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1、燃燒與爆炸知識培訓,燃 燒,Part 01,燃燒的概念,燃燒的反應過程極其復雜，游離基的鏈鎖反應是燃燒反應的實質，光和熱是燃燒過程中發生的物理現象。,燃燒是指可燃物與氧化劑產生化學作用而發生的放熱反應，通常伴有火焰、發光和（或）發煙現象。,燃燒的類型,燃 燒類 型,燃燒的類型,（1）易燃、可燃液體（包括具有升華性質的可燃固體）表面揮發的蒸氣濃度隨其溫度上升而增大，這些蒸氣與空氣形成混合氣體。當蒸氣達到一定濃度時，如與火源接觸，就會產生一閃即滅的瞬間燃燒，這種現象稱為閃燃。,（2）當可燃物在密閉的室內著火時，這些有機物因燃燒分解出可燃性物質，由于密閉空間氧氣被耗盡，致使火焰在短時間內熄滅而成陰燃2、冒煙狀態。然而屋內可燃物均已達臨界點，并充滿不完全燃燒氣體。因此當有新鮮空氣突然灌入時，所有可燃物表面將全都一起燃燒，造成一片火海，極為致命。這種現象也稱為閃燃，亦稱燃爆。,兩種含義,可燃物在與空氣共存的條件下，當達到某一溫度時，與著火源接觸即能引起燃燒，并在著火源離開后仍能持續燃燒，這種持續燃燒的現象叫著火。,是指可燃物在空氣中沒有外來火源的作用，靠自熱或外熱而發生燃燒的現象。,在極短時間內，釋放出大量能量，產生高溫，并放出大量氣體，在周圍介質中造成高壓的化學反應或狀態變化，同時破壞性極強。,燃燒的類型,燃燒的必要條件,這三個必要條件可表示成“燃燒三角形”和“燃燒四面體”。,物質燃燒過程的發3、生和發展，必須具備以下三個必要條件,燃燒的必要條件,可燃物凡是能與空氣中的氧或其他氧化劑起化學反應的物質都稱為“可燃物”，如木材、氫氣、汽油、煤炭、紙張、硫等。可燃物按其化學組成，可分為無機可燃物和有機可燃物兩大類。從數量上講，絕大部分可燃物為有機物，少部分為無機物。按其所處的狀態，又可分為可燃固體、可燃液體和可燃氣體三大類。對于這三種狀態的可燃物來說，其燃燒難易程度是不同的，一般是氣體比較容易燃燒，其次是液體，最后是固體。,可燃物是燃燒不可缺少的一個首要條件，是燃燒的內因，沒有可燃物，燃燒就根本不能發生。,溫度（引火源）是指供給可燃物與氧或助燃劑發生燃燒反應的能量來源。常見的是熱能，其他還有4、從化學能、電能、機械能等轉變而來的熱能。,氧化劑 幫助和支持可燃物燃燒的物質，即能與可燃物發生氧化反應的物質稱為氧化劑。燃燒過程中的氧化劑主要是空氣中游離的氧，另外如氟、氯等也可以作為燃燒反應的氧化劑。,燃燒的必要條件,與燃燒相關的常用概念,閃 燃,在液體（固體）表面上能產生足夠的可燃蒸氣，遇火能產生一閃即滅的火焰的燃燒現象。,陰 燃,沒有火焰的緩慢燃燒的現象。,爆 燃,以亞音速傳播的爆炸。,自 燃,可燃物質在沒有外部明火焰等火源作用下，因受熱或自身發熱并蓄熱所產生自行燃燒的現象。根據熱來源不同，物質自燃可分為兩種：一是本身自燃；二是受熱自燃。本身自燃，就是由于物質內部自行發熱而發生燃燒現象。5、受熱自燃就是物質被加熱到一定溫度時發生燃燒現象。,與燃燒相關的常用概念,同系物中異構體比正構體的閃點低；同系物的閃點隨其分子量的增加而升高，隨其沸點升高而升高。各組分混合液，如汽油、煤油等，其閃點隨沸程的增加而升高；低閃點液體和高閃點液體形成的混合液，其閃點低于這兩種液體閃點的平均值。木材的閃點在260左右。,（1）閃點是生產廠房的火災危險性分類的重要依據；（2）閃點是儲存物品倉庫的火災危險性分類的依據；（3）閃點是甲、乙、丙類危險液體分類的依據；（4）以甲、乙、丙類液體分類為依據規定了廠房和庫房的耐火等級、層數、占地面積、安全疏散、防火間距、防爆設置等；（5）以甲、乙、丙類液體的分類為依據規6、定了液體儲罐、堆場的布置、防火間距、可燃和助燃氣體儲罐的防火間距，液化石油氣儲罐的布置、防火間距等。,與燃燒相關的常用概念,與燃燒相關的常用概念,（1）受熱熔融，熔融后可視液體、氣體的情況；（2）揮發物的數量，揮發出的可燃物越多，其自燃點越低；（3）固體的顆粒度，固體顆粒越細，其比表面積就越大，自燃點越低；（4）受熱時間，可燃固體長時間受熱，其自燃點會有所降低。