本篇內(nèi)容為劉諦老師版2019年一級消防工程師《消防安全技術(shù)實(shí)務(wù)》精講班培訓(xùn)課程-消防基礎(chǔ)知識(shí)-燃燒（二），含消防安全技術(shù)實(shí)務(wù)課程視頻、培訓(xùn)課件講義，包括液體燃燒、固體燃燒、燃燒產(chǎn)物等，免費(fèi)試聽劉諦老師精講班課程>>

第一篇 消防基礎(chǔ)知識(shí)

第2講 燃燒（二）

（二）液體燃燒

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(shí)蒸發(fā)出來的液體 蒸氣被分解、氧化達(dá)到燃點(diǎn)而燃燒，即蒸發(fā)燃燒。因此，液體能否發(fā)生燃燒、燃燒速率高低， 與液體的蒸氣壓、閃點(diǎn)、沸點(diǎn)和蒸發(fā)速率等性質(zhì)密切相關(guān)。

可燃液態(tài)烴類燃燒時(shí)，通常產(chǎn)生橘色火焰并散發(fā)濃密的黑色煙云。醇類燃燒時(shí)，通常產(chǎn)生 透明的藍(lán)色火焰，幾乎不產(chǎn)生煙霧。某些醚類燃燒時(shí)，液體表面伴有明顯的沸騰狀，這類物質(zhì) 的火災(zāi)較難撲滅。以下介紹液體燃燒的特殊現(xiàn)象。

1.閃燃

閃燃是指可燃性液體揮發(fā)出來的蒸氣與空氣混合達(dá)到一定的濃度或者可燃性固體加熱到一定溫度后，遇明火發(fā)生一閃即滅的燃燒。發(fā)生閃燃的原因是易燃或可燃液體在閃燃溫度下蒸發(fā)的速度比較慢，蒸發(fā)出來的蒸氣僅能維持一剎那的燃燒，來不及補(bǔ)充新的蒸氣維持穩(wěn)定的燃燒，因而一閃就滅了。但閃燃卻是引起火災(zāi)事故的先兆之一。閃點(diǎn)則是指易燃或可燃液體表面 產(chǎn)生閃燃的最低溫度。

2. 沸溢

在含有水分、黏度較大的重質(zhì)石油產(chǎn)品，如原油、重油、瀝青油等燃燒時(shí)，其中的水汽化不易揮發(fā)形成膨脹氣體使液面沸騰，沸騰的水蒸氣帶著燃燒的油向空中飛濺，這種現(xiàn)象稱為沸溢（揚(yáng)沸和噴濺）。以原油為例，其黏度比較大，并且含有一定的水分，以乳化水和水墊兩種 形式存在。乳化水是原油在開采運(yùn)輸過程中，原油中的水由于強(qiáng)力攪拌成細(xì)小的水珠懸浮于油中而成。放置久后，油水分離，水因密度大而沉降在底部形成水墊。

燃燒過程中，這些沸程較寬的重質(zhì)油品產(chǎn)生熱波，在熱波向液體深層運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于溫度遠(yuǎn)高 于水的沸點(diǎn)，因而熱波會(huì)使油品中的乳化水汽化，大量的蒸汽就要穿過油層向液面上浮，在向上移 動(dòng)過程中形成油包氣的氣泡，即油的一部分形成了含有大量蒸汽氣泡的泡沫。這必然使液體體積 膨脹，向外溢出，同時(shí)部分未形成泡沫的油品也被下面的蒸汽膨脹力拋出罐外，使液面猛烈沸騰 起來，這種現(xiàn)象就是沸溢。通常，將含水并在燃燒時(shí)可產(chǎn)生熱波作用的油品稱為沸溢性油品。上述沸溢過程說明，沸溢形成必須具備三個(gè)條件：

（1）原油具有形成熱波的特性，即沸程寬，密度相差較大。

（2）原油中含有乳化水，水遇熱波變成蒸汽。

（3）原油黏度較大，使水蒸氣不容易從下向上穿過油層。

3. 噴濺

在重質(zhì)油品燃燒過程中，隨著熱波溫度的逐漸升高，熱波向下傳播的距離也不斷加大。當(dāng) 熱波達(dá)到水墊時(shí)，水墊的水大量蒸發(fā)，蒸汽體積迅速膨脹，以至把水墊上面的液體層拋向空 中，向罐外噴射，這種現(xiàn)象叫噴濺。一般情況下，發(fā)生沸溢要比發(fā)生噴濺的時(shí)間早得多。發(fā)生 沸溢的時(shí)間與原油的種類、水分含量有關(guān)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，含有 1% 水分的石油，經(jīng) 45 - 60 min 燃燒就會(huì)發(fā)生沸溢。噴濺發(fā)生的時(shí)間與油層厚度、熱波移動(dòng)速度及油的燃燒線速度有關(guān)。

