消防燃燒理論課件

消防我國消防定義—火災預防和撲救英文定義—ＦireＰrotection1991年1月17日，海灣戰(zhàn)爭，美軍死亡人數(shù)：148人。1994年12月8日，新疆克拉瑪依市友誼館火災，死亡人數(shù)：326人。1994年11月27日，遼寧阜新市藝苑歌舞廳火災，死亡人數(shù)：223人。2000年12月25日，河南洛陽市東都商廈歌舞廳火災，死亡人數(shù)：309人。上世紀最后10年死亡人數(shù)前4位的火災時間地點死亡人數(shù)1994年11月27日遼寧阜新市藝苑歌舞廳2231994年12月8日新疆克拉瑪依市友誼館3262000年3月29日河南焦作市天堂音像俱樂部742000年12月25日河南洛陽市東都商廈歌舞廳309

一、燃燒本質(zhì)燃燒是指可燃物與氧化劑作用發(fā)生的放熱反應，通常伴有火焰、發(fā)光和（或）發(fā)煙的現(xiàn)象。C+O2=CO2H2+Cl2=2HCl

2Na+2H2O=NaOH+H2↑+371.5kJ2H2+O2=2H2O+438.6kJ2Na+O2

=Na2O2C、H2、Na—可燃物O2、Cl2、H2O—氧化劑

一、燃燒本質(zhì)二、燃燒條件二、燃燒條件可燃物氧化劑（助燃物）溫度（引火源）一、燃燒本質(zhì)二、燃燒條件三、燃燒產(chǎn)物完全燃燒：產(chǎn)物不能再燒燃不完全燃燒：產(chǎn)物還能再燒燃

ＣＯ2無色不燃輕度毒性6%呼吸急促、困難7~10%幾分鐘失去知覺、死亡ＣＯ無色無味強烈毒性0.1%1小時后頭痛、嘔吐1%吸氣數(shù)次失去知覺、死亡火車車廂燃燒面積達到４％（即12.3m2）時，車廂內(nèi)一氧化碳氣體含量達到0.8％。一、燃燒本質(zhì)二、燃燒條件三、燃燒產(chǎn)物四、火焰火焰：發(fā)光的氣相燃燒區(qū)域O2O2氣相燃燒思考題：在大興安嶺火災中發(fā)揮重要滅火作用的風力滅火機是什么滅火方法？熱分解火焰：發(fā)光的氣相燃燒區(qū)域O2O2氣相燃燒固相燃燒思考題：在大興安嶺火災中發(fā)揮重要滅火作用的風力滅火機是什么滅火方法？思考題：在大興安嶺火災中發(fā)揮重要滅火作用的風力滅火機是什么滅火方法？五、燃燒類型（一）閃燃（二）著火（三）受熱自燃（四）本身自燃（五）爆炸4KNO3+3S+2C=2K2CO3+2N2

↑+3SO2↑自燃一、燃燒本質(zhì)二、燃燒條件三、燃燒產(chǎn)物四、火焰五、燃燒類型六、鏈鎖反應理論（二）過程1.鏈引發(fā)2.鏈傳遞

3.鏈終止H2+Br2

→2HBrM+Br2

→2Br˙+M(鏈引發(fā))Br˙+H2

→HBr+H˙H˙+Br2

→HBr+Br˙(鏈傳遞)H˙+HBr→H2+Br˙M+2Br˙

→Br2+M(鏈終止)（二）過程

（四）支鏈反應：在鏈傳遞過程中，一個自由基在生成產(chǎn)物的同時，產(chǎn)生兩個或兩個以上自由基的鏈鎖反應。

2H2+O2

→2H2O(總反應)(1)M+H2→2H˙+M(鏈引發(fā))(2)H˙+O2

→H˙+O˙

˙(3)O˙+H2

→H˙+OH˙(4)OH˙+H2

→H˙+H2O(鏈傳遞)(5)OH˙+H2

→H˙+H2O(6)H˙

→器壁破壞(7)OH˙

→器壁破壞(鏈終止)(8)OH˙+H˙

→H2O將(2)(3)(4)(5)相加可得:H˙+3H2+O2→2H2O+3H˙

（二）支鏈反應H˙+3H2+O2→2H2O+3H˙

第一章消防燃燒理論第一節(jié)物質(zhì)燃燒原理第二節(jié)著火過程一、受熱自燃過程二、本身自燃過程三、強迫著火（點燃）過程（一）火焰點燃可燃物1、火焰與可燃物接觸2、火焰與可燃物間隔三、強迫著火（點燃）過程

