第二章燃燒及其災(zāi)害第二章燃燒及其災(zāi)害1第一節(jié)燃燒條件一、燃燒的定義

燃燒是可燃物質(zhì)與助燃物質(zhì)（氧或其他助燃物質(zhì)）發(fā)生的一種發(fā)光發(fā)熱的氧化反應(yīng)。在化學(xué)反應(yīng)中，失掉電子的物質(zhì)被氧化，獲得電子的物質(zhì)被還原。所以，氧化反應(yīng)并不限于同氧的反應(yīng)。

第一節(jié)燃燒條件一、燃燒的定義2二、燃燒條件

（一）燃燒三角形燃燒的本質(zhì)因素是燃料、氧化劑和引燃源。這三個(gè)因素就是我們通常所說(shuō)的燃燒三要素。二、燃燒條件（一）燃燒三角形3南京工業(yè)大學(xué)燃燒與爆炸理論-第二章-燃燒及其災(zāi)害課件41.燃燒極限在可燃性氣體混合物中，可燃?xì)怏w與空氣（或氧氣）的比例只在一定的范圍內(nèi)才可以發(fā)生燃燒。高于或低于這個(gè)范圍都不會(huì)燃燒。

1.燃燒極限在可燃性氣體混合物中，可燃?xì)怏w與空氣（或氧氣）51.燃燒極限通常，把1個(gè)大氣壓下可燃?xì)怏w在其與空氣的混合物中能發(fā)生燃燒的最低體積濃度稱為燃燒下限（LFL），而將最高體積濃度稱為燃燒上限（UFL）。在上限與下限之間的濃度，則稱為可燃物的燃燒范圍。

1.燃燒極限通常，把1個(gè)大氣壓下可燃?xì)怏w在其與空氣的混合物61.燃燒極限一般燃燒下限比燃燒上限更重要，表示可以發(fā)生燃燒的燃料的最低濃度。不過(guò)，有些物質(zhì)的燃燒上限幾乎是百分之百，如乙炔、氧化乙烯，即使沒(méi)有空氣，也能燃燒。

1.燃燒極限一般燃燒下限比燃燒上限更重要，表示可以發(fā)生燃燒7物質(zhì)下限(LFL)體積%上限(UFL)體積%物質(zhì)下限(LFL)體積%上限(UFL)體積%甲烷5.015丙烷2.19.5乙烷3.012.4甲苯1.27.1乙烯2.736氯乙烯3.633乙炔2.5100甲醇6.736氧化乙烯3.6100乙醇3.319一氧化碳12.574二乙醚1.936硫化氫4.044丙酮2.613氫4.075氨1528表2-1某些可燃性氣體和蒸氣的燃燒極限數(shù)據(jù)

物質(zhì)下限(LFL)體積%上限(UFL)體積%物質(zhì)下限(LFL8表2-2燃燒極限和爆炸極限差別較大的常見(jiàn)氣體比較

混合物下限(LFL),體積%上限(UFL),體積%燃燒爆轟爆轟燃燒H2-O24.65159094H2-空氣4.018.35974CO-O2（潮濕）15.5389093.9(CO+H2)-空氣12.51958.774.2C2H2-空氣2.54.25080C4H10O(乙醚-O2)2.12.64082C4H10O-空氣1.852.84.536.5表2-2燃燒極限和爆炸極限差別較大的常見(jiàn)氣體比較混合物92．極限氧濃度

對(duì)可燃性氣體而言，并不是在任何氧濃度下都可以發(fā)生燃燒，存在一個(gè)可引起燃燒的最低氧濃度，即極限氧濃度（LOC）。也稱為最小氧濃度（MOC），或者最大安全氧濃度（MSOC）。

2．極限氧濃度對(duì)可燃性氣體而言，并不是在任何氧濃度下都可以102．極限氧濃度各種可燃性氣體的極限氧濃度在不同的惰性氣體中是不同的。可以由燃燒下限來(lái)計(jì)算極限氧濃度

2．極限氧濃度各種可燃性氣體的極限氧濃度在不同的惰性氣體中是11例2-1

估算丁烷（C4H10）的LOC。

例2-1估算丁烷（C4H10）的LOC。123．最小引燃能（MIE）

各種可燃性物質(zhì)或爆炸性混合物，包括粉塵，在外界火源作用下被引燃或引爆時(shí)都存在一個(gè)最小的引燃能量或點(diǎn)燃能量，稱為最小引燃能（MIE）。3．最小引燃能（MIE）各種可燃性物質(zhì)或爆炸性混合物，包括133.最小引燃能（MIE）低于這個(gè)能量就不會(huì)發(fā)生燃燒或爆炸。因此，最小引燃能是表示可燃性混合物爆炸危險(xiǎn)性的一項(xiàng)重要參數(shù)。該能量越小爆炸危險(xiǎn)性就越大。

3.最小引燃能（MIE）低于這個(gè)能量就不會(huì)發(fā)生燃燒或爆炸。143．最小引燃能（MIE）有實(shí)驗(yàn)研究表明混合物中壓力增加時(shí)引燃能降低；氮?dú)鉂舛仍黾訒r(shí)引燃能隨之增加，表明引燃能隨氧氣濃度降低而升高。

3．最小引燃能（MIE）有實(shí)驗(yàn)研究表明混合物中壓力增加時(shí)引燃15常見(jiàn)的主要引燃源

明火類，如吸煙、火柴、燃?xì)鉅t、電焊火花等；沖擊或摩擦類，如物體下落撞擊產(chǎn)生火花，物體之間摩擦生熱或產(chǎn)生火花；

常見(jiàn)的主要引燃源明火類，如吸煙、火柴、燃?xì)鉅t、電焊火花等；16常見(jiàn)的主要引燃源高溫類，如高溫蒸汽管道表面、加熱爐和加熱釜等高溫物體及其表面；靜電類，包括靜電放電、靜電火花等。

常見(jiàn)的主要引燃源高溫類，如高溫蒸汽管道表面、加熱爐和加熱釜等17常見(jiàn)的主要引燃源普通的火花塞放出的能量約為25mJ，在地毯上行走摩擦產(chǎn)生的靜電能量可達(dá)22mJ。常見(jiàn)的主要引燃源普通的火花塞放出的能量約為25mJ，18南京工業(yè)大學(xué)燃燒與爆炸理論-第二章-燃燒及其災(zāi)害課件19（二）燃燒四面體

根據(jù)燃燒的鏈瑣反應(yīng)理論，很多燃燒的發(fā)生和持續(xù)有游離基（自由基）作“中間體”，因此燃燒三角形應(yīng)擴(kuò)大到包括一個(gè)說(shuō)明游離基參加燃燒反應(yīng)的附加維，從而形成一個(gè)燃燒四面體。（二）燃燒四面體根據(jù)燃燒的鏈瑣反應(yīng)理論，很多燃燒的發(fā)生和持20南京工業(yè)大學(xué)燃燒與爆炸理論-第二章-燃燒及其災(zāi)害課件21三、燃燒條件的應(yīng)用

（一）防火方法（二）滅火方法三、燃燒條件的應(yīng)用（一）防火方法22（一）防火方法

1．控制可燃物燃料是燃燒發(fā)生最根本的要素，因此消除或控制燃料是防火的根本措施。

（一）防火方法1．控制可燃物232．隔絕空氣

將空氣、氧氣、或其他助燃物質(zhì)與可燃性氣體、液體或固體隔絕，避免相互接觸，可以避免發(fā)生燃燒或爆炸。2．隔絕空氣將空氣、氧氣、或其他助燃物質(zhì)與可燃性氣體、液體243．消除或控制點(diǎn)火源

雖然并不是所有可燃物質(zhì)的燃燒都需要火源，但絕大多數(shù)火災(zāi)是由于火源的存在而引發(fā)的，因此消除或控制火源對(duì)防火極其重要。火源的種類很多，實(shí)際引發(fā)火災(zāi)的火源情況更是千差萬(wàn)別，非常復(fù)雜。3．消除或控制點(diǎn)火源雖然并不是所有可燃物質(zhì)的燃燒都需要火源25某化學(xué)品分配站發(fā)生系列爆炸某化學(xué)品分配站發(fā)生系列爆炸26分析在罐體的充裝口附近形成過(guò)爆炸性蒸氣和空氣的混合物。罐體，稱重稱和泵都是接地的，但是充裝嘴，軟管組件（和金屬重物）沒(méi)有做等電位連接和接地，它們被合成橡膠充裝軟管隔絕起來(lái)。靜電可能積聚在了這些部件上，并對(duì)不銹鋼罐體放電，產(chǎn)生了火花，而點(diǎn)燃了在充裝過(guò)程中積聚在充裝口附近的氣體。分析在罐體的充裝口附近形成過(guò)爆炸性蒸氣和空氣的混合物。27你知道嗎？當(dāng)液體通過(guò)管道，閥門(mén)和其它設(shè)備時(shí)，會(huì)產(chǎn)生靜電。正確的等電位連接和接地保證了靜電不會(huì)積聚并引起火花。靜電火花可以點(diǎn)燃許多易燃蒸氣和空氣的混合物。你知道嗎？當(dāng)液體通過(guò)管道，閥門(mén)和其它設(shè)備時(shí)，會(huì)產(chǎn)生靜電。28你知道嗎？等電位連接就是電氣連接可導(dǎo)電物體，以使這些物體間電勢(shì)相等，而防止火花。你知道嗎？等電位連接就是電氣連接可導(dǎo)電物體，以使這些物體29你知道嗎？接地就是將可導(dǎo)電物體與地連接，以釋放積聚的靜電和其它來(lái)源的電荷。你知道嗎？接地就是將可導(dǎo)電物體與地連接，以釋放積聚的靜電30你知道嗎？你知道嗎？31你能做什么？針對(duì)易燃材料處理，要確保可導(dǎo)電的管道和設(shè)備的等電位連接和接地，設(shè)計(jì)正確。它包括容器、泵，管道，閥門(mén)，噴嘴，儀表探頭，充裝管和充裝嘴，桶和可移動(dòng)的容器，以及其它的可導(dǎo)電的設(shè)備。你能做什么？針對(duì)易燃材料處理，要確保可導(dǎo)電的管道和設(shè)備的等電32你能做什么？要確保定期地檢查你工廠的接地連接情況，以保證它們正常地工作。當(dāng)在向容器充裝易燃液體時(shí)，要盡量減小液體自由下落的高度，因?yàn)檫@種方式會(huì)在液體中制造出靜電。你能做什么？要確保定期地檢查你工廠的接地連接情況，以保證它們33分析罐體正通過(guò)一個(gè)短噴嘴進(jìn)行充裝，此時(shí)易燃的醋酸乙脂正在穿越空氣下落到罐體中，這無(wú)疑會(huì)在罐體空氣中形成小液粒和霧狀微粒。在液體自由下落穿越空氣時(shí)，靜電荷就可能產(chǎn)生了，而且可能進(jìn)一步導(dǎo)致火花而點(diǎn)燃可燃?xì)怏w環(huán)境。分析罐體正通過(guò)一個(gè)短噴嘴進(jìn)行充裝，此時(shí)易燃的醋酸乙脂正在穿越34推薦的做法從底部進(jìn)行充裝，它可以通過(guò)一個(gè)浸入到液體下面的管子來(lái)實(shí)現(xiàn)。應(yīng)該在下浸管被淹沒(méi)在液體液面下150mm之前，充裝速度要控制在1米/秒或更小。推薦的做法從底部進(jìn)行充裝，它可以通過(guò)一個(gè)浸入到液體下面的管子35你能做什么？使用下浸管道或底部充裝。當(dāng)存在液體自由下落的可能時(shí)，要使用合適的低的流速。正確地對(duì)所有設(shè)備和容器進(jìn)行接地和等電位金屬連接。使用為處理易燃材料而設(shè)計(jì)的充裝噴嘴和軟管，例如，軟管具有一個(gè)完整的連接到管道和接頭的金屬編織網(wǎng)。你能做什么？使用下浸管道或底部充裝。36（二）滅火方法