研究表明，油滴飛濺高度和散落面積與油層厚度、油池直徑有關(guān)，一般散落區(qū)域的直徑與 油池直徑之比均在 10：1以上。由于噴濺帶出的燃油從池火燃燒狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐旱稳紵隣顟B(tài)，改 變了燃燒條件，燃燒強(qiáng)度和危險(xiǎn)性隨之增加，并且油滴在飛濺過程中和散落后將繼續(xù)燃燒，極 易造成火災(zāi)的迅速擴(kuò)大，影響周邊其他可燃物及人員、設(shè)備等，造成傷亡和損失，所以，對油 池火災(zāi)而言，要避免噴濺現(xiàn)象的發(fā)生。

（三）固體燃燒

根據(jù)各類可燃固體的燃燒方式和燃燒特性，固體燃燒的形式大致可分為四種，其燃燒各有 特點(diǎn)。

1.蒸發(fā)燃燒

硫、磷、鉀、鈉、蠟燭、松香等可燃固體，在受到火源加熱時(shí)，先熔融蒸發(fā)，隨后蒸氣與 氧氣發(fā)生燃燒反應(yīng)，這種形式的燃燒一般稱為蒸發(fā)燃燒。樟腦、萘等易升華物質(zhì)，在燃燒時(shí)不經(jīng)過熔融過程，但其燃燒現(xiàn)象也可看作是一種蒸發(fā)燃燒。

2. 表面燃燒

可燃固體（如木炭、焦炭、鐵、銅等）的燃燒反應(yīng)是在其表面由氧和物質(zhì)直接作用而發(fā)生 的，稱為表面燃燒。這是一種無火焰的燃燒，有時(shí)又稱為異相燃燒。

3. 分解燃燒

可燃固體（如木材、煤、合成塑料、鈣塑材料等）在受到火源加熱時(shí)，先發(fā)生熱分解，隨 后分解出的可燃揮發(fā)分與氧發(fā)生燃燒反應(yīng)，這種形式的燃燒一般稱為分解燃燒。

4. 熏煙燃燒（陰燃）

可燃固體在空氣不流通、加熱溫度較低、分解出的可燃揮發(fā)分較少或逸散較快、含水分較多等條件下，往往發(fā)生只冒煙而無火焰的燃燒現(xiàn)象，這就是熏煙燃燒，又稱陰燃。陰燃是固體材料特有的燃燒形式，但其能否發(fā)生主要取決于固體材料自身的理化性質(zhì)及其所處的外部環(huán)境。很多固體材料（如紙張、鋸末、纖維織物、膠乳橡膠等）都能發(fā)生陰燃。這是因?yàn)檫@些材料受熱分解后能產(chǎn)生剛性結(jié)構(gòu)的多孔炭，從而具備多孔蓄熱并持續(xù)燃燒的條件。此外，陰燃的發(fā)生需要有一個(gè)供熱強(qiáng)度適宜的熱源，通常有自燃熱源、陰燃本身的熱源和有焰燃燒火焰熄滅后的陰燃等。

需要指出的是，上述各種燃燒形式的劃分不是絕對的，有些可燃固體的燃燒往往包含兩種 或兩種以上的形式。例如，在適當(dāng)?shù)耐饨鐥l件下，木材、棉、麻、紙張等的燃燒會(huì)明顯地存在 分解燃燒、陰燃、表面燃燒等形式。

三、閃點(diǎn)、燃點(diǎn)、自燃點(diǎn)的概念

（一）閃點(diǎn)

1.閃點(diǎn)的定義

根據(jù)《消防詞匯：第1 部分：通用術(shù)語》 （GB 5907.1-2014） ，閃點(diǎn)是指在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，可燃性液體或固體表面產(chǎn)生的蒸氣在試驗(yàn)火焰作用下發(fā)生閃燃的最低溫度。

2. 閃點(diǎn)的意義

閃點(diǎn)是可燃性液體性質(zhì)的主要標(biāo)志之一，是衡量液體火災(zāi)危險(xiǎn)性大小的重要參數(shù)。閃點(diǎn)越低，火災(zāi)危險(xiǎn)性越大;反之則越小。閃點(diǎn)與可燃性液體的飽和蒸氣壓有關(guān)，飽和蒸氣壓越高， 閃點(diǎn)越低。在一定條件下，當(dāng)液體的溫度高于其閃點(diǎn)時(shí)，液體隨時(shí)有可能被引火源引燃或發(fā)生 自燃;若液體的溫度低于閃點(diǎn)，則液體不會(huì)發(fā)生閃燃，更不會(huì)著火。幾種常見易燃或可燃液體 的閃點(diǎn)見表 1-1-1

