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文檔簡介

會計學1第二章燃燒基礎知識(2)可燃物的類型自然物中的可燃物種類繁多,按其物理狀態分有:固體、液體和氣體三類可燃物。固體可燃物:凡遇明火、熱源能在空氣中燃燒的固體物質稱為可燃固體,如木材紙張、谷物等。在固體物質中,有一些燃點較低、燃燒劇烈的稱為易燃固體。

液體可燃物:液體可燃物大多數是有機化合物,分子中都含有碳、氫原子,有些還含有氧原子。液體可燃物中有不少是石油化工產品。氣體可燃物:凡是在空氣中能燃燒的氣體都稱為可燃氣體。可燃氣體在空氣中燃燒,同樣要求與空氣的混合比在一定范圍——燃燒(爆炸)范圍,并需要一定的溫度(著火溫度)引發反應。此外還有些物質在通常情況下不燃燒,但在一定的條件下又可以燃燒。如:赤熱的鐵在純氧中能發生劇熱燃燒等等。第1頁/共23頁2、助燃物(也稱氧化劑)

凡與可燃物質相結合能導致燃燒的物質稱為助燃物(也稱氧化劑)。(1)空氣或氧氣。(2)其他氧化劑。3、引火源凡使物質開始燃燒的外部熱源,統稱為引火源(也稱著火源)。著火源可分為:明火;高溫物體;化學熱能;電熱能;機械熱能;生物能;光能;核能。

(二)、燃燒的充分條件

在某些情況下,雖然具備了燃燒的三個必要條件,但由于可燃物的數量不夠,氧氣不足,著火源的熱量不大,溫度不夠,燃燒也不能發生,因此、燃燒的充分條件是:第2頁/共23頁1、一定的可燃物濃度

可燃氣體(蒸氣)只有達到一定濃度,才會發生燃燒(爆炸)。如有可燃氣體(蒸氣),但濃度不夠,燃燒(爆炸)也不會發生。2、一定的氧氣含量

雖有氧氣存在,但濃度不夠,燃燒也不會發生。3、一定的著火能量不管何種形式的點火能量必須達到一定的強度才能引起燃燒反應。

4、相互作用

以上三個條件要相互作用,燃燒才會發生和持續。第3頁/共23頁第二節燃燒類型

燃燒按其發生瞬間的特點不同,分為閃燃、著火、自燃、爆炸四種類型。一、閃燃(一)閃燃的含義在液體表面上能產生足夠的可燃蒸氣,遇火能產生一閃即滅的燃燒現象稱為閃燃。

閃燃往往是可燃液體發生著火的先兆。從消防的角度來說閃燃就是危險的警告。(二)物質的閃點1、閃點的含義第4頁/共23頁

在規定的試驗條件下,液體揮發的蒸氣與空氣形成混合物,遇火源能夠產生閃燃的液體最低溫度,稱為閃點,以“℃”表示。閃點是評定液體火災危險性大小的重要參數。閃點越低,火災的危險性就越大;反之,則越小。閃點的變化特點

a、同系物的閃點隨其分子量的增加而升高;

b、同系物的閃點隨沸點的增加而升高;

c、多種組份的混合液,如汽油、煤油、柴油等,其閃點隨沸程的增加而升高;

d、兩種可燃液體混合物的閃點,一般低于這兩個可燃液體閃點的平均值;

e、能溶于水的易燃液體的閃點隨含水量的增加而升高。第5頁/共23頁2、閃點在消防上的應用在消防工作中,以閃點的高低作為評價液體火災危險性的依據。(1)根據閃點將能燃燒的液體分為兩類:閃點小于或等到于45℃稱為易燃液體,閃點大于45℃的液體稱為可燃液體。(2)根據閃點可確定液體生產、加工、儲存的火災危險性分為甲(閃點小于28℃的液體)、乙(閃點大于等于28℃,但小于60℃的液體)、丙(閃點大于等于60℃的液體)三個類別,以便根據其火災危險性的大小采取相應的安全措施。二、著火

可燃物質與空氣中與火源接,達到某一溫度時,開始產生有火焰的燃燒,并在火焰移動后仍能持續并不斷擴大的燃燒現象稱為著火。1、著火的含義2、物質的燃點第6頁/共23頁三、自燃

物質名稱燃點(℃)物質名稱燃點(℃)物質名稱燃點(℃)松節油53漆布165松木頭250樟腦70蠟燭190有機玻璃260賽璐珞100麥草200醋酸纖維320紙130豆油220滌綸纖維390棉花150黏膠纖維235聚氯乙烯391部分可燃物質的燃點(一)自燃的含義第7頁/共23頁可燃物質在沒有外部火花、火焰等火源的作用下,因受熱或自身發熱并蓄熱所產生的自然燃燒,稱為自燃。物質自燃可分為受熱自燃和本身自燃兩類。(二)物質的自燃點在規定條件下,可燃物質產生自燃的最低溫度,稱為自燃點。四、(一)爆炸的含義爆炸