1．隔離法2．窒息法3．冷卻法4．抑制法（二）滅火方法1．隔離法37抑制法

使滅火劑參與到燃燒反應(yīng)中去，它可以銷毀燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的游離基，形成穩(wěn)定分子或低活性游離基，從而使燃燒反應(yīng)終止。抑制法使滅火劑參與到燃燒反應(yīng)中去，它可以銷毀燃燒過(guò)程中產(chǎn)生38第二節(jié)燃燒過(guò)程及形式

一、燃燒過(guò)程可燃物質(zhì)的燃燒一般是在氣相中進(jìn)行的。由于可燃物質(zhì)的狀態(tài)不同，其燃燒過(guò)程也不相同。

第二節(jié)燃燒過(guò)程及形式一、燃燒過(guò)程39一、燃燒過(guò)程熔化、蒸發(fā)或分解蒸發(fā)氧化分解著火燃燒固體液體氣體一、燃燒過(guò)程熔化、蒸發(fā)蒸發(fā)氧化分解著火燃燒固體40物質(zhì)燃燒過(guò)程的溫度變化

物質(zhì)燃燒過(guò)程的溫度變化41燃燒誘導(dǎo)期

由T自到T’自間的時(shí)間間隔稱為燃燒誘導(dǎo)期，或著火延滯期。在安全上有一定實(shí)際意義。燃燒誘導(dǎo)期由T自到T’自間的時(shí)間間隔稱為燃燒誘導(dǎo)期，或著火42二、燃燒的形式

可燃物質(zhì)和助燃物質(zhì)存在的相態(tài)、混合程度和燃燒過(guò)程不盡相同，其燃燒形式是多種多樣的。

二、燃燒的形式可燃物質(zhì)和助燃物質(zhì)存在的相態(tài)、混合程度和燃燒43（一）均相燃燒和非均相燃燒

均相燃燒是指可燃物質(zhì)和助燃物質(zhì)間的燃燒反應(yīng)在同一相中進(jìn)行，如氫氣在氧氣中的燃燒，煤氣在空氣中的燃燒。

（一）均相燃燒和非均相燃燒均相燃燒是指可燃物質(zhì)和助燃物質(zhì)間44（一）均相燃燒和非均相燃燒非均相燃燒是指可燃物質(zhì)和助燃物質(zhì)并非同相，如石油(液相)、木材(固相)在空氣(氣相)中的燃燒。與均相燃燒比較，非均相燃燒比較復(fù)雜，需要考慮可燃液體或固體的加熱，以及由此產(chǎn)生的相變化。（一）均相燃燒和非均相燃燒非均相燃燒是指可燃物質(zhì)和助燃物質(zhì)并45（二）預(yù)混燃燒和擴(kuò)散燃燒

可燃?xì)怏w與助燃?xì)怏w預(yù)先混合而后進(jìn)行的燃燒稱為預(yù)混燃燒。預(yù)混燃燒速度快、溫度高，一般爆炸反應(yīng)屬于這種形式。

（二）預(yù)混燃燒和擴(kuò)散燃燒可燃?xì)怏w與助燃?xì)怏w預(yù)先混合而后進(jìn)行46（二）預(yù)混燃燒和擴(kuò)散燃燒可燃?xì)怏w由容器或管道中噴出，與周圍的空氣(或氧氣)互相接觸擴(kuò)散而產(chǎn)生的燃燒，稱為擴(kuò)散燃燒。在擴(kuò)散燃燒中，由于與可燃?xì)怏w接觸的氧氣量偏低，通常會(huì)產(chǎn)生不完全燃燒的炭黑。（二）預(yù)混燃燒和擴(kuò)散燃燒可燃?xì)怏w由容器或管道中噴出，與周圍的47（三）蒸發(fā)燃燒、分解燃燒和表面燃燒

蒸發(fā)燃燒是指可燃液體蒸發(fā)出的可燃蒸氣的燃燒。通常液體本身并不燃燒，只是由液體蒸發(fā)出的蒸氣進(jìn)行燃燒。硫磺和萘這類可燃固體是先熔融、蒸發(fā)，后進(jìn)行燃燒，也可視為蒸發(fā)燃燒。

（三）蒸發(fā)燃燒、分解燃燒和表面燃燒蒸發(fā)燃燒是指可燃液體蒸發(fā)48（三）蒸發(fā)燃燒、分解燃燒和表面燃燒很多固體或不揮發(fā)性液體經(jīng)熱分解產(chǎn)生的可燃?xì)怏w的燃燒稱為分解燃燒。如木材和煤大都是由熱分解產(chǎn)生的可燃?xì)怏w進(jìn)行燃燒。（三）蒸發(fā)燃燒、分解燃燒和表面燃燒很多固體或不揮發(fā)性液體經(jīng)熱49（三）蒸發(fā)燃燒、分解燃燒和表面燃燒可燃固體和液體的蒸發(fā)燃燒和分解燃燒，均有火焰產(chǎn)生，屬火焰型燃燒。當(dāng)可燃固體燃燒至分解不出可燃?xì)怏w時(shí)，便沒(méi)有火焰，燃燒繼續(xù)在所剩固體的表面進(jìn)行，稱為表面燃燒。（三）蒸發(fā)燃燒、分解燃燒和表面燃燒可燃固體和液體的蒸發(fā)燃燒和50第三節(jié)燃燒的種類

閃燃點(diǎn)燃自燃爆炸第三節(jié)燃燒的種類閃燃51一、閃燃及閃點(diǎn)

可燃液體表面的蒸氣與空氣形成的混合氣體與火源接近時(shí)會(huì)發(fā)生瞬間燃燒，出現(xiàn)瞬間火苗或閃光。這種現(xiàn)象稱為閃燃。閃燃的最低溫度稱為閃點(diǎn)。一、閃燃及閃點(diǎn)可燃液體表面的蒸氣與空氣形成的混合氣體與火源52一、閃燃及閃點(diǎn)閃點(diǎn)這個(gè)概念主要適用于可燃液體。某些可燃固體，如樟腦和萘等，也能蒸發(fā)或升華為蒸氣，因此也有閃點(diǎn)。閃點(diǎn)是用來(lái)描述液體火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性的主要參數(shù)之一。一、閃燃及閃點(diǎn)閃點(diǎn)這個(gè)概念主要適用于可燃液體。53閃點(diǎn)的測(cè)量

閃點(diǎn)的測(cè)量54閃點(diǎn)的測(cè)量開(kāi)杯閃點(diǎn)測(cè)定過(guò)程存在的問(wèn)題是開(kāi)杯上方的空氣流動(dòng)可能會(huì)改變蒸氣濃度而使實(shí)驗(yàn)測(cè)定的閃點(diǎn)值偏高。為了防止出現(xiàn)這些情況，更多新式的閃點(diǎn)測(cè)定方法都采用閉杯法。

閃點(diǎn)的測(cè)量開(kāi)杯閃點(diǎn)測(cè)定過(guò)程存在的問(wèn)題是開(kāi)杯上方的空氣流動(dòng)可能55閃點(diǎn)測(cè)量的影響因素

點(diǎn)火源的大小與離液面的距離加熱速率試樣的均勻程度試樣的純度測(cè)試容器大氣壓力的影響閃點(diǎn)測(cè)量的影響因素點(diǎn)火源的大小與離液面的距離56閃點(diǎn)的估算

純物質(zhì)的閃點(diǎn)同液體的沸點(diǎn)關(guān)聯(lián)的很好

閃點(diǎn)的估算純物質(zhì)的閃點(diǎn)同液體的沸點(diǎn)關(guān)聯(lián)的很好57閃點(diǎn)的估算多組分混合物中僅有一種組分是可燃的通過(guò)確定在某溫度下混合物中的可燃組分的蒸氣壓等于該組分在純凈狀態(tài)下閃點(diǎn)時(shí)的蒸氣壓來(lái)估算混合物的閃點(diǎn)。