,（1）壓力，壓力越高，自燃點越低；（2）氧濃度，混合氣中氧濃度越高，自燃點越低；（3）催化，活性催化劑能降低自燃點，鈍性催化劑能提高自燃點；（4）容器的材質和內徑，器壁的不同材質有不同的催化作用，容器直徑越小，自燃點越高。,與燃燒相關7、的常用概念,氧指數是指在規定條件下，固體材料在氧、氮混合氣流中，維持平穩燃燒所需的最低氧氣濃度以氧氣所占體積的百分數表示。氧指數高表示材料不易燃燒，氧指數低表示材料容易燃燒，一般認為氧指數22屬于易燃材料，氧指數在2227之間屬可燃材料，氧指數27屬難燃材料。,與燃燒相關的常用概念,可燃液體的燃燒特點 可燃液體的燃燒實際上是可燃蒸氣的燃燒，因此，液體是否能發生燃燒以及燃燒速率的高低，與液體的蒸氣壓、閃點、沸點和蒸發速率等性質有關。,甲類（一級易燃液體），閃點 28；乙類（二級易燃液體），閃點 28 60；丙類（可燃液體），閃點 60。,在不同類型油類的敞口貯罐的火災中容易出現三種特殊現象：沸溢8、噴濺和冒泡。沸溢現象是指液體在燃燒過程中，由于不斷向液層內傳熱，會使含有水分、粘度大、沸點在100以上的重油、原油產生沸溢和噴濺現象，造成大面積火災。能產生沸溢現象的油品稱為沸溢性油品。,與燃燒相關的常用概念,固體的燃燒特點固體可燃物必須經過受熱、蒸發、熱分解，固體上方可燃氣體濃度達到燃燒極限，才能持續不斷地發生燃燒。燃燒方式分為：蒸發燃燒、分解燃燒、表面燃燒和陰燃四種。,陰燃一些固體可燃物在空氣不流通、加熱溫度較低或含水分較高時會陰燃。如成捆堆放的棉、麻等，隨著陰燃的進行，熱量聚集、溫度升高，此時空氣導入可能會轉變為有焰燃燒。,蒸發燃燒熔點較低的可燃固體，受熱熔融后，類似于可燃液體蒸發成蒸9、汽而燃燒。如硫、磷、瀝青、熱塑性高分子材料等。,分解燃燒分子結構復雜的固體可燃物，在受熱后分解出其組成成分，與加熱溫度相應的熱分解產物再氧化燃燒，稱為分解燃燒。如木材、紙張、棉、麻、毛巾、熱固塑料、合成橡膠等燃燒。,表面燃燒蒸汽壓非常小或難以熱分解的可燃固體，不能發生蒸發燃燒或分解燃燒，當氧氣包圍物質表層時，呈熾熱狀態發生無焰燃燒，屬于非均相燃燒，即表面燃燒。表面發紅，而無火焰，如木炭、焦炭等的燃燒。,燃燒產物及其毒性,燃燒產物是指由燃燒或熱解作用產生的全部物質。燃燒產物包括：燃燒生成的氣體、能量、可見煙等。燃燒生成的氣體一般是指：二氧化碳、一氧化碳、氰化氫、丙烯醛、氯化氫、二氧化硫等。,火災10、統計表明，火災中死亡人數大約80%是由于吸入火災中燃燒產生的有毒煙氣而致死的。火災產生的煙氣中含有大量的有毒成分，如上所述。二氧化碳是主要的燃燒產物之一，而一氧化碳是火災中致死的主要燃燒產物之一，其毒性在于對血液中血紅蛋白的高親和性，其對血紅蛋白的親和力比氧氣高出250倍。,爆炸燃燒的特殊形式,Part 02,爆炸的概念,爆炸是指由于物質急劇氧化或分解反應，使溫度、壓力急劇增加或使兩者同時急劇增加的現象。,爆炸的概念,物理爆炸：由于液體變成蒸氣或者氣體迅速膨脹，壓力急速增加，并大大超過容器的極限壓力而發生的爆炸。如蒸氣鍋爐、液化氣鋼瓶、氣壓式升降椅等的爆炸。,爆炸的概念,化學爆炸：因物質本身起11、化學反應，產生大量氣體和高溫而發生的爆炸。如炸藥的爆炸，可燃氣體、液體蒸氣和粉塵與空氣混合物的爆炸等。化學爆炸是消防工作中防止爆炸的重點。,爆炸的概念,爆炸極限,爆炸極限是指可燃氣體、蒸汽或粉塵與空氣混合后，遇火可產生爆炸的最高濃度或最低濃度。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 10%的氣體劃分為甲類氣體，少數爆炸下限 10%的氣體劃分為乙類氣體。,初始溫度高，爆炸極12、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。,影響爆炸極限的因素,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。,粉塵爆炸的特點,件,關于粉塵爆炸,粉,塵,爆,炸,的,條,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。,顆粒的尺寸,粉塵濃度,空氣的含水量,含氧量,可燃氣體含量,影響粉塵爆炸的因素,感謝您的聆聽,