾特征颜色颜色嗅嗅味味磷磷白色白色大蒜嗅大蒜嗅-镁镁白色白色-金属味金属味钾钾浓白色浓白色碱味碱味硫黄硫黄-硫嗅硫嗅酸味酸味橡胶橡胶棕黑色棕黑色硫嗅硫嗅酸味酸味硝基化合物硝基化合物棕黄色棕黄色刺激嗅刺激嗅酸味酸味石油产品石油产品黑色黑色石油嗅石油嗅稍有酸味稍有酸味棉、麻棉、麻黑褐色黑褐色烧纸嗅烧纸嗅稍有酸味稍有酸味木材木材灰黑色灰黑色树脂嗅树脂嗅稍有酸味稍有酸味有机玻璃有机玻璃-芳香芳香稍有酸味稍有酸味表2-7 部分可燃物的烟雾特征 （二）不利方面（二）不利方面 1 1、妨碍灭火和被困人员行动、妨碍灭火和被困人员行动 2 2、引起人员中毒、窒息的危险、引起人员中毒、窒息的危险 3 3、高温会使人员烫伤、高温会使人员烫伤 4 4、有造成火势发展蔓延的危险、有造成火势发展蔓延的危险 习题讲解 1、火焰的颜色取决于燃烧物质的化学成分和氧化剂的供应强度。（、火焰的颜色取决于燃烧物质的化学成分和氧化剂的供应强度。（）2、火焰的颜色与燃烧温度有关，温度越高，火焰就越接近（、火焰的颜色与燃烧温度有关，温度越高，火焰就越接近（）（A）蓝色）蓝色 （B）白色）白色 （C）蓝白色）蓝白色 （D）黄色）黄色 3、火焰的颜色与可燃物的含碳量有关，当燃烧物含碳量达到（、火焰的颜色与可燃物的含碳量有关，当燃烧物含碳量达到（）以）以上，火焰就显光，而且带有大量黑烟，会出现烟熏。上，火焰就显光，而且带有大量黑烟，会出现烟熏。（A）10%（B）30%（C）40%（D）60%对对 C D 第五节 影响火灾发展变化的主要因素-热传播、爆炸、建筑耐火等级、气象条件热传播、爆炸、建筑耐火等级、气象条件 一、热传播对火灾发展变化的影响一、热传播对火灾发展变化的影响 热传播是影响火灾发展的决定性因素。热传播是影响火灾发展的决定性因素。热传导热传导 热传播的途径热传播的途径 热辐射热辐射 热对流热对流 热 传 导 1 1、含义、含义 指物体一端受热，通过物体的分子热运动指物体一端受热，通过物体的分子热运动,把热量从把热量从温度较高一端传递到温度较低的另一端的过程。温度较高一端传递到温度较低的另一端的过程。2 2、热传导对火灾发生变化的影响、热传导对火灾发生变化的影响 从温度较高部位从温度较高部位,向温度较低部位传导。温差愈大向温度较低部位传导。温差愈大,导导热方向的距离愈近热方向的距离愈近,火灾现场燃烧区温度愈高火灾现场燃烧区温度愈高,传导出的传导出的热量就愈多。热量就愈多。固体、液体和气体物质都有这种传热性能。固体、液体和气体物质都有这种传热性能。热传导性能：热传导性能：固体固体 液体液体 气体气体返回返回热辐射1、含义、含义：是指以电磁波形式传递热量的现象。是指以电磁波形式传递热量的现象。2、特点：、特点：热辐射不需要通过任何介质热辐射不需要通过任何介质,不受气流、风速、不受气流、风速、风向的影响风向的影响,通过真空也能传播通过真空也能传播;固、液、气三种物态均可以电磁波的形式辐固、液、气三种物态均可以电磁波的形式辐射热量射热量,也能吸收别的物体辐射回来的热量。也能吸收别的物体辐射回来的热量。3、热辐射对火灾的发生变化的影响热辐射对火灾的发生变化的影响 一个物体在单位时间内辐射的热量与其表面积的绝一个物体在单位时间内辐射的热量与其表面积的绝对温度的四次方成正比对温度的四次方成正比.受辐射体与辐射热源之间的距离越大受辐射体与辐射热源之间的距离越大,受到的辐射热受到的辐射热越小。反之越小。反之,距离愈小距离愈小,接受的辐射热愈多；接受的辐射热愈多；物体的颜色愈深、表面愈粗糙物体的颜色愈深、表面愈粗糙,吸收的热量就愈多吸收的热量就愈多;表表面光亮、颜色较淡面光亮、颜色较淡,则反射的热量越多则反射的热量越多,则吸收的热量则吸收的热量就愈少。就愈少。返回返回热对流1、含义、含义 指热量通过流动介质，由空间的一处传播到指热量通过流动介质，由空间的一处传播到另一处的现象。另一处的现象。