閃點(diǎn)的估算多組分混合物中僅有一種組分是可燃的58閃點(diǎn)的估算可燃組分超過(guò)一種的多組分混合物推薦使用實(shí)驗(yàn)測(cè)定閃點(diǎn)閃點(diǎn)的估算可燃組分超過(guò)一種的多組分混合物59例2-2

甲醇的閃點(diǎn)為12.2℃，該溫度下的蒸氣壓為62mmHg。請(qǐng)問(wèn)重量百分比分別為75%的甲醇和25%的水的混合溶液的閃點(diǎn)是多少？例2-2甲醇的閃點(diǎn)為12.2℃，該溫度下的蒸氣壓為62mm60二、點(diǎn)燃及著火點(diǎn)

可燃物質(zhì)在空氣充足的條件下，達(dá)到一定溫度與火源接觸即行著火，移去火源后仍能持續(xù)燃燒達(dá)5min以上，這種現(xiàn)象稱為點(diǎn)燃。點(diǎn)燃的最低溫度稱為著火點(diǎn)。

二、點(diǎn)燃及著火點(diǎn)可燃物質(zhì)在空氣充足的條件下，達(dá)到一定溫度與61三、自燃及自燃點(diǎn)

在無(wú)外界火源的條件下，物質(zhì)自行引發(fā)的燃燒稱為自燃。自燃的最低溫度稱為自燃點(diǎn)。物質(zhì)自燃有受熱自燃和自熱燃燒兩種類型。

三、自燃及自燃點(diǎn)在無(wú)外界火源的條件下，物質(zhì)自行引發(fā)的燃燒稱62（一）受熱自燃

是當(dāng)有空氣或氧存在時(shí)，可燃物雖未與明火直接接觸，但在外部熱溫的作用下，由于傳熱而使可燃物溫度上升，達(dá)到自燃點(diǎn)而著火燃燒。

（一）受熱自燃是當(dāng)有空氣或氧存在時(shí)，可燃物雖未與明火直接接63受熱自燃的條件

外部熱源有熱量積蓄的條件受熱自燃的條件外部熱源64（二）自熱自燃

是某些物質(zhì)在沒(méi)有外部熱源作用下，由于物質(zhì)內(nèi)部發(fā)生的物理、化學(xué)或生化過(guò)程而產(chǎn)生熱量，這些熱量在適當(dāng)?shù)臈l件下會(huì)逐漸積聚，以致使物質(zhì)溫度升高，達(dá)到自燃點(diǎn)而著火燃燒。

（二）自熱自燃是某些物質(zhì)在沒(méi)有外部熱源作用下，由于物質(zhì)內(nèi)部65自熱自燃的條件

必須是比較容易產(chǎn)生反應(yīng)熱的物質(zhì);此類物質(zhì)要具有較大的比表面積或是呈多孔隙狀的，有良好的絕熱和保溫性能;熱量產(chǎn)生的速度必須大于向環(huán)境散發(fā)的速度。自熱自燃的條件必須是比較容易產(chǎn)生反應(yīng)熱的物質(zhì);66自熱自燃的類型

由于氧化熱積蓄引起的自燃由分解發(fā)熱而引起的自燃由于聚合熱、發(fā)酵熱引起的自燃由于化學(xué)品混合接觸而引起的自燃

自熱自燃的類型由于氧化熱積蓄引起的自燃67（三）自燃點(diǎn)的測(cè)定及影響因素

1．可燃物濃度

可燃?xì)猓ㄕ魵猓?空氣混合氣有各種配比，在可燃極限范圍內(nèi)，其組分為化學(xué)計(jì)算量時(shí)，自燃點(diǎn)最低。

（三）自燃點(diǎn)的測(cè)定及影響因素1．可燃物濃度682．壓力

壓力愈高，自燃點(diǎn)愈低；壓力愈低，自燃點(diǎn)愈高。

2．壓力壓力愈高，自燃點(diǎn)愈低；壓力愈低，自燃點(diǎn)愈高。693．容器

試樣容器的直徑、材質(zhì)以及表面的物理狀態(tài)對(duì)自燃點(diǎn)的測(cè)定值有影響。容器的直徑越小，越易散熱，自燃點(diǎn)便越高。

3．容器試樣容器的直徑、材質(zhì)以及表面的物理狀態(tài)對(duì)自燃點(diǎn)的測(cè)703．容器不同的容器材質(zhì)對(duì)自燃點(diǎn)也有影響。如汽油在鐵管中測(cè)得的自燃點(diǎn)是680℃，在石英管中測(cè)得的是585℃，而在鉑坩禍中測(cè)得的是390℃。

3．容器不同的容器材質(zhì)對(duì)自燃點(diǎn)也有影響。714．添加劑或雜質(zhì)

含有過(guò)氧基化合物的烴類試樣，自燃點(diǎn)會(huì)降低；而含鹵素或鹵代烷，則對(duì)烴類燃燒起抑制作用。

4．添加劑或雜質(zhì)含有過(guò)氧基化合物的烴類試樣，自燃點(diǎn)會(huì)降低；725．固體物質(zhì)的粉碎度

粉碎度越細(xì)，粒徑越小，其自燃點(diǎn)越低對(duì)于受熱分解后，析出氣體的固體物質(zhì)，析出物越多，自燃點(diǎn)越低。5．固體物質(zhì)的粉碎度粉碎度越細(xì)，粒徑越小，其自燃點(diǎn)越低73四、爆炸

爆炸是物質(zhì)發(fā)生急劇的物理、化學(xué)變化，在瞬間釋放出大量能量并伴有巨大聲響的過(guò)程。在爆炸過(guò)程中，爆炸物質(zhì)所含能量的快速釋放，變?yōu)閷?duì)爆炸物質(zhì)本身、爆炸產(chǎn)物及周圍介質(zhì)的壓縮能或運(yùn)動(dòng)能。四、爆炸爆炸是物質(zhì)發(fā)生急劇的物理、化學(xué)變化，在瞬間釋放出大74南京工業(yè)大學(xué)燃燒與爆炸理論-第二章-燃燒及其災(zāi)害課件75化學(xué)爆炸的分類

簡(jiǎn)單分解爆炸雜分解爆炸爆炸性混合物爆炸化學(xué)爆炸的分類簡(jiǎn)單分解爆炸76簡(jiǎn)單分解爆炸

引起簡(jiǎn)單分解爆炸的爆炸物，在爆炸時(shí)并不一定發(fā)生燃燒反應(yīng)。爆炸能量是由爆炸物分解時(shí)產(chǎn)生的。疊氮類化合物，如疊氯鉛、疊氮銀等；乙炔類化合物，如乙炔銅、乙炔銀等。

簡(jiǎn)單分解爆炸引起簡(jiǎn)單分解爆炸的爆炸物，在爆炸時(shí)并不一定發(fā)生77雜分解爆炸

這類物質(zhì)爆炸時(shí)有燃燒現(xiàn)象，燃燒所需的氧由自身供給硝化甘油的爆炸反應(yīng)：C3H5(ONO2)33CO2+2.5H2O+1.5N2+0.25O2

雜分解爆炸這類物質(zhì)爆炸時(shí)有燃燒現(xiàn)象，燃燒所需的氧由自身供給78爆炸性混合物爆炸

爆炸性混合物是至少由兩種化學(xué)上不相聯(lián)系的組分所構(gòu)成的系統(tǒng)。混合物之一通常為含氧相當(dāng)多的物質(zhì)；另一組分則相反。爆炸性混合物可以是氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)或是多相系統(tǒng)。爆炸性混合物爆炸爆炸性混合物是至少由兩種化學(xué)上不相聯(lián)系的組79爆炸性混合物爆炸氣相爆炸，包括混合氣體爆炸、粉塵爆炸、氣體的分解爆炸、噴霧爆炸。液相爆炸包括聚合爆炸及不同液體混合引起的爆炸。固相爆炸包括爆炸性物質(zhì)的爆炸、固體物質(zhì)混合引起的爆炸和電流過(guò)載所引起的電纜爆炸等。

爆炸性混合物爆炸氣相爆炸，包括混合氣體爆炸、粉塵爆炸、氣體的80根據(jù)爆炸速度分類輕爆。爆速為幾十厘米每秒到幾米每秒。爆炸。爆速為十米每秒到數(shù)百米每秒。爆轟。爆速為一千米每秒到數(shù)千米每秒。

根據(jù)爆炸速度分類輕爆。爆速為幾十厘米每秒到幾米每秒。81第四節(jié)燃燒機(jī)理

活化能理論過(guò)氧化物理論鏈鎖反應(yīng)理論第四節(jié)燃燒機(jī)理活化能理論82一、活化能理論

一、活化能理論83二、過(guò)氧化物理論

在燃燒反應(yīng)中，首先是氧分子在熱能作用下活化，被活化的氧分子形成過(guò)氧鍵—O—O—，這種基團(tuán)加在被氧化物分子上而成為過(guò)氧化物。此種過(guò)氧化物是強(qiáng)氧化劑，不僅能氧化形成過(guò)氧化物的物質(zhì)，而且也能氧化其他較難氧化的物質(zhì)。

