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消防知识培训
第一章燃烧原理
只要掌握和了解火灾条件下的燃烧原理,就懂得了防止和扑救火灾的道理。
燃烧原理是一门涉及化学动力学、化学热力学、传热学和传质学等多科的应用科学,是研究消防科学的专业基础学科。我们要搞好本企业的消防安全工作,就必须认真学****并研究燃烧发生、传播和熄灭的规律,系统地学****物质燃烧的基本原理,掌握各类物质燃烧的条件、特征、形式及燃烧产物的危害和使燃烧终止的机理,掌握并运用这些原理,去发现火灾隐患,消除各种失去控制的燃烧条件,从而有效地防止火灾发生。
第一节燃烧概念
一、燃烧的本质
1、燃烧的概念
大量科学实验证明,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。燃烧是一种化学反应,物质在燃烧前后,本质发生了变化,生成了与原来完全不同的物质,燃烧不仅在氧存在时发生,有时在其它氧化剂中也能发生。
如:氢气能在***气中燃烧,燃烧反应有以下三个特点:
⑴化学反应。物质在燃烧前后,本质发生了变化,生成了与原来完全不同的物质。化学反应是这个反应的本质。如:木材燃烧后生成(木炭、二氧化碳、蒸气、)。但并不是化学反应都是燃烧,如:生石灰与水,是化学反应并发热,可以成为一种火源,但它本身不是燃烧。
⑵放热。凡是燃烧反应都有热量生成。这是因为在化学反应时有旧键的断裂和新建的生成。断键时要吸收能量,成键时要放出热量。断键时吸收的要比成键释放出的能量少,所以是放热反应。
⑶发光和(或)发烟。大部分燃烧都伴有光和烟的现象,但少数燃烧是只发烟而无光产生。发光的原因、一是燃烧又白炽的固体颗粒(碳灰),二是某些不稳定的中间物质生成。
2、燃烧的分类
燃烧在不同的条件下通常有以下几种。
⑴按引燃方式可分为点燃和自燃两种
①点燃。是通过外部的激发能源引起的燃烧,可燃物质接近火源,局部开始燃烧,然后开始传播;
②自燃。是指可燃物质在没由外部火源的作用下而发生的自动燃烧。其特点是靠本身内部的变化提供能量。
⑵按燃烧时可燃物质所呈现的状态可分为气相燃烧和固相燃烧。可燃物质的燃烧状态不是指可燃物质燃烧前的状态,而是燃烧时的状态。如:乙醇,燃烧前是液体,燃烧时乙醇转化为蒸气燃烧。
①气相燃烧。是指燃烧时可燃物和氧化剂均为气象的燃烧。凡是有火焰的燃烧都为气相燃烧。
②固相燃烧。是指燃烧进行时可燃物为固相的燃烧。固相燃烧又称表面燃烧。如:木炭。只有固体可燃物才能发生此类燃烧,但并不是所有的固体的燃烧都属于固相燃烧,对燃烧时,分解、熔化蒸发的固体,都不属于固相燃烧。
⑶燃烧按燃烧现象的不同可分为着火、阴燃、闪燃、爆炸四种
①着火。亦称起火,简称火,是指以释放热量并伴有烟或火焰或两者兼有为特征的燃烧现象。如:木材、油类燃烧都属于这一类型。特点是可燃物需要火源引燃;可燃物一经点燃在外界因素不影响的情况下,可发生持续燃烧。直到可燃物烧完为止。
可燃物质燃烧时需要的最低温度称之为引燃温度。可燃物不同,引燃温度也不同。
②阴燃。是指物质无可见光的缓慢燃烧,通常产生烟和温度升高的迹象。引燃是由于可燃固体供氧不足形成的一种缓慢的氧化反应,特点是有烟而无火焰。
③闪燃。是指燃烧液体表面上产生的可燃蒸气遇火源产生的一闪即灭的燃烧现象。闪燃是液体燃烧的特有的现象,但少数可燃固体在燃烧时也有这种现象。
④爆炸。是指由于物质急剧氧化或分解反应,产生温度、压力增加或两者同时增加的现象。
爆炸按其燃烧速度传播的快慢分为爆燃和爆轰两种:以亚音速传播的爆炸为爆燃;以冲击波为特征的,以超音速传播的爆炸为爆轰。
二、燃烧的要素和条件
燃烧是一种很普遍的现象,但燃烧也不是在任何情况下都可以发生的,而是必须具备了一定的要素和条件下才能发生。如果要是木材燃烧,就必须要有木材、空气和能将木材点燃的着火源三个要素以及有使这三个要素相互发生作用而燃烧得以发生的条件。
燃烧的要素
⑴可燃物。凡是燃烧的物质都是可燃物。但有些物质在通常情况下不燃烧,而在一定的条件下又可以燃烧。例如铁和铜,在通常情况下,谁也不会认为他们时可燃物,但在一些特殊的条件下,它们又都能燃烧。炽热的铁和铜在纯***气或氧气中都能发生剧烈的燃烧。在这种条件下,我们完全可以说,铁和铜是可燃物,但通常是处在含氧量为21%的大气中,因它们在大气中不会发生燃烧,故一般不能称之为可燃物。所以,通常所说的可燃物,是指在标准状态下能够在空气中燃烧的物质。如:木材、棉花、酒精、汽油、甲烷、氢气都是可燃物。大部分为有机物,小部分是无机物。可燃物在燃烧反应中都是还原剂,是不可缺少的一个重要要素,是燃烧发生的内因,没有可燃物的存在,燃烧就无从谈起。
⑵氧化剂。是指与可燃物相结合能导致燃烧的物质。氧化剂又称助燃物。可燃物的燃烧必须与氧化剂发生反应,否则燃烧不能发生。
氧化剂可分