消防燃燒學筆記

消

防

燃

燒一火災燃燒的基本知識燃燒的本質：是一種特殊的氧化還原反應。燃燒的特征：燃燒時可以觀察到火焰、發(fā)光、發(fā)煙這些特征。例如：蠟燭燃燒可以看到火焰，停電時蠟燭發(fā)出的光可以照亮周圍，蠟燭棉芯較長時容易觀察到火焰上有黑煙冒出。燃燒的條件：可燃物，助燃物，點火源。根據(jù)燃燒的條件，可以提出的防火和滅火的方法。防火的方法：一是控制可燃物，二是隔絕空氣，三是消除點火源，四是設置阻火裝置。滅火的方法：隔離法，冷卻法，窒息法，化學抑制法。物質濃度、體系溫度和反應活化對反應速度速率的影響。物質濃度對反應速度速率的影響：當溫度不變時，反應速度與反應物的濃度體積成正比，如果該反應按照某化學反應方程式一步完成，則反應物濃度的方次即等于化學反應式中的反應比例常數(shù)。根據(jù)燃燒反應的速率方程，可燃物燃燒時，活化能越大，燃燒速度越慢，火場溫度越低，燃燒速度也慢。煙囪效應是指在建筑物的豎直通道中，由于溫度差的存在使自然對流循環(huán)加強，促使煙氣上升的效應。煙囪效應如何形成的：當燃燒發(fā)生時，煙囪內溫度較高，密度小于外界密度，所以，外界空氣不斷地往煙囪內，煙囪內熱空氣向上運動，從而形成了煙囪效應。煙囪效應受兩個因素影響：高度和內外溫差。高度越高，內外溫差越大，煙囪效應越明顯。煙囪效應對高層建筑發(fā)生火災是的危害特別大。在發(fā)生火災時，樓梯通道、電梯井如不采取防火措施，就會起到煙囪的作用。舉例說明燃燒產物的危害性：一是煙氣缺氧、窒息作用，如氧氣濃度過低或二氧化碳濃度過量。二是具有毒性、刺激性、腐蝕性作用，如一氧化碳與血紅蛋白結合，二氧化硫、鹽酸等酸性的刺激性和腐蝕性。三是具有熱損傷作用，發(fā)生轟燃室內煙氣溫度在600度以上，將會對人體產生不可挽回的損傷。四是煙氣減光性。在火場彌漫的煙氣嚴重影響人們的疏散。五是煙氣爆炸性，煙氣中的不完全產物，使火場有爆炸的危險。六是煙氣的恐怖性，火災發(fā)生后，煙氣的恐怖性是人們的逃生速度大為降低。已知木材的組成，求1kg木材燃燒所放出的熱量（高低值）高值=4.18x{81c+300h-26x（o-s）}低值=高值一6x（9h-w）x4.18c：碳h：氫w：水s：硫o氧+氮著火與滅火的基本理論可燃物的著火方式可分為幾類？各有什么特點：一是化學自燃，不需要外界加熱。二是熱自燃，可燃物與氧化物均勻加熱。三是點燃，局部加熱。體系具備著火條件是否一定著火：體系具備著火條件并不一定著火，只是具備已經著火的條件。bi數(shù)的的物理意義是什么：用來表征對流傳熱能力和固體導熱能力相對大小的參數(shù)，當Bi小于0.1時，可認為物體內部各處溫度相等。著火感應期：又稱火延遲或誘導期，它的直觀意義是指混合氣體由開始發(fā)生反應到燃燒出現(xiàn)的一段時間。在熱著火理論中，著火感應期的定義是：當混合氣體系統(tǒng)已達到著火條件的情況下，由初態(tài)達到溫度開始驟升的瞬間所需要的時間，用Y表示。影響著火感應期的因素：當混合氣體著火溫度TC高，環(huán)境溫度T8低，以及活化能E高時，都會使著火感應期變長；而大的混合氣體發(fā)熱量△Hc和高的混合氣體反應速度都會使著火感應期變短。滅火滯后：當系統(tǒng)著火以后，要使系統(tǒng)滅火，必須使溫度降到比著火更不利的條件下才能實現(xiàn)，這種現(xiàn)象稱為滅火滯后。在熱理論中，要使巳著火的系統(tǒng)滅火，必須采取下列措施：1）降低系統(tǒng)氧或可燃氣體濃度。2）降低系統(tǒng)環(huán)境溫度。