二、過(guò)氧化物理論在燃燒反應(yīng)中，首先是氧分子在熱能作用下活化84三、鏈鎖反應(yīng)理論

氣態(tài)分子間的作用，不是兩個(gè)反應(yīng)分子直接簡(jiǎn)單作用得到最后生成物，而是由一連串的反應(yīng)組成的。三、鏈鎖反應(yīng)理論氣態(tài)分子間的作用，不是兩個(gè)反應(yīng)分子直接簡(jiǎn)單85三、鏈鎖反應(yīng)理論該反應(yīng)只要一經(jīng)引發(fā)生成自由基，就會(huì)相繼發(fā)生一系列基元反應(yīng)。先由自由基（活性基團(tuán)）與另一分子起作用，從而產(chǎn)生新的自由基和產(chǎn)物，新的自由基又迅速參與反應(yīng)。如此下去，直到反應(yīng)物消耗殆盡，或通過(guò)外加因素使鏈中斷而停止反應(yīng)。三、鏈鎖反應(yīng)理論該反應(yīng)只要一經(jīng)引發(fā)生成自由基，就會(huì)相繼發(fā)生一86三、鏈鎖反應(yīng)理論鏈鎖反應(yīng)通常分直鏈反應(yīng)與支鏈反應(yīng)兩大類。氯和氫反應(yīng)是典型的直鏈反應(yīng)，氫和氧反應(yīng)是典型的支鏈反應(yīng)。

三、鏈鎖反應(yīng)理論鏈鎖反應(yīng)通常分直鏈反應(yīng)與支鏈反應(yīng)兩大類。87直鏈反應(yīng)

鏈的引發(fā)Cl22Cl?鏈的傳遞2Cl?+H2HCl+H?H?+Cl2HCl+Cl?鏈的終止H?+Cl?HClCl?+Cl?Cl2

H?+H?H2直鏈反應(yīng)鏈的引發(fā)Cl22Cl?88支鏈反應(yīng)H2+O22HO?H2+M2H?+MHO?+H2H?+H2OH?+O2O?+HO?O?+H2H?+?OHH?+O2+MHO2?+MHO2?+H2H2O+HO?2H?H2H?+?OHH2OH?+H?H2鏈的引發(fā)鏈的傳遞

鏈的終止

支鏈反應(yīng)H2+O22HO?鏈的引發(fā)鏈的傳89三、鏈鎖反應(yīng)理論任何鏈鎖反應(yīng)都由三個(gè)階段組成，即鏈的引發(fā)、鏈的傳遞和鏈的終止。大多數(shù)碳?xì)浠衔锏娜紵磻?yīng)進(jìn)行得比較緩慢，因?yàn)樘細(xì)浠衔锏娜紵欠N退化的支鏈反應(yīng)，即新的鏈環(huán)要依靠中間生成物分子的分解才能發(fā)生，且分子結(jié)構(gòu)越復(fù)雜其反應(yīng)機(jī)理也越復(fù)雜。三、鏈鎖反應(yīng)理論任何鏈鎖反應(yīng)都由三個(gè)階段組成，即鏈的引發(fā)、鏈90第五節(jié)燃燒極限及計(jì)算

一、燃燒極限的概念

可燃?xì)怏w或蒸氣與空氣（或氧）組成的混合物在點(diǎn)火后可以使火焰蔓延的最低濃度，稱為該氣體或蒸氣的燃燒下限；同理，能使火焰蔓延的量高濃度稱為燃燒上限。第五節(jié)燃燒極限及計(jì)算一、燃燒極限的概念91二、燃燒極限的影響因素

1.原始溫度原始溫度越高，則燃燒極限范圍越寬，即下限降低而上限增高。系統(tǒng)溫度升高，其分子內(nèi)能增加，這時(shí)活性分子也就相應(yīng)增加，使原來(lái)不燃不爆的混合物變?yōu)榭扇伎杀詼囟壬呤贡ǖ奈ｋU(xiǎn)性增加。

二、燃燒極限的影響因素1.原始溫度92南京工業(yè)大學(xué)燃燒與爆炸理論-第二章-燃燒及其災(zāi)害課件93以下經(jīng)驗(yàn)公式適用于蒸氣

以下經(jīng)驗(yàn)公式適用于蒸氣942.原始?jí)毫?/p>

壓力增加，燃燒極限范圍擴(kuò)大，且上限隨壓力增加較為顯著。因?yàn)橄到y(tǒng)壓力增加，物質(zhì)分子間距縮小，碰撞幾率增加，使燃燒的最初反應(yīng)和反應(yīng)的進(jìn)行更為容易。

2.原始?jí)毫毫υ黾樱紵龢O限范圍擴(kuò)大，且上限隨壓力增加952.原始?jí)毫毫档停瑒t氣體分子間距拉大，燃燒極限范圍會(huì)變小。待壓力降到某一數(shù)值時(shí)，其上限即與下限重合，出現(xiàn)一個(gè)臨界值；若壓力再下降，系統(tǒng)便成為不燃不爆。因此，在密閉容器內(nèi)進(jìn)行負(fù)壓操作，對(duì)安全生產(chǎn)是有利的。

2.原始?jí)毫毫档停瑒t氣體分子間距拉大，燃燒極限范圍會(huì)變96南京工業(yè)大學(xué)燃燒與爆炸理論-第二章-燃燒及其災(zāi)害課件97壓力增加對(duì)上限的影響

壓力增加對(duì)上限的影響98例2-3

如果物質(zhì)的UFL在表壓為0.0MPa下為11.0%，那么，在表壓為6.2

MPa下的UFL是多少？

例2-3如果物質(zhì)的UFL在表壓為0.0MPa下為11.0%993.惰性介質(zhì)

3.惰性介質(zhì)1004.容器

容器直徑越小，爆炸范圍越窄。從傳熱來(lái)說(shuō)，隨容器或管道直徑的減小，單位體積的氣體就有更多的熱量消耗在管壁上。

4.容器容器直徑越小，爆炸范圍越窄。1014.容器燃燒所以能持續(xù)下去，其條件是新生的自由基數(shù)量必須等于或大于消失的自由基數(shù)。隨著管徑的縮小，自由基與反應(yīng)分子間的碰撞幾率也不斷減少，而自由基與器壁碰撞的概率反而不斷增大。當(dāng)器壁間距小到某一數(shù)值時(shí)，這種器壁效應(yīng)就會(huì)使火焰無(wú)法繼續(xù)。4.容器燃燒所以能持續(xù)下去，其條件是新生的自由基數(shù)量必須等1025.點(diǎn)火能源

隨著點(diǎn)火能量的加大，燃燒范圍變寬。

5.點(diǎn)火能源隨著點(diǎn)火能量的加大，燃燒范圍變寬。1036.火焰的傳播方向

在垂直的測(cè)試管中于下部點(diǎn)火，火焰由下向上傳播時(shí)，燃燒下限值最小，上限值最大；當(dāng)于上部點(diǎn)火時(shí)．火焰向下傳播，燃燒下限值最大，上限值最小；在水平管中測(cè)試時(shí)，燃燒上下限值介于前兩者之間。6.火焰的傳播方向在垂直的測(cè)試管中于下部點(diǎn)火，火焰由下向1047.含氧量

由于當(dāng)處于空氣中爆炸的下限時(shí)，其組分中(O2)已很高，故增加(O2)對(duì)燃燒下限影響不大；增加(O2)使上限顯著增加，是由于氧取代了空氣中的氮，使反應(yīng)更易進(jìn)行。

7.含氧量由于當(dāng)處于空氣中爆炸的下限時(shí)，其組分中(O2105三、燃燒極限的估算

（一）純凈氣體或蒸汽燃燒極限的估算（二）混合氣體或蒸氣燃燒極限的估算混合氣體中全部都是可燃?xì)怏w或蒸氣混合氣體或蒸汽中含有惰性氣體

三、燃燒極限的估算（一）純凈氣體或蒸汽燃燒極限的估算106（一）純凈氣體或蒸汽燃燒極限的估算

烴類蒸氣，LFL和UFL是燃料化學(xué)計(jì)量濃度（Cst）的函數(shù)（一）純凈氣體或蒸汽燃燒極限的估算烴類蒸氣，LFL和UFL107南京工業(yè)大學(xué)燃燒與爆炸理論-第二章-燃燒及其災(zāi)害課件108南京工業(yè)大學(xué)燃燒與爆炸理論-第二章-燃燒及其災(zāi)害課件109將燃燒極限表達(dá)為燃料燃燒熱的函數(shù)。適用于含有碳、氫、氧、氮和硫的30種有機(jī)物。

將燃燒極限表達(dá)為燃料燃燒熱的函數(shù)。適用于含有碳、氫、氧、氮和110例2-4

估算(正)己烷的LFL和UFL，將計(jì)算值同實(shí)際的實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行比較。例2-4估算(正)己烷的LFL和UFL，將計(jì)算值同實(shí)際的實(shí)111（二）混合氣體或蒸氣燃燒極限的估算

1．混合氣體中全部都是可燃?xì)怏w或蒸氣

（二）混合氣體或蒸氣燃燒極限的估算1．混合氣體中全部都是可112例2-5

含有體積百分比分別為0.8%的（正）己烷，2.0%的甲烷和0.5%的乙烯混合氣體的LFL和UFL為多少？例2-5含有體積百分比分別為0.8%的（正）己烷，2.0%1132．混合氣體或蒸汽中含有惰性氣體

2．混合氣體或蒸汽中含有惰性氣體114例2-6

某干餾氣體的成分為：CnHm含1%（爆炸范圍：3.1%—28.6%），CH4含3%（爆炸范圍：5%—15%），CO含3%（爆炸范圍：12.5%—74.2%），H2含10%（爆炸范圍：4.1%—74.2%），CO2含18%，N2含65%，計(jì)算爆炸極限。例2-6某干餾氣體的成分為：CnHm含1%（爆炸范圍：3.115第六節(jié)火災(zāi)

火災(zāi)是火失去控制蔓延的一種災(zāi)害性燃燒現(xiàn)象；具有“自然”和“人為”的雙重性。第六節(jié)火災(zāi)火災(zāi)是火失去控制蔓延的一種災(zāi)害性燃燒現(xiàn)象；116建筑火災(zāi)特點(diǎn)