（一）火焰點燃可燃物1、火焰與可燃物接觸

（一）火焰點燃可燃物1、火焰與可燃物接觸

2、火焰與可燃物間隔（一）火焰點燃可燃物1、火焰與可燃物接觸2、火焰與可燃物間隔（二）高溫物體點燃可燃物l、煙囪（筒）表面及其火星2、煙頭 3、發(fā)動機排氣管4、燒紅的鋼鐵制件5、高溫金屬焊渣6、其他高溫物體（三）絕熱壓縮點燃可燃物（四）撞擊與摩擦點燃可燃物三、強迫著火︵點燃︶過程

（四）撞擊與摩擦點燃可燃物高溫固體微粒（一）火焰點燃可燃物1、火焰與可燃物接觸2、火焰與可燃物間隔（二）高溫物體點燃可燃物l、煙囪（筒）表面及其火星2、煙頭 3、發(fā)動機排氣管4、燒紅的鋼鐵制件5、高溫金屬焊渣6、其他高溫物體（三）絕熱壓縮點燃可燃物（四）撞擊與摩擦點燃可燃物（五）日光照射與聚焦點燃可燃物（六）化學反應放熱點燃可燃物（七）電火花點燃可燃物三、強迫著火︵點燃︶過程一、引燃最小能量最小點火能：能在給定的可燃混氣中引起著火的最小火花能量。

氫氣0.02mj丙烷0.305mj氨氣1000mj電火花引燃可燃氣＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－－－－－－－－第一章消防燃燒理論第一節(jié)物質(zhì)燃燒原理第二節(jié)著火過程第三節(jié)氣體燃燒一、爆炸﹤2.5%2.5~82%﹥80%100%實驗結(jié)果：乙炔氣體在濃度2.5~80%濃度范圍發(fā)生爆炸。乙炔氣體不著火不爆炸爆炸著火不著火不爆炸0100%2.582不著火不爆炸爆炸著火不著火不爆炸乙炔氣體濃度坐標第四節(jié)

氣體燃燒

一、爆炸（一）爆炸濃度極限爆炸極限定義：可燃氣體、蒸氣或粉塵與空氣組成的混合物遇火源能發(fā)生爆炸的濃度范圍。爆炸下限定義：……的最低濃度爆炸上限定義：……的最高濃度

可燃氣體、液體蒸汽的爆炸濃度極限氣體名稱爆炸濃度極限（%）氣體名稱爆炸濃度極限（%）下限上限下限上限甲烷515苯1.59.5乙烯2.7534乙醇3.318乙炔2.582乙醚1.8540氫475燈用煤油1.47.5一氧化碳12.571車用汽油1.77.21、循環(huán)泵；2、接水銀壓力計；3、電極；4、爆炸管；5、阻火網(wǎng)；6、接空氣；7、接試樣；8、接真空泵；9、排大氣（二）爆炸極限的測定

體積比=可燃氣體的體積容器的容積思考題：有一容積為50m3的房間，房間內(nèi)有3kg乙醚盛裝在開口容器中，經(jīng)過一段時間，容器中的乙醚全部揮發(fā)到空氣中。試問房間內(nèi)乙醚蒸汽的濃度是多少?有人點火吸煙有無危險？(假設乙醚氣體的比重是0.001kg/dm3)。解：房間容積=50m3乙醚氣體的體積3/0.001＝3000dm3＝3m3

房間內(nèi)乙醚蒸汽的濃度的體積比＝3/50＝0.06＝6%乙醚氣體爆炸濃度極限是1.85～40%故有人點火吸煙會發(fā)生爆炸。第四節(jié)

氣體燃燒

一、爆炸二、爆燃0100%2.582不著火不爆炸爆炸著火不著火不爆炸乙炔氣體濃度坐標第四節(jié)

氣體燃燒

一、爆炸二、爆燃擴展速度略低于音速三、爆轟擴展速度高于音速出現(xiàn)沖擊波（一）沖擊波的形成TP①②T+△TP+△P波速=音速②＞①③＞②①②③突躍面（二）發(fā)生爆轟的條件1.在長管中由燃燒轉(zhuǎn)變?yōu)楸ZL/D＞〔L/D〕min不爆轟不爆轟不爆轟爆轟爆轟爆轟2.強電火花引起爆轟3.達到爆轟濃度極限乙炔爆炸濃度極限爆轟濃度極限2.5%~82%4.2%~50%0100%82爆炸2.54.250爆轟四、湍流燃燒（一）層流和湍（tuan）流1.層流：流體質(zhì)點在流動時，各層間互不相混，互不干擾，各自沿直線向前流動，稱層流；2.湍流：流體質(zhì)點在流動時，處于完全無規(guī)則的亂流狀態(tài)，甚至出現(xiàn)旋渦，稱湍流。（二）湍流燃燒特點1.湍流燃燒：可燃氣體與空氣的混合氣體呈湍流狀態(tài)時的燃燒；2.預混氣層流火焰與湍流火焰外形擴散燃燒：可燃氣和未燃氣沒有預先混合，而是邊混合邊進行的燃燒。火焰外形內(nèi)容第三節(jié)氣體燃燒一、爆炸二、爆燃三、爆轟四、湍流燃燒五、擴散燃燒第四節(jié)液體燃燒一、閃燃110℃燃點140℃閃點：在規(guī)定的試驗條件下，可燃液體表面上能產(chǎn)生間燃時，可燃液體的最低溫度。閃點思考題：某種潤滑油加溫到125℃和130℃時分別進行了點火，都發(fā)生了閃燃，是否可以由此確定出這種潤滑油的閃點?為什么?

