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-燃燒（一），含消防安全技術(shù)實(shí)務(wù)課程視頻、培訓(xùn)課件講義，包括燃燒條件、燃燒類型及其特點(diǎn)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

第1講 燃燒（一）

第一篇 消防基礎(chǔ)知識

第一章 燃燒

第一節(jié) 燃燒條件

第二節(jié) 燃燒類型及其特點(diǎn)

第三節(jié) 燃燒產(chǎn)物（略）

第一節(jié) 燃燒條件

燃燒是指可燃物與氧化劑作用發(fā)生的放熱反應(yīng)，通常伴有火焰、發(fā)光和（或）發(fā)煙現(xiàn)象燃燒過程中，燃燒區(qū)的溫度較高，使其中白熾的固體粒子和某些不穩(wěn)定（或受激發(fā)）的中間物質(zhì)分子內(nèi)電子發(fā)生能級躍遷，從而發(fā)出各種波長的光。發(fā)光的氣相燃燒區(qū)就是火焰，它是燃燒過程中最明顯的標(biāo)志。由于燃燒不完全等原因，燃燒產(chǎn)物中會產(chǎn)生一些小顆粒，這樣就形成了煙。

燃燒可分為有焰燃燒和無焰燃燒。通常看到的明火都是有焰燃燒;有些固體發(fā)生表面燃燒 時(shí)，有發(fā)光發(fā)熱的現(xiàn)象，但是沒有火焰產(chǎn)生，這種燃燒方式 則是無焰燃燒。

燃燒的發(fā)生和發(fā)展，必須具備三個必要條件，即可燃物、 助燃物和引火源，通常稱為燃燒三要素。燃燒發(fā)生時(shí)，上述三個條件必須同時(shí)具備，用著火三角形來表示（如圖 1-1-1 所示）。

但要導(dǎo)致燃燒的發(fā)生，不僅需要滿足三要素條件，而且需要三者達(dá)到一定量的要求，并且存在相互作用的過程。因此，燃燒的充分條件可進(jìn)一步表述為：具備足夠數(shù)量或濃度的可燃物;具備足夠數(shù)量或濃度的助燃物;具備足夠能量的引火源;上述三者相互作用。

一、可燃物

凡是能與空氣中的氧或其他氧化劑起化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)，均稱為可燃物，如木材、氫氣、汽油、煤炭、紙張、硫等。可燃物按其化學(xué)組成，可分為無機(jī)可燃物和有機(jī)可燃物兩大類;按其 所處的狀態(tài)，又可分為可燃固體、可燃液體和可燃?xì)怏w三大類。

二、助燃物

凡是與可燃物結(jié)合能導(dǎo)致和支持燃燒的物質(zhì)，均稱為助燃物，如廣泛存在于空氣中的氧氣。普通意義上，可燃物的燃燒均是指在空氣中進(jìn)行的燃燒。在一定條件下，各種不同的可燃 物發(fā)生燃燒，均有本身固定的最低氧含量要求。氧含量過低，即使其他必要條件已經(jīng)具備，燃燒仍不會發(fā)生。

三、引火源

使物質(zhì)開始燃燒的外部熱源（能源）稱為引火源。在一定條件下，各種不同可燃物只有達(dá) 到一定能量才能引起燃燒。常見的引火源有下列幾種：

（1）明火。明火是指生產(chǎn)、生活中的爐火、燭火、焊接火、吸煙火，撞擊、摩擦打火，機(jī) 動車排氣管火星、飛火等。

（2）電弧、電火花。電弧、電火花是指電氣設(shè)備、電氣線路、電氣開關(guān)及漏電打火，固定電話、手機(jī)等通信工具火花，靜電火花（物體靜電放電，如人體衣物靜電打火、人體積聚靜電對物體放電打火）等。

（3）雷擊。雷擊瞬間高壓放電能引燃任何可燃物。

（4）高溫。高溫是指高溫加熱、烘烤、積熱不散、機(jī)械設(shè)備故障發(fā)熱、摩擦發(fā)熱、聚焦發(fā)熱 等。

四、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)自由基

自由基是一種高度活潑的化學(xué)基團(tuán)，能與其他自由基和分子起反應(yīng)，從而使燃燒按鏈?zhǔn)椒?應(yīng)的形式擴(kuò)展，也稱游離基。