火災(zāi)隱患多，危險(xiǎn)性大。；由于風(fēng)力作用，加之可燃物燃燒猛烈，火勢(shì)發(fā)展極為迅速；由于豎井管道的“煙囪效應(yīng)”，煙氣運(yùn)動(dòng)快，甚至在一分鐘之內(nèi)煙氣即可傳播到200m的高度；人員疏散、營(yíng)救以及滅火難度大；人員傷亡慘重。

建筑火災(zāi)特點(diǎn)火災(zāi)隱患多，危險(xiǎn)性大。；117森林火災(zāi)特點(diǎn)

延燒時(shí)間長(zhǎng)；火燒面積大；火蔓延速度快。其方式主要有兩種，有飛火或無(wú)飛火。無(wú)飛火時(shí)火蔓延速度一般不超過(guò)10m／min，有飛火時(shí)火蔓延速度可超過(guò)10m／min，甚至達(dá)到100m／min或更大；森林火災(zāi)特點(diǎn)延燒時(shí)間長(zhǎng)；118森林火災(zāi)特點(diǎn)火強(qiáng)度大、有明顯的對(duì)流柱。；受可燃物種類、環(huán)境、地形、氣象等條件影響大；對(duì)林木的危害嚴(yán)重。森林火災(zāi)特點(diǎn)火強(qiáng)度大、有明顯的對(duì)流柱。；119工業(yè)火災(zāi)池火災(zāi)噴射火災(zāi)工業(yè)火災(zāi)池火災(zāi)120一、池火災(zāi)（PoolFire）

池火災(zāi)是在可燃物的液池表面上發(fā)生的火災(zāi)。池火災(zāi)主要包括兩類，一類是可燃物在常溫下為液態(tài)，另一類是可燃物在常溫下為固態(tài)。一、池火災(zāi)（PoolFire）池火災(zāi)是在可燃物的液池表面121池火災(zāi)的發(fā)展歷程

液體的揮發(fā)氣與空氣混合形成可燃?xì)怏w混合物，被引燃；部分火焰能量反饋到液體促使其溫度升高，加速揮發(fā)或氣化，可燃?xì)鈩t不斷燃燒；火焰會(huì)蔓延至整個(gè)液池表面，并逐漸進(jìn)入穩(wěn)定燃燒階段。池火災(zāi)的發(fā)展歷程液體的揮發(fā)氣與空氣混合形成可燃?xì)怏w混合物，1221．液體燃燒的條件

要點(diǎn)燃液體，在其表面產(chǎn)生持續(xù)的火焰，可燃?xì)獾墓┙o速度必須不小于燃燒時(shí)可燃?xì)獾南乃俣龋?/p>

1．液體燃燒的條件要點(diǎn)燃液體，在其表面產(chǎn)生持續(xù)的火焰，可燃1232.火焰在液池表面蔓延的過(guò)程

2.火焰在液池表面蔓延的過(guò)程124（三）池火的危害及防護(hù)

高溫及輻射危害；火焰溫度主要取決于可燃液體種類，一般石油產(chǎn)品的火焰溫度在900-1200℃；（三）池火的危害及防護(hù)高溫及輻射危害；125（三）池火的危害及防護(hù)池火火焰對(duì)物體的熱輻射與池火的高度、池火的熱釋放速率、火焰溫度與厚度、火焰內(nèi)輻射粒子的濃度、火焰與目標(biāo)物之間的幾何關(guān)系、風(fēng)速等眾多因素有關(guān)。（三）池火的危害及防護(hù)池火火焰對(duì)物體的熱輻射與池火的高度、池126二、噴射火災(zāi)（JetFire）

加壓氣體和/或液體由泄漏口釋放到非受限空間（自由空間）并立即被點(diǎn)燃，就會(huì)形成噴射火災(zāi)。二、噴射火災(zāi)（JetFire）加壓氣體和/或液體由泄漏口127噴射火的輻射危害及防護(hù)

要預(yù)防噴射火災(zāi)的發(fā)生，首要任務(wù)就是要經(jīng)常檢查、監(jiān)控以防止泄漏的發(fā)生。噴射火災(zāi)發(fā)生后則可以設(shè)法降低噴射（泄漏）速度或斷絕燃料氣的供應(yīng)。但是斷絕燃料氣供應(yīng)時(shí)需要慎重考慮是否有產(chǎn)生回火爆炸的危險(xiǎn)。噴射火的輻射危害及防護(hù)要預(yù)防噴射火災(zāi)的發(fā)生，首要任務(wù)就是要128第二章燃燒及其災(zāi)害第二章燃燒及其災(zāi)害129第一節(jié)燃燒條件一、燃燒的定義

燃燒是可燃物質(zhì)與助燃物質(zhì)（氧或其他助燃物質(zhì)）發(fā)生的一種發(fā)光發(fā)熱的氧化反應(yīng)。在化學(xué)反應(yīng)中，失掉電子的物質(zhì)被氧化，獲得電子的物質(zhì)被還原。所以，氧化反應(yīng)并不限于同氧的反應(yīng)。

第一節(jié)燃燒條件一、燃燒的定義130二、燃燒條件

（一）燃燒三角形燃燒的本質(zhì)因素是燃料、氧化劑和引燃源。這三個(gè)因素就是我們通常所說(shuō)的燃燒三要素。二、燃燒條件（一）燃燒三角形131南京工業(yè)大學(xué)燃燒與爆炸理論-第二章-燃燒及其災(zāi)害課件1321.燃燒極限在可燃性氣體混合物中，可燃?xì)怏w與空氣（或氧氣）的比例只在一定的范圍內(nèi)才可以發(fā)生燃燒。高于或低于這個(gè)范圍都不會(huì)燃燒。

1.燃燒極限在可燃性氣體混合物中，可燃?xì)怏w與空氣（或氧氣）1331.燃燒極限通常，把1個(gè)大氣壓下可燃?xì)怏w在其與空氣的混合物中能發(fā)生燃燒的最低體積濃度稱為燃燒下限（LFL），而將最高體積濃度稱為燃燒上限（UFL）。在上限與下限之間的濃度，則稱為可燃物的燃燒范圍。

1.燃燒極限通常，把1個(gè)大氣壓下可燃?xì)怏w在其與空氣的混合物1341.燃燒極限一般燃燒下限比燃燒上限更重要，表示可以發(fā)生燃燒的燃料的最低濃度。不過(guò)，有些物質(zhì)的燃燒上限幾乎是百分之百，如乙炔、氧化乙烯，即使沒(méi)有空氣，也能燃燒。

1.燃燒極限一般燃燒下限比燃燒上限更重要，表示可以發(fā)生燃燒135物質(zhì)下限(LFL)體積%上限(UFL)體積%物質(zhì)下限(LFL)體積%上限(UFL)體積%甲烷5.015丙烷2.19.5乙烷3.012.4甲苯1.27.1乙烯2.736氯乙烯3.633乙炔2.5100甲醇6.736氧化乙烯3.6100乙醇3.319一氧化碳12.574二乙醚1.936硫化氫4.044丙酮2.613氫4.075氨1528表2-1某些可燃性氣體和蒸氣的燃燒極限數(shù)據(jù)

物質(zhì)下限(LFL)體積%上限(UFL)體積%物質(zhì)下限(LFL136表2-2燃燒極限和爆炸極限差別較大的常見(jiàn)氣體比較

混合物下限(LFL),體積%上限(UFL),體積%燃燒爆轟爆轟燃燒H2-O24.65159094H2-空氣4.018.35974CO-O2（潮濕）15.5389093.9(CO+H2)-空氣12.51958.774.2C2H2-空氣2.54.25080C4H10O(乙醚-O2)2.12.64082C4H10O-空氣1.852.84.536.5表2-2燃燒極限和爆炸極限差別較大的常見(jiàn)氣體比較混合物1372．極限氧濃度

對(duì)可燃性氣體而言，并不是在任何氧濃度下都可以發(fā)生燃燒，存在一個(gè)可引起燃燒的最低氧濃度，即極限氧濃度（LOC）。也稱為最小氧濃度（MOC），或者最大安全氧濃度（MSOC）。

2．極限氧濃度對(duì)可燃性氣體而言，并不是在任何氧濃度下都可以1382．極限氧濃度各種可燃性氣體的極限氧濃度在不同的惰性氣體中是不同的。可以由燃燒下限來(lái)計(jì)算極限氧濃度

2．極限氧濃度各種可燃性氣體的極限氧濃度在不同的惰性氣體中是139例2-1

估算丁烷（C4H10）的LOC。

例2-1估算丁烷（C4H10）的LOC。1403．最小引燃能（MIE）

各種可燃性物質(zhì)或爆炸性混合物，包括粉塵，在外界火源作用下被引燃或引爆時(shí)都存在一個(gè)最小的引燃能量或點(diǎn)燃能量，稱為最小引燃能（MIE）。3．最小引燃能（MIE）各種可燃性物質(zhì)或爆炸性混合物，包括1413.最小引燃能（MIE）低于這個(gè)能量就不會(huì)發(fā)生燃燒或爆炸。因此，最小引燃能是表示可燃性混合物爆炸危險(xiǎn)性的一項(xiàng)重要參數(shù)。該能量越小爆炸危險(xiǎn)性就越大。

3.最小引燃能（MIE）低于這個(gè)能量就不會(huì)發(fā)生燃燒或爆炸。1423．最小引燃能（MIE）有實(shí)驗(yàn)研究表明混合物中壓力增加時(shí)引燃能降低；氮?dú)鉂舛仍黾訒r(shí)引燃能隨之增加，表明引燃能隨氧氣濃度降低而升高。

3．最小引燃能（MIE）有實(shí)驗(yàn)研究表明混合物中壓力增加時(shí)引燃143常見(jiàn)的主要引燃源

明火類，如吸煙、火柴、燃?xì)鉅t、電焊火花等；沖擊或摩擦類，如物體下落撞擊產(chǎn)生火花，物體之間摩擦生熱或產(chǎn)生火花；

常見(jiàn)的主要引燃源明火類，如吸煙、火柴、燃?xì)鉅t、電焊火花等；144常見(jiàn)的主要引燃源高溫類，如高溫蒸汽管道表面、加熱爐和加熱釜等高溫物體及其表面；靜電類，包括靜電放電、靜電火花等。