答：不能。因為閃點是可燃性液體發(fā)生閃燃的最低溫度，而125℃不一定是最低溫度，因此不能確定出這種潤滑油的閃點。（四）閃點測定：開杯式閃點測定儀一般適用于測定閃點高于100℃的液體，閉杯式適用于閃點低于100℃的液體。110℃140℃閃點1.用于評定可燃液體火險性的大小；低閃點液體：閃點＜－18℃中閃點液體：－18℃≤閃點＜23℃高閃點液體：23℃≤閃點≤61℃2.用于生產(chǎn)、儲存的火災危險性分類甲類：閃點＜28℃乙類：28≤閃點＜

60℃丙類：閃點≥60℃3.作為滅火劑供給強度的依據(jù)（五）閃點的實用意義：固定式泡沫滅火系統(tǒng)組成由永久固定的泡沫消防泵、泡沫比例混合器、泡沫產(chǎn)生裝置和管道組成的滅火系統(tǒng)系統(tǒng)的滅火程序及操作使用半固定式泡沫滅火系統(tǒng)系統(tǒng)的組成由固定的泡沫產(chǎn)生裝置、泡沫消防車或機動泵、用水帶連接組成的滅火系統(tǒng)工作原理框圖移動式泡沫滅火系統(tǒng)系統(tǒng)的組成油品類別供給強度連續(xù)供給時間（min）固定式、半固定式移動式泡沫l/s.m2混合液l/min.m2泡沫l/s.m2混合液l/min.m2閃點＜60℃0.881.01030閃點≥60℃0.660.8830泡沫或泡沫混合液供給強度例如：油品：汽油油罐：1個、10m2滅火裝置：半固定式滅火劑：泡沫供給強度：0.810m2：0.8×10=8每分鐘：8×60=48030分鐘：480×30=14400第四節(jié)液體燃燒一、閃燃二、著火110℃燃點140℃閃點第四節(jié)液體燃燒一、閃燃二、著火三、受熱自燃受熱自燃過程第四節(jié)液體燃燒一、閃燃二、著火三、受熱自燃四、沸溢式和噴濺式燃燒四、沸溢式和噴濺式燃燒沸溢式燃燒四、沸溢式和噴濺式燃燒噴濺式燃燒120m四、沸溢式和噴濺式燃燒（一）熱波特性沸程寬輕質(zhì)沸點低重質(zhì)沸點高四、沸溢式和噴濺式燃燒（一）熱波特性（二）條件和前兆沸溢的條件1.液體有熱波特性2.含有一定量的水（自由水、乳化水）沸溢的條件1.液體有熱波特性2.含有一定量的水（自由水、乳化水）沸溢的前兆1.火焰變白變亮變高2.煙氣由濃變大3.伴有“呼隆”聲響噴濺的條件1.液體有熱波特性2.液體下面有水墊層（油水分離）3.高溫層與水接觸噴濺的條件1.液體有熱波特性2.液體下面有水墊層（油水分離）3.高溫層與水接觸噴濺的前兆1.火焰變白變亮變高2.儲罐輕微震動發(fā)生沸溢的時間與原油的種類、水分含量有關(guān)。根據(jù)實驗，含有1%水分的石油，經(jīng)45～60分鐘燃燒就會發(fā)生沸溢。（三）沸溢時間（四）噴濺時間t=hv1+v2油層厚度燃燒速度熱波速度hV1V2t=s/v思考題：某油池有水墊層，油層深160cm，失火后，該油直線燃燒速度2mm/min，熱波速度0.1mm/s，問從起火到發(fā)生噴濺式燃燒需多長時間？解：h＝160cm＝1600mmv1＝2mm/minv2＝0.1mm/s＝6mm/min噴濺時間t＝h/v1+v2＝1200/2+6＝200min從起火到發(fā)生噴濺式燃燒需多長200min。