3）改善系統(tǒng)的散熱條件，使系統(tǒng)的熱量更容易散發(fā)出去。4）降低系統(tǒng)環(huán)境溫度和改善系統(tǒng)的散熱條件，都必須使系統(tǒng)處于比著火更不利的狀態(tài)，系統(tǒng)才能滅火。5）降低氧濃度或可燃氣體濃度，對滅火來講降低氧氣或可燃氣氣體濃度比降低環(huán)境溫度的作用更大；相反，對防止著火來說，降低環(huán)境溫度的作用大于降低氧氣或可燃氣氣體濃度的作用?？扇細怏w的燃燒爆炸下限：是指可燃性混合物能夠發(fā)生爆炸的最低濃度；爆炸上限：是指可燃性混合物能夠發(fā)生爆炸的最高濃度。爆炸極限主要影響因素：不同的可燃氣體，因其性質不同，它們的爆炸極限不同。同種可燃氣體，也因外界條件的變化而具有不同的爆炸極限。爆炸極限主要受火源能量、初始壓力、初始溫度、惰性氣體的影響。⑴火源能量的影響：引燃混合氣體的火源能量越大，可燃混合氣體的爆炸極限越寬，爆炸危險性越大。⑵初始壓力的影響：混合氣體初始壓力增加，爆炸范圍增大，爆炸危險性增加。⑶初溫對爆炸極限的影響：混合氣體初溫越高，混合氣體爆炸范圍越寬，爆炸危險性越大。⑷惰性氣體的影響：當加入的惰性氣體超過一定量以后，如何辦理的混合氣體均不能發(fā)生爆炸。預混可燃氣體燃燒波的傳播兩種方式：正?；鹧?zhèn)鞑ズ捅Z。正?；鹧?zhèn)鞑サ奶攸c：⑴燃燒后氣體壓力減小或者接近不變。⑵燃燒后氣體密度要減小。⑶燃燒波以亞音速進行傳播。爆轟的特點：⑴燃燒后氣體壓力要增加。⑵燃燒后氣體密度要增加。⑶燃燒波以超音速傳播。爆轟對設備破壞的特點：⑴爆轟波傳速很快，會使設備中的常用泄壓裝銘失去作用。⑵壓力很大，特別是碰到器壁時，會起到反射增壓作用。⑶體現(xiàn)為動壓沖擊作用。、預防可燃氣體爆炸、爆轟、液體蒸氣爆炸及粉塵爆炸的原則:⑴嚴格控制火源。⑵防止可燃氣體和空氣形成爆炸性混合氣體。⑶切斷爆炸傳播途徑，⑷在爆炸開始時及時泄出壓力，防止爆炸范圍擴大和爆炸壓力增高?？扇家后w的燃燒液體的飽和蒸汽壓和蒸發(fā)熱分別是如何規(guī)定的：飽和蒸汽壓:在一定的溫度下，液體和它的蒸氣處于平衡狀態(tài)時，蒸氣所具有的壓力稱為飽和蒸汽壓，簡稱蒸汽壓。蒸發(fā)熱：在一定的溫度和壓力下，單位質量的液體完全。閃燃：在可燃液體的上方，蒸氣與空氣的混合氣體遇火源發(fā)生的一閃即滅的瞬間燃燒現(xiàn)象稱為閃燃。出現(xiàn)閃燃現(xiàn)象的原因：液體發(fā)生閃燃，是因為其表面溫度不高，蒸發(fā)速度小于燃燒速度，蒸氣來不及補充被燒掉的蒸氣，而僅能維持一瞬間的燃燒。研究閃燃在消防工作中的重要意義：，閃燃現(xiàn)象往往是爆燃的前兆。由于爆燃能夠形成很高的燃燒速度和溫度，因此會直接造成火災，所以與閃燃現(xiàn)象相比，具有很大的火災危險性。這樣積極控制和預防閃燃現(xiàn)象的出現(xiàn)，就具有及其重要的現(xiàn)實意義爆炸極限與爆炸溫度極限的區(qū)別:爆炸極限：可燃物質與空氣必須在一定的濃度范圍內均勻混合，形成預混合氣，遇到火源才會發(fā)生爆炸，這個濃度范圍稱為爆炸極限，或爆炸濃度極限。爆炸溫度極限：是可燃液體受熱蒸發(fā)出的蒸氣濃度等于爆炸濃度極限時溫度范圍。爆炸極限是可燃物質與空氣均勻。簡述高閃點液體的引燃方式以及燈芯點火的引燃原理：高閃點液體的引燃：當液體閃點大于環(huán)境溫度時，液面上的蒸氣濃度小于爆炸濃度下限，這時不可能用點火源對液體表面進行快速的引燃。常見的點燃方式有兩種：一種方法是對液體進行整體加熱，使其溫度大于燃點，然后進行點燃；另一種方法是利用燈芯點火。