常見(jiàn)的主要引燃源高溫類，如高溫蒸汽管道表面、加熱爐和加熱釜等145常見(jiàn)的主要引燃源普通的火花塞放出的能量約為25mJ，在地毯上行走摩擦產(chǎn)生的靜電能量可達(dá)22mJ。常見(jiàn)的主要引燃源普通的火花塞放出的能量約為25mJ，146南京工業(yè)大學(xué)燃燒與爆炸理論-第二章-燃燒及其災(zāi)害課件147（二）燃燒四面體

根據(jù)燃燒的鏈瑣反應(yīng)理論，很多燃燒的發(fā)生和持續(xù)有游離基（自由基）作“中間體”，因此燃燒三角形應(yīng)擴(kuò)大到包括一個(gè)說(shuō)明游離基參加燃燒反應(yīng)的附加維，從而形成一個(gè)燃燒四面體。（二）燃燒四面體根據(jù)燃燒的鏈瑣反應(yīng)理論，很多燃燒的發(fā)生和持148南京工業(yè)大學(xué)燃燒與爆炸理論-第二章-燃燒及其災(zāi)害課件149三、燃燒條件的應(yīng)用

（一）防火方法（二）滅火方法三、燃燒條件的應(yīng)用（一）防火方法150（一）防火方法

1．控制可燃物燃料是燃燒發(fā)生最根本的要素，因此消除或控制燃料是防火的根本措施。

（一）防火方法1．控制可燃物1512．隔絕空氣

將空氣、氧氣、或其他助燃物質(zhì)與可燃性氣體、液體或固體隔絕，避免相互接觸，可以避免發(fā)生燃燒或爆炸。2．隔絕空氣將空氣、氧氣、或其他助燃物質(zhì)與可燃性氣體、液體1523．消除或控制點(diǎn)火源

雖然并不是所有可燃物質(zhì)的燃燒都需要火源，但絕大多數(shù)火災(zāi)是由于火源的存在而引發(fā)的，因此消除或控制火源對(duì)防火極其重要。火源的種類很多，實(shí)際引發(fā)火災(zāi)的火源情況更是千差萬(wàn)別，非常復(fù)雜。3．消除或控制點(diǎn)火源雖然并不是所有可燃物質(zhì)的燃燒都需要火源153某化學(xué)品分配站發(fā)生系列爆炸某化學(xué)品分配站發(fā)生系列爆炸154分析在罐體的充裝口附近形成過(guò)爆炸性蒸氣和空氣的混合物。罐體，稱重稱和泵都是接地的，但是充裝嘴，軟管組件（和金屬重物）沒(méi)有做等電位連接和接地，它們被合成橡膠充裝軟管隔絕起來(lái)。靜電可能積聚在了這些部件上，并對(duì)不銹鋼罐體放電，產(chǎn)生了火花，而點(diǎn)燃了在充裝過(guò)程中積聚在充裝口附近的氣體。分析在罐體的充裝口附近形成過(guò)爆炸性蒸氣和空氣的混合物。155你知道嗎？當(dāng)液體通過(guò)管道，閥門(mén)和其它設(shè)備時(shí)，會(huì)產(chǎn)生靜電。正確的等電位連接和接地保證了靜電不會(huì)積聚并引起火花。靜電火花可以點(diǎn)燃許多易燃蒸氣和空氣的混合物。你知道嗎？當(dāng)液體通過(guò)管道，閥門(mén)和其它設(shè)備時(shí)，會(huì)產(chǎn)生靜電。156你知道嗎？等電位連接就是電氣連接可導(dǎo)電物體，以使這些物體間電勢(shì)相等，而防止火花。你知道嗎？等電位連接就是電氣連接可導(dǎo)電物體，以使這些物體157你知道嗎？接地就是將可導(dǎo)電物體與地連接，以釋放積聚的靜電和其它來(lái)源的電荷。你知道嗎？接地就是將可導(dǎo)電物體與地連接，以釋放積聚的靜電158你知道嗎？你知道嗎？159你能做什么？針對(duì)易燃材料處理，要確保可導(dǎo)電的管道和設(shè)備的等電位連接和接地，設(shè)計(jì)正確。它包括容器、泵，管道，閥門(mén)，噴嘴，儀表探頭，充裝管和充裝嘴，桶和可移動(dòng)的容器，以及其它的可導(dǎo)電的設(shè)備。你能做什么？針對(duì)易燃材料處理，要確保可導(dǎo)電的管道和設(shè)備的等電160你能做什么？要確保定期地檢查你工廠的接地連接情況，以保證它們正常地工作。當(dāng)在向容器充裝易燃液體時(shí)，要盡量減小液體自由下落的高度，因?yàn)檫@種方式會(huì)在液體中制造出靜電。你能做什么？要確保定期地檢查你工廠的接地連接情況，以保證它們161分析罐體正通過(guò)一個(gè)短噴嘴進(jìn)行充裝，此時(shí)易燃的醋酸乙脂正在穿越空氣下落到罐體中，這無(wú)疑會(huì)在罐體空氣中形成小液粒和霧狀微粒。在液體自由下落穿越空氣時(shí)，靜電荷就可能產(chǎn)生了，而且可能進(jìn)一步導(dǎo)致火花而點(diǎn)燃可燃?xì)怏w環(huán)境。分析罐體正通過(guò)一個(gè)短噴嘴進(jìn)行充裝，此時(shí)易燃的醋酸乙脂正在穿越162推薦的做法從底部進(jìn)行充裝，它可以通過(guò)一個(gè)浸入到液體下面的管子來(lái)實(shí)現(xiàn)。應(yīng)該在下浸管被淹沒(méi)在液體液面下150mm之前，充裝速度要控制在1米/秒或更小。推薦的做法從底部進(jìn)行充裝，它可以通過(guò)一個(gè)浸入到液體下面的管子163你能做什么？使用下浸管道或底部充裝。當(dāng)存在液體自由下落的可能時(shí)，要使用合適的低的流速。正確地對(duì)所有設(shè)備和容器進(jìn)行接地和等電位金屬連接。使用為處理易燃材料而設(shè)計(jì)的充裝噴嘴和軟管，例如，軟管具有一個(gè)完整的連接到管道和接頭的金屬編織網(wǎng)。你能做什么？使用下浸管道或底部充裝。164（二）滅火方法

1．隔離法2．窒息法3．冷卻法4．抑制法（二）滅火方法1．隔離法165抑制法

使滅火劑參與到燃燒反應(yīng)中去，它可以銷毀燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的游離基，形成穩(wěn)定分子或低活性游離基，從而使燃燒反應(yīng)終止。抑制法使滅火劑參與到燃燒反應(yīng)中去，它可以銷毀燃燒過(guò)程中產(chǎn)生166第二節(jié)燃燒過(guò)程及形式

一、燃燒過(guò)程可燃物質(zhì)的燃燒一般是在氣相中進(jìn)行的。由于可燃物質(zhì)的狀態(tài)不同，其燃燒過(guò)程也不相同。

第二節(jié)燃燒過(guò)程及形式一、燃燒過(guò)程167一、燃燒過(guò)程熔化、蒸發(fā)或分解蒸發(fā)氧化分解著火燃燒固體液體氣體一、燃燒過(guò)程熔化、蒸發(fā)蒸發(fā)氧化分解著火燃燒固體168物質(zhì)燃燒過(guò)程的溫度變化

物質(zhì)燃燒過(guò)程的溫度變化169燃燒誘導(dǎo)期

由T自到T’自間的時(shí)間間隔稱為燃燒誘導(dǎo)期，或著火延滯期。在安全上有一定實(shí)際意義。燃燒誘導(dǎo)期由T自到T’自間的時(shí)間間隔稱為燃燒誘導(dǎo)期，或著火170二、燃燒的形式

可燃物質(zhì)和助燃物質(zhì)存在的相態(tài)、混合程度和燃燒過(guò)程不盡相同，其燃燒形式是多種多樣的。

二、燃燒的形式可燃物質(zhì)和助燃物質(zhì)存在的相態(tài)、混合程度和燃燒171（一）均相燃燒和非均相燃燒

均相燃燒是指可燃物質(zhì)和助燃物質(zhì)間的燃燒反應(yīng)在同一相中進(jìn)行，如氫氣在氧氣中的燃燒，煤氣在空氣中的燃燒。

（一）均相燃燒和非均相燃燒均相燃燒是指可燃物質(zhì)和助燃物質(zhì)間172（一）均相燃燒和非均相燃燒非均相燃燒是指可燃物質(zhì)和助燃物質(zhì)并非同相，如石油(液相)、木材(固相)在空氣(氣相)中的燃燒。與均相燃燒比較，非均相燃燒比較復(fù)雜，需要考慮可燃液體或固體的加熱，以及由此產(chǎn)生的相變化。（一）均相燃燒和非均相燃燒非均相燃燒是指可燃物質(zhì)和助燃物質(zhì)并173（二）預(yù)混燃燒和擴(kuò)散燃燒

可燃?xì)怏w與助燃?xì)怏w預(yù)先混合而后進(jìn)行的燃燒稱為預(yù)混燃燒。預(yù)混燃燒速度快、溫度高，一般爆炸反應(yīng)屬于這種形式。

