特種作業(yè)安全技術(shù)(燃燒)

燃燒主講：劉舉主要授課內(nèi)容一、主要講授燃燒的基本概念。二、主要闡述燃燒的三要素、燃燒過程及形成。教學(xué)要求：

了解燃燒的條件、燃燒過程及燃燒的形成。一燃燒條件分類過程速度產(chǎn)物類型1、燃燒本質(zhì)與燃燒現(xiàn)象⑴燃燒的定義：是易燃物與氧或氧化劑發(fā)生的一種氧化反應(yīng)。例如：乙炔在空氣中的燃燒C2H2+O2CO2+H2O⑶燃燒的現(xiàn)象⑵燃燒的本質(zhì)：是一種化學(xué)反應(yīng)---氧化反應(yīng)發(fā)光、發(fā)熱、生成新物質(zhì)

2、燃燒的條件⑴必要條件可燃物質(zhì)種類繁多，按物理狀態(tài)可分為氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)三類。

凡能與空氣、氧氣或其他氧化劑發(fā)生劇烈氧化反應(yīng)的物質(zhì)，都可稱為可燃物質(zhì)。①可燃物質(zhì)凡是具有較強(qiáng)的氧化

能力，能與可燃物質(zhì)

發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并引起

燃燒的物質(zhì)均稱為助

燃物。②

助燃物質(zhì)③

點(diǎn)火源凡能引起可燃物質(zhì)燃燒的能源均可稱之為點(diǎn)火源。常見的點(diǎn)火源有明火、電火花、熾熱物體等。③一定的著火源能量⑵充分條件又如：20℃下汽油遇明火可燃而煤油不燃

如：氫氣濃度低于4%不燃。①一定的可燃物濃度如：汽油燃燒需氧量≥14.4%②一定的含氧量如：汽油0.2mJ、氫氣（28-30%）0.019mJ④三者相互作用可燃物助燃物點(diǎn)火源注意：可燃物、助燃物和點(diǎn)火源是導(dǎo)致燃燒必要條件。上述“三要素”同時(shí)存在，燃燒能否實(shí)現(xiàn)，還要看是否滿足量上的要求（充分條件）。在燃燒過程中，當(dāng)“三要素”的量發(fā)生改變時(shí)，也會使燃燒速度改變甚至停止燃燒。3、燃燒的分類

著火源與可燃物直接接觸⑴按著火方式分a受熱自燃：間接受熱b自熱自燃：不需外部能量①強(qiáng)制著火②自發(fā)著火⑵按燃燒時(shí)可燃物狀態(tài)分如：乙炔氣、天然氣的燃燒①氣相燃燒：②液相燃燒：③固相燃燒：如：焦炭、木炭等（不揮發(fā)、不分解）結(jié)論：氣相燃燒的危險(xiǎn)性最大。燃燒時(shí)可燃物、氧化劑均為氣相燃燒時(shí)可燃物為液相燃燒時(shí)可燃物為固相如：油品的燃燒①

擴(kuò)散燃燒：如：易燃液體泄漏時(shí)的燃燒②

動(dòng)力燃燒：如：燃油在氣缸內(nèi)的燃燒。結(jié)論：動(dòng)力燃燒速度快，可能導(dǎo)致爆炸。邊混合邊燃燒混合均勻后的燃燒。⑶按燃燒過程的控制因素分4、不同狀態(tài)物質(zhì)的燃燒過程固體熔化蒸發(fā)蒸發(fā)氣體液體氧化分解著火燃燒⑴氣體燃燒的過程分解點(diǎn)火源氣體點(diǎn)燃（氧化）持續(xù)燃燒燃燒熱①混合燃燒可燃性氣體預(yù)先同空氣(或氧氣)混合，而后進(jìn)行的燃燒即為混合燃燒②擴(kuò)散燃燒若可燃性氣體與周圍空氣一邊混合一邊燃燒，則稱為擴(kuò)散燃燒。⑵液體燃燒的過程液體氣體持續(xù)燃燒蒸發(fā)點(diǎn)火源①分解燃燒

難揮發(fā)可燃液體的燃燒是受熱后分解產(chǎn)生的可燃性氣體進(jìn)行燃燒，稱為分解燃燒。②蒸發(fā)燃燒

液體蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸氣進(jìn)行燃燒叫蒸發(fā)燃燒。⑶固體燃燒的過程固體液體氣體持續(xù)燃燒蒸發(fā)點(diǎn)火源熔化固體燃燒一般有火焰產(chǎn)生，故又稱火焰型燃燒。①火焰型燃燒當(dāng)可燃固體燃燒到最后，分解不出可燃?xì)怏w時(shí)，就剩下炭，此時(shí)沒有可見火焰，燃燒轉(zhuǎn)為表面燃燒或叫均熱型燃燒。②表面燃燒5、燃燒的特征參數(shù)①點(diǎn)燃時(shí)間短：由低高低（中止）