燈芯點火的原理為：由于毛細現(xiàn)象，燈芯將可燃液體吸附到燈芯中，又由于燈芯比熱容小，燈芯上的液體的熱對流運動被限制，因此很容易用小火焰加熱，使燈芯上的可燃液體被加熱到燃點以上溫度而被點燃。燈芯周圍的液體被加熱，表面張力的平衡被破壞，從而使液體產生回流，即在液體表面上產生一個凈作用力，驅使熱流體離開受熱區(qū)，而液面以下鄰近的冷流體則流向加熱區(qū)?；亓骷訜岬慕Y果會使液體的整體溫度提高，當燈芯附近的液體溫度達到燃點時，火焰就開始向整個液面?zhèn)鞑?。沸溢火災的發(fā)生特點：1）沸溢通常發(fā)生在接近燃燒過程的結束。2）沸溢發(fā)生前表現(xiàn)出明顯的征兆。例如液滴微爆的噪聲、火焰大尺度的脈動，含水層激烈沸騰引起的罐體震動等。沸溢時，燃燒速率和熱輻射急劇增加。4）沸溢發(fā)生時，大量的油品外溢。5）火焰結構發(fā)生急劇變化。例如，火焰高度大幅度增高，火焰形狀與初始穩(wěn)態(tài)燃燒時大不相同，發(fā)煙量也大為增加。噴濺現(xiàn)象形成的條件：1）油品具有形成熱波的條件。2）原油底部存在水墊層。3）油品的黏度較大。4）高溫熱波與水墊層接觸噴濺現(xiàn)象如何預防：首先，要及時掌握儲存原油的種類、含水量、油位的高度，然后以熱波傳播速度與燃燒直線速度估算出從起火到發(fā)生噴濺的時間，做到心中有數(shù)，有備無患。熱波傳播速度與原油性質、儲罐的罐徑、油面高度等因素有關。其次，在原油火災中，應集中兵力，搶在噴濺前撲滅火災，最后在發(fā)生火災0.5-1h以內，及時用蛋白泡沫或氟蛋白泡沫迅速撲滅。同時應一面滅火，一面放水、放油。這時防止噴濺和迅速撲滅原油火災的有效措施。最后，在撲救原油火災中，要注意觀察是否出現(xiàn)噴濺的前兆，若出現(xiàn)噴濺特有的前兆，火場指揮員要立即下達撤退命令，避免和減少不必要的傷亡可燃固體的燃燒分別舉例說明可燃固體的燃燒有哪幾種形式：⑴蒸發(fā)燃燒，蠟燭、松香等可燃固體，在受到熱源加熱時，先熔融蒸發(fā)，隨后蒸氣與氧氣發(fā)生燃燒反應，這種形式的燃燒稱為蒸發(fā)燃燒。⑵表面燃燒，木炭、焦炭以及高熔點的金屬（如鐵、銅），其燃燒反應是在表面與氧直接作用，稱為表面燃燒。⑶分解燃燒，木材、煤等⑷陰燃，直冒煙而無火焰的燃燒，如煙頭等。⑸自燃，煤堆、麥秸堆的自燃。⑹動力燃燒（爆炸），可燃粉塵爆炸，炸藥爆炸、轟然。陰燃發(fā)生的條件：陰燃能否發(fā)生，完全取決于固體可燃物自身的理化性質及其所處的外部環(huán)境?？扇嘉锏睦砘再|是受熱后能產生剛性結構的多孔炭可燃物，外部環(huán)境是熱源有合適的供熱強度。粉塵爆炸的條件是：應具備三個基本條件即可燃粉塵本身具有爆炸性、粉塵必須懸浮在空氣中并于空氣混合到爆炸濃度、有足夠引起粉塵爆炸的火源；除此之外，要產生具有一定危害的粉塵爆炸，還應具備兩個條件即粉塵的懸浮擴散與有限空間。高聚物的燃燒特點：⑴發(fā)熱量高，燃燒速度快，容易引起火災擴散蔓延；⑵發(fā)煙量大，降低能見度；⑶燃燒或分解毒性大.室內火災簡介室內火災發(fā)生經過幾個階段？其特征是什么？室內火災可分成三個階段：火災的初級增長階段、全面發(fā)展階段和衰減階段。特征：初級增長階段：這一階段從出現(xiàn)明火算起。⑴開始火焰體積較小，燃燒狀況與敞開環(huán)境中的燃燒條件差不多；（2）隨后火焰體積逐漸增大，壁面便可對燃燒狀況產生明顯影響;⑶此時，室內的通風狀況對火災的后續(xù)發(fā)展具有重要作用。全面發(fā)展階段：從轟然算起。⑴室內的燃燒強度仍在增加；⑵熱釋放速率逐漸達到最大值，⑶室內溫度可達到1000r；⑷可