（二）預(yù)混燃燒和擴(kuò)散燃燒可燃?xì)怏w與助燃?xì)怏w預(yù)先混合而后進(jìn)行174（二）預(yù)混燃燒和擴(kuò)散燃燒可燃?xì)怏w由容器或管道中噴出，與周圍的空氣(或氧氣)互相接觸擴(kuò)散而產(chǎn)生的燃燒，稱為擴(kuò)散燃燒。在擴(kuò)散燃燒中，由于與可燃?xì)怏w接觸的氧氣量偏低，通常會(huì)產(chǎn)生不完全燃燒的炭黑。（二）預(yù)混燃燒和擴(kuò)散燃燒可燃?xì)怏w由容器或管道中噴出，與周圍的175（三）蒸發(fā)燃燒、分解燃燒和表面燃燒

蒸發(fā)燃燒是指可燃液體蒸發(fā)出的可燃蒸氣的燃燒。通常液體本身并不燃燒，只是由液體蒸發(fā)出的蒸氣進(jìn)行燃燒。硫磺和萘這類可燃固體是先熔融、蒸發(fā)，后進(jìn)行燃燒，也可視為蒸發(fā)燃燒。

（三）蒸發(fā)燃燒、分解燃燒和表面燃燒蒸發(fā)燃燒是指可燃液體蒸發(fā)176（三）蒸發(fā)燃燒、分解燃燒和表面燃燒很多固體或不揮發(fā)性液體經(jīng)熱分解產(chǎn)生的可燃?xì)怏w的燃燒稱為分解燃燒。如木材和煤大都是由熱分解產(chǎn)生的可燃?xì)怏w進(jìn)行燃燒。（三）蒸發(fā)燃燒、分解燃燒和表面燃燒很多固體或不揮發(fā)性液體經(jīng)熱177（三）蒸發(fā)燃燒、分解燃燒和表面燃燒可燃固體和液體的蒸發(fā)燃燒和分解燃燒，均有火焰產(chǎn)生，屬火焰型燃燒。當(dāng)可燃固體燃燒至分解不出可燃?xì)怏w時(shí)，便沒(méi)有火焰，燃燒繼續(xù)在所剩固體的表面進(jìn)行，稱為表面燃燒。（三）蒸發(fā)燃燒、分解燃燒和表面燃燒可燃固體和液體的蒸發(fā)燃燒和178第三節(jié)燃燒的種類

閃燃點(diǎn)燃自燃爆炸第三節(jié)燃燒的種類閃燃179一、閃燃及閃點(diǎn)

可燃液體表面的蒸氣與空氣形成的混合氣體與火源接近時(shí)會(huì)發(fā)生瞬間燃燒，出現(xiàn)瞬間火苗或閃光。這種現(xiàn)象稱為閃燃。閃燃的最低溫度稱為閃點(diǎn)。一、閃燃及閃點(diǎn)可燃液體表面的蒸氣與空氣形成的混合氣體與火源180一、閃燃及閃點(diǎn)閃點(diǎn)這個(gè)概念主要適用于可燃液體。某些可燃固體，如樟腦和萘等，也能蒸發(fā)或升華為蒸氣，因此也有閃點(diǎn)。閃點(diǎn)是用來(lái)描述液體火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性的主要參數(shù)之一。一、閃燃及閃點(diǎn)閃點(diǎn)這個(gè)概念主要適用于可燃液體。181閃點(diǎn)的測(cè)量

閃點(diǎn)的測(cè)量182閃點(diǎn)的測(cè)量開(kāi)杯閃點(diǎn)測(cè)定過(guò)程存在的問(wèn)題是開(kāi)杯上方的空氣流動(dòng)可能會(huì)改變蒸氣濃度而使實(shí)驗(yàn)測(cè)定的閃點(diǎn)值偏高。為了防止出現(xiàn)這些情況，更多新式的閃點(diǎn)測(cè)定方法都采用閉杯法。

閃點(diǎn)的測(cè)量開(kāi)杯閃點(diǎn)測(cè)定過(guò)程存在的問(wèn)題是開(kāi)杯上方的空氣流動(dòng)可能183閃點(diǎn)測(cè)量的影響因素

點(diǎn)火源的大小與離液面的距離加熱速率試樣的均勻程度試樣的純度測(cè)試容器大氣壓力的影響閃點(diǎn)測(cè)量的影響因素點(diǎn)火源的大小與離液面的距離184閃點(diǎn)的估算

純物質(zhì)的閃點(diǎn)同液體的沸點(diǎn)關(guān)聯(lián)的很好

閃點(diǎn)的估算純物質(zhì)的閃點(diǎn)同液體的沸點(diǎn)關(guān)聯(lián)的很好185閃點(diǎn)的估算多組分混合物中僅有一種組分是可燃的通過(guò)確定在某溫度下混合物中的可燃組分的蒸氣壓等于該組分在純凈狀態(tài)下閃點(diǎn)時(shí)的蒸氣壓來(lái)估算混合物的閃點(diǎn)。

閃點(diǎn)的估算多組分混合物中僅有一種組分是可燃的186閃點(diǎn)的估算可燃組分超過(guò)一種的多組分混合物推薦使用實(shí)驗(yàn)測(cè)定閃點(diǎn)閃點(diǎn)的估算可燃組分超過(guò)一種的多組分混合物187例2-2

甲醇的閃點(diǎn)為12.2℃，該溫度下的蒸氣壓為62mmHg。請(qǐng)問(wèn)重量百分比分別為75%的甲醇和25%的水的混合溶液的閃點(diǎn)是多少？例2-2甲醇的閃點(diǎn)為12.2℃，該溫度下的蒸氣壓為62mm188二、點(diǎn)燃及著火點(diǎn)

可燃物質(zhì)在空氣充足的條件下，達(dá)到一定溫度與火源接觸即行著火，移去火源后仍能持續(xù)燃燒達(dá)5min以上，這種現(xiàn)象稱為點(diǎn)燃。點(diǎn)燃的最低溫度稱為著火點(diǎn)。

二、點(diǎn)燃及著火點(diǎn)可燃物質(zhì)在空氣充足的條件下，達(dá)到一定溫度與189三、自燃及自燃點(diǎn)

在無(wú)外界火源的條件下，物質(zhì)自行引發(fā)的燃燒稱為自燃。自燃的最低溫度稱為自燃點(diǎn)。物質(zhì)自燃有受熱自燃和自熱燃燒兩種類型。

三、自燃及自燃點(diǎn)在無(wú)外界火源的條件下，物質(zhì)自行引發(fā)的燃燒稱190（一）受熱自燃

是當(dāng)有空氣或氧存在時(shí)，可燃物雖未與明火直接接觸，但在外部熱溫的作用下，由于傳熱而使可燃物溫度上升，達(dá)到自燃點(diǎn)而著火燃燒。

（一）受熱自燃是當(dāng)有空氣或氧存在時(shí)，可燃物雖未與明火直接接191受熱自燃的條件

外部熱源有熱量積蓄的條件受熱自燃的條件外部熱源192（二）自熱自燃

是某些物質(zhì)在沒(méi)有外部熱源作用下，由于物質(zhì)內(nèi)部發(fā)生的物理、化學(xué)或生化過(guò)程而產(chǎn)生熱量，這些熱量在適當(dāng)?shù)臈l件下會(huì)逐漸積聚，以致使物質(zhì)溫度升高，達(dá)到自燃點(diǎn)而著火燃燒。

（二）自熱自燃是某些物質(zhì)在沒(méi)有外部熱源作用下，由于物質(zhì)內(nèi)部193自熱自燃的條件

必須是比較容易產(chǎn)生反應(yīng)熱的物質(zhì);此類物質(zhì)要具有較大的比表面積或是呈多孔隙狀的，有良好的絕熱和保溫性能;熱量產(chǎn)生的速度必須大于向環(huán)境散發(fā)的速度。自熱自燃的條件必須是比較容易產(chǎn)生反應(yīng)熱的物質(zhì);194自熱自燃的類型

由于氧化熱積蓄引起的自燃由分解發(fā)熱而引起的自燃由于聚合熱、發(fā)酵熱引起的自燃由于化學(xué)品混合接觸而引起的自燃

自熱自燃的類型由于氧化熱積蓄引起的自燃195（三）自燃點(diǎn)的測(cè)定及影響因素

1．可燃物濃度

可燃?xì)猓ㄕ魵猓?空氣混合氣有各種配比，在可燃極限范圍內(nèi)，其組分為化學(xué)計(jì)算量時(shí)，自燃點(diǎn)最低。

（三）自燃點(diǎn)的測(cè)定及影響因素1．可燃物濃度1962．壓力

壓力愈高，自燃點(diǎn)愈低；壓力愈低，自燃點(diǎn)愈高。

2．壓力壓力愈高，自燃點(diǎn)愈低；壓力愈低，自燃點(diǎn)愈高。1973．容器

試樣容器的直徑、材質(zhì)以及表面的物理狀態(tài)對(duì)自燃點(diǎn)的測(cè)定值有影響。容器的直徑越小，越易散熱，自燃點(diǎn)便越高。

3．容器試樣容器的直徑、材質(zhì)以及表面的物理狀態(tài)對(duì)自燃點(diǎn)的測(cè)1983．容器不同的容器材質(zhì)對(duì)自燃點(diǎn)也有影響。如汽油在鐵管中測(cè)得的自燃點(diǎn)是680℃，在石英管中測(cè)得的是585℃，而在鉑坩禍中測(cè)得的是390℃。

3．容器不同的容器材質(zhì)對(duì)自燃點(diǎn)也有影響。1994．添加劑或雜質(zhì)

含有過(guò)氧基化合物的烴類試樣，自燃點(diǎn)會(huì)降低；而含鹵素或鹵代烷，則對(duì)烴類燃燒起抑制作用。

4．添加劑或雜質(zhì)含有過(guò)氧基化合物的烴類試樣，自燃點(diǎn)會(huì)降低；2005．固體物質(zhì)的粉碎度

粉碎度越細(xì)，粒徑越小，其自燃點(diǎn)越低對(duì)于受熱分解后，析出氣體的固體物質(zhì)，析出物越多，自燃點(diǎn)越低。5．固體物質(zhì)的粉碎度粉碎度越細(xì)，粒徑越小，其自燃點(diǎn)越低201四、爆炸