②點(diǎn)燃時(shí)間長：由低高更高（持續(xù)）⑴燃燒溫度提示：在氧化反應(yīng)前有溫度和煙氣產(chǎn)生。

可燃物燃燒時(shí)其火焰溫度就是燃燒溫度。氣體的燃燒性能常以火焰?zhèn)鞑ニ俾蕘肀碚?，火焰?zhèn)鞑ニ俾视袝r(shí)也稱為燃燒速率。燃燒速率是指燃燒表面的火焰沿垂直于表面的方向向未燃燒部分傳播的速率。⑵燃燒速度a氣體組成、結(jié)構(gòu)的影響定義：指火焰相對于靜止的未燃?xì)怏w的運(yùn)動(dòng)速度

（火焰?zhèn)鞑ニ俣龋?。①氣體的燃燒速度b濃度的影響化學(xué)當(dāng)量濃度≥氣體濃度≥化學(xué)當(dāng)量濃度隨濃度增加而增加隨濃度減小而減小當(dāng)氣體濃度等于化學(xué)當(dāng)量濃度時(shí)，熱值高、溫度高、速度快。c初始溫度的影響燃燒速度隨著初始溫度的升高而加快。d管道尺寸影響e燃燒形式影響擴(kuò)散燃燒慢、動(dòng)力燃燒快。注意：管道中氣體的燃燒速率與管徑有關(guān)。當(dāng)管徑小于某個(gè)小的量值時(shí)，火焰在管中不傳播。若管徑大于這個(gè)小的量值，火焰?zhèn)鞑ニ俾孰S管徑的增加而增加，但當(dāng)管徑增加到某個(gè)量值時(shí)，火焰?zhèn)鞑ニ俾时悴辉僭黾?，此時(shí)即為最大燃燒速率。隨著管徑減小而減小直至停止隨著管徑增加而增加直至最大表1某些氣體在空氣中的火焰?zhèn)鞑ニ俣葰怏w名稱最大火焰轉(zhuǎn)播速度m/s濃度/%氣體名稱最大火焰轉(zhuǎn)播速度m/s濃度/%氫4.8333.5乙烯2.427.1一氧化碳1.2545.0發(fā)生爐煤氣0.7348.5甲烷0.699.8乙烷1.856.5水煤氣3.143②液體的燃燒速度液體燃燒速率取決于液體的蒸發(fā)。表2某些氣體在空氣中的火焰?zhèn)鞑ニ俣纫后w燃燒速度相對密度液體燃燒速度相對密度直線速度m/h質(zhì)量速度Kg/m2h直線速度m/h質(zhì)量速度Kg/m2h甲醇0.07257.60.8甲苯0.1608138.290.87乙醛0.175125.840.175航空汽油0.12691.98013丙酮0.08466.360.79車用汽油0.10580.85一氧化碳0.1047132.971.27煤油0.06655.110.835苯0.189165.370.875注意：易燃液體在常溫下，蒸汽壓就很高，遇火星、電火花、熾熱物體能燃燒。③固體的燃燒速度固體燃燒速率，一般要小于可燃液體和可燃?xì)怏w。不同固體物質(zhì)的燃燒速率有很大差異。

6、燃燒產(chǎn)物⑴燃燒產(chǎn)物如：CO2、CO、H2O、SO2、P2O5等。⑵燃燒程度其中：CO2---窒息性氣體，CO、P2O5等有毒SO2---腐蝕性氣體。燃燒產(chǎn)物不能繼續(xù)燃燒成新物質(zhì)②不完全燃燒：燃燒產(chǎn)物能繼續(xù)燃燒成新物質(zhì)如:C+O2CO2①完全燃燒：如:C+O2CO2如:C+O2CO

C+O2CO27、燃燒的類型⑴閃燃與閃點(diǎn)①閃燃當(dāng)溫度不高時(shí)，可燃液體液面上少量的可燃蒸氣與空氣混合，遇火源一閃即滅的現(xiàn)象。②閃點(diǎn)可燃液體發(fā)生閃燃時(shí)的最低溫度，稱為該液體的閃點(diǎn)。如：汽油的閃點(diǎn)-45℃，柴油的閃點(diǎn)55℃。⑵自燃與自燃點(diǎn)①自燃可燃物質(zhì)受熱升溫而不需明火作用就能自行燃燒的現(xiàn)象稱為自燃。②自燃點(diǎn)引起物質(zhì)發(fā)生自燃的最低溫度稱為自燃點(diǎn)。如：汽油的自燃點(diǎn)550℃，柴油的自燃點(diǎn)350℃。⑶著火與著火點(diǎn)①著火可燃物與火源接觸而燃燒，并在火源移去后仍