第五節(jié)固體燃燒一、固體燃燒概述（一）燃燒形式固體熔融蒸發(fā)：蠟熱分解：木材升華：萘氣體空氣燃燒固體空氣燃燒02co2吸附氧化第一節(jié)固體燃燒一、固體燃燒概述（一）燃燒形式1.蒸發(fā)式燃燒2.表面燃燒3.分解燃燒4.熏煙燃燒（陰燃）5.動力燃燒（爆炸）二、固體的熱分解（一）木材的熱分解

1.木材的組成木材的種類、產(chǎn)地不同，木材的組成也不同。但主要成分是碳（約50％）、氫（約6.4%）和氧（約42.6%）元素，還有少量的氮（0.01～0.2％）和其它元素（0.8～0.9％），但不含有其它原料中常有的硫。2.木材的熱分解及燃燒加熱到110℃，干燥、蒸發(fā)出少量樹脂；加熱到130℃，開始分解出水汽、CO2；加熱到220～250℃，變色碳化，分解出CO、H2、CH化合物；加熱到300℃以上，有形結(jié)構(gòu)開始斷裂。木材全部熱分解剩余30～38%的碳渣（二）固體（煤）的熱分解t＜105℃：析出吸留氣體和水分；t＝200－300℃：軟化成塑，析出CO、CO2、CO4；t＝300－550℃：析焦油、[CH]、CO、CO2；t＝500－750℃：半焦分解，析出含H較多氣體；t＝760－1000℃：半焦成焦炭，析出少量以H為主的氣體。（一）金屬類

1.揮發(fā)金屬揮發(fā)金屬（如Li、Na、K等），沸點一般低于其氧化物的熔點（K除外），固體氧化物，燃燒，白煙。三、幾類固體的燃燒2.不揮發(fā)金屬不揮發(fā)金屬（Al、Ti、Fe

），氧化物的熔點低于金屬的沸點，液態(tài)氧化物，阻止燃燒。不揮發(fā)金屬在粉末狀、氣熔膠狀、刨花狀時在空氣中燃燒進行得很激烈，且不生成煙。（二）高分子化合物的燃燒C2H4CH2CH2CH2=CH2聚乙烯塑料、橡膠、合成纖維CH2=CH2CH2=CH21.只含碳和氫的高聚物，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等，易燃但不猛烈，火焰呈蘭色或黃色，燃燒時有熔滴，產(chǎn)生有毒的一氧化碳氣體。2.含有氧的高聚物，如有機玻璃、賽璐璐等，易燃且猛烈，火焰呈黃色，無熔滴，并產(chǎn)生有毒的一氧化碳氣體。3.含有氮的高聚物，如脲甲醛樹脂為難燃自熄；三聚氰胺甲醛樹脂為緩燃緩熄；尼龍為易燃以燼。有熔滴，產(chǎn)生一氧化碳、氧化氮和氰化氫氣體。聚氨脂各類高聚物燃燒概述4.含有氯的高聚物，如聚氯乙烯等，硬的為難燃自熄，軟的為緩燃緩熄，火焰呈黃色，燃燒時無熔滴，有炭瘤，產(chǎn)生氯化氫氣體，有毒且溶于水后有腐蝕性。5.含有氟的高聚物，不燃，加強熱時能放出腐蝕毒害性的氟化氫氣體。6.酚醛樹脂，無填料的為難燃自熄，有木粉填料的為緩燃緩熄，火焰呈黃色，冒黑煙，放出有毒的酚蒸氣。各類高聚物燃燒概述第六節(jié)粉塵燃燒一、概念（一）分散體系：一種物質(zhì)的極小的顆粒(稱為分散相)分散在另一種物質(zhì)(分散介質(zhì))中所組成的體系。

分類分散相分散介質(zhì)名稱1固體液體溶膠2液體3氣體4固體氣體氣溶膠5液體6固體固體固溶膠7液體8氣體（一）分散體系第六節(jié)粉塵燃燒一、概念（一）分散體系：一種物質(zhì)的極小的顆粒（稱為分散相）分散在另一種物質(zhì)（分散介質(zhì)）中所組成的體系。

（二）粉塵：固體分散在氣相中的一種分散體系。（三）可燃粉塵：凡是遇引火源能夠發(fā)生燃燒和爆炸的粉塵。1.金屬鋁粉、鎂粉。（三）可燃粉塵：凡是遇引火源能夠發(fā)生燃燒和爆炸的粉塵。1.金屬鋁粉、鎂粉。2.煤碳3.糧食4.飲料5.農(nóng)副產(chǎn)品6.林產(chǎn)品7.合成材料7.合成材料一、粉塵特性（一）粉塵的分散度分散度：粉