热对流2、热对流的方式、热对流的方式 根据引起对流的原因不同，可分为：根据引起对流的原因不同，可分为：（1 1）自然对流）自然对流 因流体各部分的密度不同而引起的流动，是由自然因流体各部分的密度不同而引起的流动，是由自然力引起的。力引起的。（2 2）强制对流）强制对流 流体微团空间移动是由机械力引起的。如通过鼓风流体微团空间移动是由机械力引起的。如通过鼓风机、压缩机、泵等。机、压缩机、泵等。根据流动介质不同可分为：根据流动介质不同可分为：（1）气体对流）气体对流 气体对流对火灾发展蔓延有极其重要的影响。气体对流对火灾发展蔓延有极其重要的影响。对流越强，燃烧越强烈。对流越强，燃烧越强烈。（2）液体对流）液体对流 液体因受热体体积膨胀、比重减轻而上升，而温液体因受热体体积膨胀、比重减轻而上升，而温度较低时、比重较大的部分则下降，在这种运动的同度较低时、比重较大的部分则下降，在这种运动的同时进行着热传递，最后使整个液体被加热。时进行着热传递，最后使整个液体被加热。3、热对流对火灾发生变化的影响、热对流对火灾发生变化的影响 热对流是影响初期火灾发展的最主要的因素。热对流是影响初期火灾发展的最主要的因素。热对流速度与通风口面积和高度成正比。通风孔洞热对流速度与通风口面积和高度成正比。通风孔洞越多，各个通风孔洞的面积愈大、愈高，热对流速度越多，各个通风孔洞的面积愈大、愈高，热对流速度愈快；愈快；风能加速气体对流，风速愈大，对流愈快；风向风能加速气体对流，风速愈大，对流愈快；风向改变，会改变气体对流方向；改变，会改变气体对流方向；火焰温度愈高，与环境温度的温差愈大，热对流火焰温度愈高，与环境温度的温差愈大，热对流速度愈快。速度愈快。二、爆炸对火灾发生变化的影响二、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，如果燃烧的物质落到可燃物体上就会引起围地区，如果燃烧的物质落到可燃物体上就会引起新的火源，造成火势蔓延扩大。新的火源，造成火势蔓延扩大。爆炸冲击波能破坏难燃结构的保护层，使保护爆炸冲击波能破坏难燃结构的保护层，使保护层脱落，可燃物体暴露于表面，这就为燃烧面积迅层脱落，可燃物体暴露于表面，这就为燃烧面积迅速扩大增加了条件。速扩大增加了条件。三、建筑耐火等级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 耐火等级高的建筑，火灾时烧坏、倒塌的耐火等级高的建筑，火灾时烧坏、倒塌的很少，造成的损失也小，而耐火等级低的建筑，很少，造成的损失也小，而耐火等级低的建筑，火灾时不耐火，燃烧快，损失也大。火灾时不耐火，燃烧快，损失也大。因此，为了保证建筑物的安全，必须采取因此，为了保证建筑物的安全，必须采取必要的防火措施，使之具有一定的耐火性，即必要的防火措施，使之具有一定的耐火性，即使发生了火灾也不至于造成太大的损失。使发生了火灾也不至于造成太大的损失。四、气象条件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 大量火灾表明，风、湿度、气温、季节等气象条大量火灾表明，风、湿度、气温、季节等气象条件对火势的发展和蔓延都有一定程度的影响，其中件对火势的发展和蔓延都有一定程度的影响，其中以以风和湿度风和湿度的影响最大。的影响最大。风对火势的发展有决定性的影响，尤其是露天风对火势的发展有决定性的影响，尤其是露天火灾。风速愈大，对流速度愈快，燃烧和蔓延愈快；火灾。风速愈大，对流速度愈快，燃烧和蔓延愈快；风向改变，燃烧、蔓延方向也会随之改变。风向改变，燃烧、蔓延方向也会随之改变。四、气象条件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 可燃材料的含水率与空气的湿度有关。干燥的可燃材料的含水率与空气的湿度有关。干燥的可燃材料易起火，燃烧速度也快；潮湿的材料不易可燃