由于物質急劇氧化或分解反應產生溫度、壓力增加或兩者同時增加的現象,稱為爆炸。

從廣義上說爆炸是物質從一種狀態迅速轉變成另一狀態,并在瞬間放出大量能量,同時產生聲響的現象。爆炸是由物理變化和化學變化引起的。第8頁/共23頁(二)爆炸的分類按爆炸物質在爆炸過程中的變化,可分為化學爆炸、物理爆炸和核爆炸。1、物理爆炸

物質因狀態或壓力發生突變而形成的爆炸叫物理爆炸。例如:蒸汽鍋爐、壓縮和液化氣鋼瓶的爆炸,屬于物理爆炸。2、化學爆炸

由于爆炸性物質本身發生了化學變化,產生出大量氣體和較高溫度而形成的爆炸叫化學爆炸。例如:炸藥、可燃氣體、粉塵于空氣的混合物發生的爆炸就是化學爆炸。按照爆炸的變化傳播速度,化學爆炸可分為爆燃、爆炸、爆震。(1)爆燃:爆炸物質的變化速率為每秒數十米至百米,爆炸時壓力不激增,沒有爆炸特征的響聲,無多大破壞力。(2)爆炸:爆炸物質的變化速率為每秒百米至千米,爆炸時僅在爆炸點引起壓力激增,有震耳的響聲和破壞作用。(3)爆震:這種爆炸的特點是突然升起極高的壓力,其傳播是通過超音速的沖擊波實現的,每秒可達數千米。

第9頁/共23頁(三)爆炸極限3、核爆炸

由于原子核裂變或核聚變引起的爆炸叫核爆炸,如:原子彈、氫彈的爆炸就屬于核爆炸。

爆炸極限是指可燃氣體、蒸汽或粉塵與空氣混合后,遇火產生爆炸的最高或最低濃度。通常以體積百分數表示。

可燃氣體、蒸氣或粉塵與空氣組成的混合物,能使火焰傳播的最低濃度稱為該氣體或蒸氣的爆炸下限,也稱燃燒下限。

可燃氣體、蒸氣或粉塵與空氣組成的混合物,能使火焰傳播的最高濃度稱為該氣體或蒸氣的爆炸上限,也稱燃燒上限。《建筑設計防火規范》中將爆炸下限小于百分之十的氣體劃分為甲類氣體,少數爆炸下限大于等于百分之十的氣體劃分為乙類氣體。影響爆炸極限的因素

第10頁/共23頁(1).爆炸極限值受各種因素變化的影響,主要有:初始溫度、初始壓力、惰性介質及雜質、混合物中氧含量、點火源等。

(2).初始溫度高,爆炸極限范圍大;初始壓力高,爆炸極限范圍大;混合物中加入惰性氣體,爆炸極限范圍縮小,特別對爆炸上限的影響更大。混合物含氧量增加,爆炸下限降低,爆炸上限上升。粉塵爆炸的特點1.粉塵爆炸的條件:(1)粉塵本身必須是可燃性的;(2)粉塵必須具有相當大的比表面積;(3)粉塵必須懸浮在空氣中,與空氣混合形成爆炸極限范圍內的混合物;(4)有足夠的點火能量。影響粉塵爆炸的因素:

(5)多次爆炸是粉塵爆炸的最大特點;第11頁/共23頁(1)顆粒的尺寸;(2)粉塵濃度;(3)空氣的含水量;(4)含氧量;(5)可燃氣體含量。顆粒越小其比表面積越大,氧吸附也越多,在空氣中懸浮時間越長,爆炸危險性越大。空氣中含水量越高、粉塵越小、引爆能量越高。隨著含氧量的增加,爆炸濃度范圍擴大。有粉塵的環境中存在可燃性氣體時,會大大增加粉塵爆炸的危險性。

第三節燃燒過程一、可燃物的燃燒過程

固體和液體發生燃燒,需要經過分解和蒸發,生成氣體,然后由這些氣體與氧化劑作用發生燃燒。而氣體物質不需要經過蒸發,可以直接燃燒。第12頁/共23頁二、可燃物的燃燒特點(一)固體物質的燃燒特點(1)表面燃燒

有些固體可燃物的蒸氣壓非常小或者難于發生熱分解,不能發生蒸發燃燒或分解燃燒,當氧氣包圍物質的表層時,呈熾熱狀態發生無火焰燃燒。(2)陰燃

陰燃是指某些固體可燃物在空氣不流通,加熱溫度較低或可烯物含水分較多等條件下發生的只冒煙、無火焰的燃燒現象。如成捆堆放的棉、麻、紙張及大量堆放的煤、雜草、濕木材等,受熱后易發生陰燃。(3)分解燃燒

分子結構復雜的固體可燃物,在受熱分解出其組成成分及與加熱溫度相應的熱分解產物,這些分解產物再氧化燃燒,成為分解燃燒。例如:天然高分子材料中的木材、紙張、棉、麻、毛、絲的功能以及合成高分子的熱固塑料、合成橡膠、纖維等燃燒均屬分銀燃燒。第13頁/共23頁(4)蒸發燃燒