爆炸是物質(zhì)發(fā)生急劇的物理、化學(xué)變化，在瞬間釋放出大量能量并伴有巨大聲響的過(guò)程。在爆炸過(guò)程中，爆炸物質(zhì)所含能量的快速釋放，變?yōu)閷?duì)爆炸物質(zhì)本身、爆炸產(chǎn)物及周圍介質(zhì)的壓縮能或運(yùn)動(dòng)能。四、爆炸爆炸是物質(zhì)發(fā)生急劇的物理、化學(xué)變化，在瞬間釋放出大202南京工業(yè)大學(xué)燃燒與爆炸理論-第二章-燃燒及其災(zāi)害課件203化學(xué)爆炸的分類

簡(jiǎn)單分解爆炸雜分解爆炸爆炸性混合物爆炸化學(xué)爆炸的分類簡(jiǎn)單分解爆炸204簡(jiǎn)單分解爆炸

引起簡(jiǎn)單分解爆炸的爆炸物，在爆炸時(shí)并不一定發(fā)生燃燒反應(yīng)。爆炸能量是由爆炸物分解時(shí)產(chǎn)生的。疊氮類化合物，如疊氯鉛、疊氮銀等；乙炔類化合物，如乙炔銅、乙炔銀等。

簡(jiǎn)單分解爆炸引起簡(jiǎn)單分解爆炸的爆炸物，在爆炸時(shí)并不一定發(fā)生205雜分解爆炸

這類物質(zhì)爆炸時(shí)有燃燒現(xiàn)象，燃燒所需的氧由自身供給硝化甘油的爆炸反應(yīng)：C3H5(ONO2)33CO2+2.5H2O+1.5N2+0.25O2

雜分解爆炸這類物質(zhì)爆炸時(shí)有燃燒現(xiàn)象，燃燒所需的氧由自身供給206爆炸性混合物爆炸

爆炸性混合物是至少由兩種化學(xué)上不相聯(lián)系的組分所構(gòu)成的系統(tǒng)。混合物之一通常為含氧相當(dāng)多的物質(zhì)；另一組分則相反。爆炸性混合物可以是氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)或是多相系統(tǒng)。爆炸性混合物爆炸爆炸性混合物是至少由兩種化學(xué)上不相聯(lián)系的組207爆炸性混合物爆炸氣相爆炸，包括混合氣體爆炸、粉塵爆炸、氣體的分解爆炸、噴霧爆炸。液相爆炸包括聚合爆炸及不同液體混合引起的爆炸。固相爆炸包括爆炸性物質(zhì)的爆炸、固體物質(zhì)混合引起的爆炸和電流過(guò)載所引起的電纜爆炸等。

爆炸性混合物爆炸氣相爆炸，包括混合氣體爆炸、粉塵爆炸、氣體的208根據(jù)爆炸速度分類輕爆。爆速為幾十厘米每秒到幾米每秒。爆炸。爆速為十米每秒到數(shù)百米每秒。爆轟。爆速為一千米每秒到數(shù)千米每秒。

根據(jù)爆炸速度分類輕爆。爆速為幾十厘米每秒到幾米每秒。209第四節(jié)燃燒機(jī)理

活化能理論過(guò)氧化物理論鏈鎖反應(yīng)理論第四節(jié)燃燒機(jī)理活化能理論210一、活化能理論

一、活化能理論211二、過(guò)氧化物理論

在燃燒反應(yīng)中，首先是氧分子在熱能作用下活化，被活化的氧分子形成過(guò)氧鍵—O—O—，這種基團(tuán)加在被氧化物分子上而成為過(guò)氧化物。此種過(guò)氧化物是強(qiáng)氧化劑，不僅能氧化形成過(guò)氧化物的物質(zhì)，而且也能氧化其他較難氧化的物質(zhì)。

二、過(guò)氧化物理論在燃燒反應(yīng)中，首先是氧分子在熱能作用下活化212三、鏈鎖反應(yīng)理論

氣態(tài)分子間的作用，不是兩個(gè)反應(yīng)分子直接簡(jiǎn)單作用得到最后生成物，而是由一連串的反應(yīng)組成的。三、鏈鎖反應(yīng)理論氣態(tài)分子間的作用，不是兩個(gè)反應(yīng)分子直接簡(jiǎn)單213三、鏈鎖反應(yīng)理論該反應(yīng)只要一經(jīng)引發(fā)生成自由基，就會(huì)相繼發(fā)生一系列基元反應(yīng)。先由自由基（活性基團(tuán)）與另一分子起作用，從而產(chǎn)生新的自由基和產(chǎn)物，新的自由基又迅速參與反應(yīng)。如此下去，直到反應(yīng)物消耗殆盡，或通過(guò)外加因素使鏈中斷而停止反應(yīng)。三、鏈鎖反應(yīng)理論該反應(yīng)只要一經(jīng)引發(fā)生成自由基，就會(huì)相繼發(fā)生一214三、鏈鎖反應(yīng)理論鏈鎖反應(yīng)通常分直鏈反應(yīng)與支鏈反應(yīng)兩大類。氯和氫反應(yīng)是典型的直鏈反應(yīng)，氫和氧反應(yīng)是典型的支鏈反應(yīng)。

三、鏈鎖反應(yīng)理論鏈鎖反應(yīng)通常分直鏈反應(yīng)與支鏈反應(yīng)兩大類。215直鏈反應(yīng)

鏈的引發(fā)Cl22Cl?鏈的傳遞2Cl?+H2HCl+H?H?+Cl2HCl+Cl?鏈的終止H?+Cl?HClCl?+Cl?Cl2

H?+H?H2直鏈反應(yīng)鏈的引發(fā)Cl22Cl?216支鏈反應(yīng)H2+O22HO?H2+M2H?+MHO?+H2H?+H2OH?+O2O?+HO?O?+H2H?+?OHH?+O2+MHO2?+MHO2?+H2H2O+HO?2H?H2H?+?OHH2OH?+H?H2鏈的引發(fā)鏈的傳遞

鏈的終止

支鏈反應(yīng)H2+O22HO?鏈的引發(fā)鏈的傳217三、鏈鎖反應(yīng)理論任何鏈鎖反應(yīng)都由三個(gè)階段組成，即鏈的引發(fā)、鏈的傳遞和鏈的終止。大多數(shù)碳?xì)浠衔锏娜紵磻?yīng)進(jìn)行得比較緩慢，因?yàn)樘細(xì)浠衔锏娜紵欠N退化的支鏈反應(yīng)，即新的鏈環(huán)要依靠中間生成物分子的分解才能發(fā)生，且分子結(jié)構(gòu)越復(fù)雜其反應(yīng)機(jī)理也越復(fù)雜。三、鏈鎖反應(yīng)理論任何鏈鎖反應(yīng)都由三個(gè)階段組成，即鏈的引發(fā)、鏈218第五節(jié)燃燒極限及計(jì)算

一、燃燒極限的概念

可燃?xì)怏w或蒸氣與空氣（或氧）組成的混合物在點(diǎn)火后可以使火焰蔓延的最低濃度，稱為該氣體或蒸氣的燃燒下限；同理，能使火焰蔓延的量高濃度稱為燃燒上限。第五節(jié)燃燒極限及計(jì)算一、燃燒極限的概念219二、燃燒極限的影響因素

1.原始溫度原始溫度越高，則燃燒極限范圍越寬，即下限降低而上限增高。系統(tǒng)溫度升高，其分子內(nèi)能增加，這時(shí)活性分子也就相應(yīng)增加，使原來(lái)不燃不爆的混合物變?yōu)榭扇伎杀詼囟壬呤贡ǖ奈ｋU(xiǎn)性增加。

二、燃燒極限的影響因素1.原始溫度220南京工業(yè)大學(xué)燃燒與爆炸理論-第二章-燃燒及其災(zāi)害課件221以下經(jīng)驗(yàn)公式適用于蒸氣

以下經(jīng)驗(yàn)公式適用于蒸氣2222.原始?jí)毫?/p>

壓力增加，燃燒極限范圍擴(kuò)大，且上限隨壓力增加較為顯著。因?yàn)橄到y(tǒng)壓力增加，物質(zhì)分子間距縮小，碰撞幾率增加，使燃燒的最初反應(yīng)和反應(yīng)的進(jìn)行更為容易。

2.原始?jí)毫毫υ黾樱紵龢O限范圍擴(kuò)大，且上限隨壓力增加2232.原始?jí)毫毫档停瑒t氣體分子間距拉大，燃燒極限范圍會(huì)變小。待壓力降到某一數(shù)值時(shí)，其上限即與下限重合，出現(xiàn)一個(gè)臨界值；若壓力再下降，系統(tǒng)便成為不燃不爆。因此，在密閉容器內(nèi)進(jìn)行負(fù)壓操作，對(duì)安全生產(chǎn)是有利的。

2.原始?jí)毫毫档停瑒t氣體分子間距拉大，燃燒極限范圍會(huì)變224南京工業(yè)大學(xué)燃燒與爆炸理論-第二章-燃燒及其災(zāi)害課件225壓力增加對(duì)上限的影響

壓力增加對(duì)上限的影響226例2-3

如果物質(zhì)的UFL在表壓為0.0MPa下為11.0%，那么，在表壓為6.2

MPa下的UFL是多少？

例2-3如果物質(zhì)的UFL在表壓為0.0MPa下為11.0%2273.惰性介質(zhì)

3.惰性介質(zhì)2284.容器

容器直徑越小，爆炸范圍越窄。從傳熱來(lái)說(shuō)，隨容器或管道直徑的減小，單位體積的氣體就有更多的熱量消耗在管壁上。

4.容器容器直徑越小，爆炸范圍越窄。2294.容器燃燒所以能持續(xù)下去，其條件是新生的自由基數(shù)量