一、物質燃燒過程及其溫度分布所有火災的主要和基本現象是燃燒，除組成、結構簡單的可燃氣體外，絕大多數可燃物質的燃燒不是其本身在燃燒，而是其受熱分解釋放出的氣體或液體蒸氣在氣相中燃燒，這個過程極其復雜。為了簡化問題，一般只考慮物質因受熱而發生的最基本的燃燒過程。可燃物質的受熱燃燒過程如圖l-3所示。圖1-4物燃燒過程溫度分布圖圖1-3物質燃燒過程示意圖第二節火災過程的基本參數及燃燒速度理論一、物質燃燒過程及其溫度分布*二、火災過程的基本參數三、燃燒速度理論由于可燃物質的聚集狀態不同，其受熱所發生的燃燒過程也不同。氣體最容易燃燒，其燃燒所需的熱量只用于自身的氧化分解，并使其達到燃點而燃燒；固態和液態可燃物的燃燒，實際上是在固體和液體表面上的凝聚相中開始，在氣相火焰中結束。液體燃燒時，在火源作用下，首先使其蒸發成蒸氣，然后蒸氣被氧化、分解，而后在氣相中燃燒；在固體燃燒時，如果是硫、磷、萘等單質，它們首先受熱熔化或升華，然后蒸發成蒸氣，氧化后進行燃燒，其中沒有分解過程。如果是復雜的化合物，如聚合物、木材、煤等在受熱時首先分解，析出氣態和液態產物，然后氣態產物和液態產物的蒸氣發生氧化后著火燃燒。可燃物質的燃燒過程包括許多吸熱和放熱的化學過程以及傳熱的物理過程。物質受熱燃燒，它的溫度變化是很復雜的，燃燒過程的溫度變化情況見圖1-4。A點的溫度為TA，是可燃物開始加熱時的溫度，在這最初階段，外界提供加熱的熱量主要用于可燃物的熔化、蒸發和分解，可燃物溫度上升緩慢。B點的溫度是TB，當可燃物達到TB溫度時，在凝聚相開始氧化并放熱，但由于溫度尚低，故氧化速度較慢，氧化所產生的熱量還不足以抵消體系向周圍第二節火災過程的基本參數及燃燒速度理論一、物質燃燒過程及其溫度分布*二、火災過程的基本參數三、燃燒速度理論環境散失的熱量。此時若撤掉熱源，可燃物將降低溫度，燃燒不能發生；若繼續在熱的環境中加熱，則因氧化反應速度逐步加快，使溫度上升較快。C點的溫度為TC，當可燃物溫度升高至TC時，可燃物氧化產生的熱量和體系向環境散失的熱量相等，也就是說，在TC溫度時體系產生的熱量和向環境散失的熱量達到干衡。若熱源的溫度稍有擾動，使體系的溫度略高于TC，熱平衡被打破，此時可燃物氧化產生的熱量大于體系向環境散失的熱量，體系產生熱量積累，溫度繼續上升。因此TC為體系從不燃燒到燃燒的轉折點，即為可燃物的燃點。D點的溫度為TD，當可燃物溫度上升到TD時，可燃物已發生燃燒，同時出現火焰，且溫度繼續上升。E點的溫度為TE，此時是可燃物經燃燒后，其產物達到的最高溫度。可燃物在TA和TB溫度之間，是它的受熱區域，在TB和TC溫度之間是可燃物在凝聚相中的反應區域；在TC和TD溫度之間是可燃物在氣相中的反應區域；TD溫度以后，可燃物產生火焰，反應物變成了生成物，溫度達到燃燒最高溫度TE。第二節火災過程的基本參數及燃燒速度理論一、物質燃燒過程及其溫度分布*二、火災過程的基本參數三、燃燒速度理論物質燃燒過程的種類和狀況各種各樣（如動力燃燒和擴散燃燒，均相燃燒和異相燃燒，層流燃燒和湍流燃燒，爆燃和爆轟，完全燃燒和不完全燃燒等），發生燃燒的條件各異（可燃物質的狀態和布置，燃燒區的傳質、傳熱等）。因此，火災本身各不相同，需要對一些火災參數進行研究和探討。(一)閃點、燃點、自燃點、熱分解溫度、氧指數(為何只是固體的)可燃固體的燃燒方式多種多樣，有蒸發式燃燒、分解式燃燒、表面燃燒、陰燃及動力爆炸。因固體燃燒特性比較復雜，反應可燃材料被點燃能力的指標因此就較多，主要有：1、閃點和燃點某些低熔點的可燃固體發生閃燃的最低溫度就是閃點；固體燃點是指對可燃固體加熱到一定溫度，遇明火發生持續燃燒時固體的最低溫度。閃點和燃點是評價固體火災危險性的重要參數。一般情況下，閃點和燃點越低，火災危險性越大。表1-1、1-2分別列出了部分聚合物材料的閃點和燃點。一、物質燃燒過程及其溫度分布二、火災過程的基本參數*三、燃燒速度理論第二節火災過程的基本參數及燃燒速度理論表1-1部分聚合物材料的閃點表1-2部分固體可燃物的燃點一、物質燃燒過程及其溫度分布二、火災過程的基本參數*三、燃燒速度理論材料名稱閃點()材料名稱閃點()聚苯乙烯聚乙烯乙烯纖維聚酰胺苯乙烯丙烯酸聚樹脂370340290420366聚氯乙烯苯乙烯、異丁烯酸甲酯共聚物聚胺基甲酸乙酯泡沫聚酯、玻璃剛纖維密胺樹脂+玻璃纖維530338310298475物質名稱燃點()物質名稱燃點()物質名稱燃點()石蠟蠟燭樟腦煙葉紙張15819519070222130230有機玻璃紅磷松香無煙煤松木粉260160216280500196腈綸聚乙烯聚丙烯紅松樅木355341270430437第二節火災過程的基本參數及燃燒速度理論2、熱分解溫度固體熱分解溫度指可燃固體受熱分解的初始溫度，它是評定受熱能分解的固體火災危險性的主要參數之一。可燃固體的熱分解溫度越低，火災危險性越大。表1-3列出了幾種常用高聚物的分解溫度。表1-3幾種常用高聚物的分解溫度()一、物質燃燒過程及其溫度分布二、火災過程的基本參數*三、燃燒速度理論高聚物分解溫度高聚物高聚物分解溫度高聚物聚乙烯335450聚氟乙烯372480丁基橡膠5001050聚丙烯328410聚三氟氯乙烯347418丁苯橡膠400875聚氯乙烯200300聚四氟乙烯508538氯丁橡膠400875聚醋酸乙烯脂213325天然橡膠400900聚丙烯腈250280聚苯乙烯300400丁二烯橡膠4001000尼龍6310380第二節火災過程的基本參數及燃燒速度理論3、自燃點可燃固體加熱到一定程度能自動燃燒的最低溫度，是自燃點。自燃點越低的固體，越容易燃燒，因而火災危險性越大。不過固體材料做裝飾材料使用時，一般是達不到其自燃點的。因而在這種情況下，不用自燃點作為確定其火災危險性的依據。表1-4列出了一些高聚物材料的閃點和自燃點。表1-4一些高聚物材料的閃點和自燃點()一、物質燃燒過程及其溫度分布二、火災過程的基本參數*三、燃燒速度理論高聚物閃點自燃點高聚物閃點自燃點聚乙烯341357349聚醚砜560560聚氯乙烯391454硝酸纖維素141141聚氯乙烯乙酸脂320340435557乙酸纖維素305475聚偏二氯乙烯532532乙基纖