研究表明，大部分燃燒的發(fā)生和發(fā)展除了具備上述三個必要條件以外，其燃燒過程中還存在未受抑制的自由基作中間體。多數(shù)燃燒反應(yīng)不是直接進(jìn)行的，而是通過自由基團(tuán)和原子這些中間 產(chǎn)物瞬間進(jìn)行的循環(huán)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。自由基的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是這些燃燒反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，光和熱是燃燒過程中的物理現(xiàn)象。因此，大部分燃燒發(fā)生和發(fā)展需要四個必 要條件，即可燃物、助燃物、引火源和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)自 由基，燃燒條件可以進(jìn)一步用著火四面體來表示， 如圖 1-1-2 所示，四個必要條件分別對應(yīng)圖中四面體的四個面。

第二節(jié) 燃燒類型及其特點(diǎn)

一、按燃燒發(fā)生瞬間的特點(diǎn)分類

按照燃燒形成的條件和發(fā)生瞬間的特點(diǎn)，燃燒可分為著火和爆炸。

（一）著火

可燃物在與空氣共存的條件下，當(dāng)達(dá)到某一溫度時(shí)，與引火源接觸即能引起燃燒，并在引火源離開后仍能持續(xù)燃燒，這種持續(xù)燃燒的現(xiàn)象叫著火。著火就是燃燒的開始，并且以出現(xiàn)火焰為特征。著火是日常生活中常見的燃燒現(xiàn)象。可燃物的著火方式一般分為下列兩類：

1.點(diǎn)燃（或稱強(qiáng)迫著火）

點(diǎn)燃是指從外部能源，如電熱線圈、電火花、熾熱質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)火火焰等得到能量，使混氣的局部范圍受到強(qiáng)烈的加熱而著火。這時(shí)就會在靠近點(diǎn)火源處引發(fā)火焰，然后依靠燃燒波傳播到 整個可燃混合物中，這種著火方式習(xí)慣上稱為引燃。

2. 自燃

可燃物質(zhì)在沒有外部火源的作用時(shí)，因受熱或自身發(fā)熱并蓄熱所產(chǎn)生的燃燒，稱為自燃。 即物質(zhì)在無外界引火源條件下，由于其本身內(nèi)部所發(fā)生的生物、物理或化學(xué)變化而產(chǎn)生熱量并 積蓄，使溫度不斷上升而自然燃燒的現(xiàn)象。自燃點(diǎn)是指可燃物發(fā)生自燃的最低溫度。

（1）化學(xué)自燃。這類著火現(xiàn)象通常不需要外界加熱，而是在常溫下依據(jù)自身的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的，因此習(xí)慣上稱為化學(xué)自燃。例如，火柴受摩擦而著火，炸藥受撞擊而爆炸，金屬鈉在空 氣中自燃，煤炭因堆積過高而自燃等。

（2）熱自燃。如果將可燃物和氧化劑的混合物預(yù)先均勻地加熱，隨著溫度的升高，當(dāng)混合 物加熱到某一溫度時(shí)便會自動著火（這時(shí)著火發(fā)生在混合物的整個容積中） ，這種著火方式習(xí) 慣上稱為熱自燃。

（二）爆炸

爆炸是指物質(zhì)由一種狀態(tài)迅速地轉(zhuǎn)變成另一種狀態(tài)，并在瞬間以機(jī)械功的形式釋放出巨大 的能量，或是氣體、蒸氣在瞬間發(fā)生劇烈膨脹等現(xiàn)象。爆炸最重要的一個特征是爆炸點(diǎn)周圍發(fā) 生劇烈的壓力突變，這種壓力突變就是爆炸產(chǎn)生破壞作用的原因。作為燃燒類型之一的爆炸主 要是指化學(xué)爆炸，關(guān)于爆炸的具體分類及其特點(diǎn)詳見本篇第三章。