表1-1-1　幾種常見易燃或可燃液體的閃點(diǎn)?。▎挝唬骸妫?/p>

3. 閃點(diǎn)在消防上的應(yīng)用

閃點(diǎn)是判斷液體火災(zāi)危險(xiǎn)性大小及對可燃性液體進(jìn)行分類的主要依據(jù)。可燃性液體的閃點(diǎn) 越低，其火災(zāi)危險(xiǎn)性也越大。例如，汽油的閃點(diǎn)為 -50℃ ，煤油的閃點(diǎn)為 38 - 74℃ ，顯然汽 油的火災(zāi)危險(xiǎn)性就比煤油大。根據(jù)閃點(diǎn)的高低，可以確定生產(chǎn)、加工、儲(chǔ)存可燃性液體場所的 火災(zāi)危險(xiǎn)性類別：閃點(diǎn)小于 28 ℃的為甲類;閃點(diǎn)不小于 28℃ ，但小于 60℃的為乙類;閃點(diǎn)不 小于 60 ℃的為丙類（詳見第二篇第二章）。

（二）燃點(diǎn)

1.燃點(diǎn)的定義

在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，物質(zhì)在外部引火源作用下表面起火并持續(xù)燃燒一定時(shí)間所需的最低溫度，稱為燃點(diǎn)。

2. 常見可燃物的燃點(diǎn) 在一定條件下，物質(zhì)的燃點(diǎn)越低，越易著火。幾種常見可燃物的燃點(diǎn)見表 1-1-2

表1-1-2 幾種常見可燃物的燃點(diǎn)?。▎挝唬骸妗。?/p>

3. 燃點(diǎn)與閃點(diǎn)的關(guān)系

易燃液體的燃點(diǎn)一般比其閃點(diǎn)高 1- 5℃，并且閃點(diǎn)越低，這一差值越小，特別是在敞開 的容器中很難將閃點(diǎn)和燃點(diǎn)區(qū)分開來。因此，一般用閃點(diǎn)評定易燃液體火災(zāi)危險(xiǎn)性大小，用燃點(diǎn)衡量固體的火災(zāi)危險(xiǎn)性大小。

（三）自燃點(diǎn)

1.自燃點(diǎn)的定義

在規(guī)定的條件下，可燃物質(zhì)產(chǎn)生自燃的最低溫度稱為自燃點(diǎn)。在這一溫度時(shí)，物質(zhì)與空氣 （氧）接觸，不需要明火的作用就能發(fā)生燃燒。

2. 常見可燃物的自燃點(diǎn)

自燃點(diǎn)是衡量可燃物質(zhì)受熱升溫導(dǎo)致自燃危險(xiǎn)的依據(jù)?？扇嘉锏淖匀键c(diǎn)越低，發(fā)生自燃的 危險(xiǎn)性就越大。幾種常見可燃物在空氣中的自燃點(diǎn)見表1-1-3

表1-1-3 幾種常見可燃物在空氣中的自燃點(diǎn)（單位：℃）

3. 影響自燃點(diǎn)變化的規(guī)律

不同的可燃物有不同的自燃點(diǎn)，同一種可燃物在不同的條件下自燃點(diǎn)也會(huì)發(fā)生變化?？扇?物的自燃點(diǎn)越低，發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)性就越大。

對于液體、氣體可燃物，其自燃點(diǎn)受壓力、氧濃度、催化、容器的材質(zhì)和表面積與體積比 等因素的影響。而固體可燃物的自燃點(diǎn)，則受受熱熔融、揮發(fā)物的數(shù)量、固體的顆粒度、受熱 時(shí)間等因素的影響。

第三節(jié) 燃燒產(chǎn)物

一、燃燒產(chǎn)物的概念

由燃燒或熱解作用產(chǎn)生的全部物質(zhì)稱為燃燒產(chǎn)物，分為完全燃燒產(chǎn)物和不完全燃燒產(chǎn)物。 完全燃燒產(chǎn)物是指可燃物中的C被氧化生成 CO2 ?。猓?、 H被氧化生成 H2O（液）、S被氧化生成SO2 （氣）等;而 CO、NH3、醇類、醛類、醚類等是不完全燃燒產(chǎn)物。燃燒產(chǎn)物的數(shù)量、組成等隨物質(zhì)的化學(xué)組成及溫度、空氣的供給情況等的變化而不同。

思考題

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1 . 如何理解燃燒的條件？

2 . 燃燒通常分為哪些類型？

3 . 固體、氣體、液體燃燒各有哪些類型和特點(diǎn)？

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