蒸發燃燒是指熔點較低的可燃固體,受熱后熔融,然后像可燃液體一樣蒸發成蒸氣而燃燒。

如:硫、磷、鉀等單質固體物質先熔融而后燃燒;瀝青、石錯、松香等先熔融,后蒸發成蒸氣,分解、氧化燃燒;高分子材料的熱塑性塑料,受熱后變形、熔融,由固體變為液體,繼而蒸發燃燒;萘和樟腦這類具有升華性質的物質,則在受熱后不經熔融,而直接變為可燃熄滅蒸氣燃燒。有焰燃燒和陰燃在一定條件下會相互轉化。(二)液體物質的燃燒特點

1、蒸發燃燒

易燃和可燃液體在燃燒過程中,并不是液體本身在燃燒,而是液體受熱時蒸發出來的氣體被分解、氧化達至燃點而燃燒,稱蒸發燃燒。2、動力燃燒(見書P17頁)第14頁/共23頁3、沸溢燃燒(P18頁)4、噴濺燃燒(P18頁)(三)氣體物質的燃燒(1)擴散燃燒

擴散燃燒是指可燃氣體從噴口(管口或容器泄漏口)噴出,在噴口處與空氣中的氧邊擴散混合、邊燃燒的現象。其燃燒速度取決于可燃氣體的噴出速度,一般為穩定燃燒。管路、容器泄漏口發生的燃燒,天然氣井口發生的井噴燃燒均屬擴散燃燒。(2)預混燃燒

預混燃燒是指可燃氣體與氧在燃燒前混合,并形成一定濃度的可燃混合氣體,被火源點燃所引起的燃燒,這類燃燒往往是爆炸式的燃燒,也叫動力燃燒,即通常所說的氣體爆炸。爆炸式燃燒后火焰返至漏氣處,然后轉變為穩定式的擴散燃燒。第15頁/共23頁第四節燃燒產物

一、燃燒產物的含義和分類(一)燃燒產物的含義

由燃燒或熱解作用而產生的全部物質稱為燃燒產物。其中,散發在空氣中能被人們看見的燃燒產物叫煙霧,它實際上是由燃燒產生的懸浮固體、液體粒子和氣體的混合物。其粒徑一般在0.01-10微米之間。(二)燃燒產物的分類燃燒產物分完全燃燒和不完全燃燒。

如果生成的燃燒產物不能再燃燒,則稱為完全燃燒,其燃燒產物為完全燃燒產物;

如果生成的燃燒產物還能繼續燃燒,則這種燃燒稱為不完全燃燒,其燃燒產物為不完全燃燒產物。二、不同物質的燃燒產物第16頁/共23頁

燃燒產物的數量、構成等隨物質的化學組成以及溫度、空氣的供給等燃燒條件不同而有所不同。(1)單質的燃燒產物:一般單質在空氣中完全燃燒,其產物為該單質元素的氧化物。例如:碳、氫、磷、硫等生成二氧化碳、水五氧化二磷及二氧化硫等。這些產物不能再發生燃燒,稱為完全燃燒產物;(2)化合物的燃燒產物

(3)合成高分子材料燃燒產物:合成高分子材料在燃燒中也伴有熱裂解,有的還含有氯元素、氮元素,因此,會生成許多有毒或有刺激性的氣體,如氯化氫(HCL)、光氣(COCL2)、氰化氫(HCN)及氧化氮(NOX)等。(4)木材燃燒產物:木材是一種化合物,它是使用最廣泛的結構材料,火災中常包含有木材燃燒。木材主要由碳、氫、氧元素組成,主要以纖維素[(C6H10O5)x]分子形式存在,也有以糖、膠、酯、水等分子形式存在;第17頁/共23頁四、煙氣(P20頁)五、火焰、燃燒熱值與燃燒溫度(一)火焰(1)火焰的定義。正在燃燒的可燃氣體(蒸氣)所占據的發光、放熱的空間范圍稱為火焰,俗稱火苗。它是可燃物產生有焰燃燒的基本特征。(2)火焰的構造。

①氣態可燃物火焰有的火焰無一次空氣進入,只有一層圓錐形火焰,即只有外焰,如天然氣進噴火焰,可燃氣體容器或管路破裂時在泄漏處形成的噴流火焰等。②液態可燃物火焰

它由焰心、內焰和外焰組成。

焰心,是最內層亮度較暗的圓錐體部分;內焰,為包圍在焰心外部較明亮的圓錐體部分;

外焰,為包圍在內焰外面亮度較暗的圓錐體。一切可燃固體和液體燃燒時形成的火焰,都有焰心、內焰和外焰。

第18頁/共23頁(3)火焰的顏色含氧量在50%以上的可燃物質燃燒時,發出不顯光的(光暗或呈淺藍色光)火焰;含氧量在50%以下的,發出顯光(光亮或發黃光)的火焰;含碳量在60%以上的,則發出顯光、并帶有大量黑煙的火焰。2、燃燒熱值

單位質量或單位體積的可燃物質與氧作用完全燃燒時所釋放出的熱量,稱為燃燒熱值。熱值的單位是:千焦/公斤,也用千焦/米3。

3、燃燒溫度

(1)理論燃燒溫度是指可燃物與空氣在絕熱條件下完

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