二、按燃燒物形態(tài)分類

燃燒物按形態(tài)分為氣體燃燒、液體燃燒和固體燃燒。可燃物質(zhì)受熱后，因其聚集狀態(tài)的不 同而發(fā)生不同的變化。絕大多數(shù)可燃物質(zhì)的燃燒都是在蒸氣或氣體的狀態(tài)下進(jìn)行的，并出現(xiàn)火 焰。而有的物質(zhì)則不能成為氣態(tài)，其燃燒發(fā)生在固相中，如焦炭燃燒時(shí)呈灼熱固態(tài)。可燃物質(zhì) 的性質(zhì)、狀態(tài)不同，燃燒的特點(diǎn)也不一樣。

（一）氣體燃燒

可燃?xì)怏w的燃燒無須像固體、液體那樣經(jīng)熔化、蒸發(fā)過程，其所需熱量僅用于氧化或分解，或者將氣體加熱到燃點(diǎn)，因此容易燃燒且燃燒速度快。根據(jù)燃燒前可燃?xì)怏w與氧混合狀況 不同，其燃燒方式分為擴(kuò)散燃燒和預(yù)混燃燒。

1.擴(kuò)散燃燒

擴(kuò)散燃燒即可燃性氣體和蒸氣分子與氣體氧化劑互相擴(kuò)散，邊混合邊燃燒。在擴(kuò)散燃燒 中，可燃?xì)怏w與空氣或氧氣的混合是靠氣體的擴(kuò)散作用來實(shí)現(xiàn)的，混合過程要比燃燒反應(yīng)過程 慢得多，燃燒過程處于擴(kuò)散區(qū)域內(nèi)，整個燃燒速度的快慢由物理混合速度決定。

擴(kuò)散燃燒的特點(diǎn)為：燃燒比較穩(wěn)定，火焰溫度相對較低，擴(kuò)散火焰不運(yùn)動，可燃?xì)怏w與氣 體氧化劑的混合在可燃?xì)怏w噴口進(jìn)行，燃燒過程不發(fā)生回火現(xiàn)象（火焰縮入火孔內(nèi)部的現(xiàn)象）。

2. 預(yù)混燃燒

預(yù)混燃燒是指可燃?xì)怏w、蒸氣預(yù)先同空氣（或氧）混合，遇引火源產(chǎn)生帶有沖擊力的燃燒。預(yù)混燃燒一般發(fā)生在封閉體系中或在混合氣體向周圍擴(kuò)散的速度遠(yuǎn)小于燃燒速度的敞開體系中，燃燒放熱造成產(chǎn)物體積迅速膨脹，壓力升高，壓強(qiáng)可達(dá) 709.1 - 810.4kPa。火焰在預(yù)混氣中傳播，存在正常火焰?zhèn)鞑ズ捅Z兩種方式。按照混合程度不同，預(yù)混燃燒還可分為部分預(yù)混式燃燒和完全預(yù)混式燃燒。

預(yù)混燃燒的特點(diǎn)為：燃燒反應(yīng)快，溫度高，火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤欤磻?yīng)混合氣體不擴(kuò)散，在可燃混合氣體中引入一個火源即產(chǎn)生一個火焰中心，成為熱量與化學(xué)活性粒子集中源。預(yù)混氣體從管口噴出發(fā)生動力燃燒，若流速大于燃燒速度，則在管中形成穩(wěn)定的燃燒火焰，燃燒充分， 燃燒速度快，燃燒區(qū)呈高溫白熾狀，如汽燈的燃燒;若可燃混合氣體在管口流速小于燃燒速度，則會發(fā)生“回火”，如制氣系統(tǒng)檢修前不進(jìn)行置換就燒焊，燃?xì)庀到y(tǒng)于開車前不進(jìn)行吹掃 就點(diǎn)火，用氣系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)壓"回火"或漏氣未被發(fā)現(xiàn)而用火時(shí)，往往形成動力燃燒，有可能造 成設(shè)備損壞和人員傷亡。

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