硫磺燃燒(燃燒基礎(chǔ)知識(shí))
汽油燃燒所需的最低含氧量為14.4%。
大部分物質(zhì)燃燒時(shí)火焰是橙紅色的,但有些物質(zhì)燃燒時(shí)火焰具有特殊的顏色,如硫黃燃燒的火焰是藍(lán)色的,磷和鈉燃燒的火焰是黃色的。
可燃的蒸氣、氣體或粉塵與空氣組成的混合物,遇火源即能發(fā)生爆炸的最高或最低濃度,稱(chēng)為爆炸極限。
通常,根據(jù)燃點(diǎn)的高低,可以衡量可燃物質(zhì)的火災(zāi)危險(xiǎn)性程度。
閃燃往往是可燃性液體發(fā)生著火的先兆,因此,從消防角度來(lái)說(shuō),發(fā)生閃燃就是危險(xiǎn)的警告。
蠟燭、樟腦、松香、硫黃等物質(zhì)燃燒就是典型的蒸發(fā)燃燒形式。
火災(zāi)煙氣在豎井中的上升運(yùn)動(dòng)十分顯著,流動(dòng)蔓延速度可達(dá)6-8m/s,甚至更快。
火災(zāi)煙氣中存在大量的懸浮固體和液體煙粒子,煙粒子粒徑為幾微米到幾十微米,而可見(jiàn)光波的波長(zhǎng)為見(jiàn)光波的波長(zhǎng)為0.4-0.7μm。
爆炸極限作為評(píng)定可燃?xì)怏w、液體蒸氣或粉塵等物質(zhì)火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性大小的主要指標(biāo)。
物質(zhì)以氣體、蒸氣狀態(tài)發(fā)生的爆炸,稱(chēng)為氣體爆炸。
外部引火源(如明火、電火花、電熱器具等)作用于可燃物的某個(gè)局部范圍,使該局部受到強(qiáng)烈加熱而開(kāi)始燃燒的現(xiàn)象,稱(chēng)為引燃(又稱(chēng)點(diǎn)燃)。
在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,可燃性液體表面產(chǎn)生的蒸氣在試驗(yàn)火焰作用下發(fā)生閃燃的最低溫度,稱(chēng)為閃點(diǎn)。
可燃固體受熱后升華或熔化后蒸發(fā),隨后蒸氣與氧氣發(fā)生的有焰燃燒現(xiàn)象,稱(chēng)為蒸發(fā)燃燒。
物質(zhì)無(wú)可見(jiàn)光的緩慢燃燒,通常產(chǎn)生煙氣并有溫度升高的現(xiàn)象,稱(chēng)為陰燃。
易發(fā)生自燃的物質(zhì)種類(lèi),按自燃方式不同分為氧化放熱物質(zhì),分解放熱物質(zhì),發(fā)酵放熱物質(zhì),吸附生熱物質(zhì),遇水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)放熱物質(zhì),聚合放熱物質(zhì),相互接觸能自燃的物質(zhì)。
可燃性氣體或蒸氣與氣體氧化劑互相擴(kuò)散,邊混合邊燃燒的現(xiàn)象,稱(chēng)為擴(kuò)散燃燒。
汽油燃燒所需的最小引燃能量為0.200MJ。
可燃性液體揮發(fā)的蒸氣與空氣混合達(dá)到一定濃度后,遇明火發(fā)生一閃即滅的燃燒現(xiàn)象,稱(chēng)為閃燃。
有焰燃燒需要有可燃物、助燃物、引火源和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)四個(gè)要素。
木材、紙張、棉、麻、毛、絲以及合成高分子的熱固性塑料、合成橡膠等物質(zhì)的燃燒就屬于分解燃燒。
吸附生熱物質(zhì)包括活性炭末、木炭、油煙等炭粉末。
火場(chǎng)上煙氣往往能達(dá)到300-800°C,甚至超過(guò)多數(shù)可燃物質(zhì)的熱分解溫度,人在火災(zāi)煙氣中極易被燙傷。
燃燒的充分條件是:一定數(shù)量或濃度的可燃物,一定含量的助燃物,一定能量的引火源,相互作用。
燃燒是一種十分復(fù)雜的氧化還原化學(xué)反應(yīng),能燃燒的物質(zhì)一定能夠被氧化,而能被氧化的物質(zhì)不一定都能夠燃燒。
在規(guī)定的條件下,可燃物質(zhì)產(chǎn)生自燃的最低溫度,稱(chēng)為自燃點(diǎn)。
物質(zhì)是否發(fā)生了燃燒反應(yīng),可根據(jù)“化學(xué)反應(yīng)、放出熱量、發(fā)出光亮”這三個(gè)特征來(lái)判斷。
濃度為5%的二氧化會(huì)引起人體呼吸困難,喘不過(guò)氣來(lái),30min內(nèi)引起中毒。
在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,物質(zhì)在外部引火源作用下表面起火并持續(xù)燃燒一定時(shí)間所需的最低溫度,稱(chēng)為燃點(diǎn)。
空氣中含有大約21%的氧。
煙囪效應(yīng)是指在相對(duì)封閉的豎向空間內(nèi),由于氣流對(duì)流而使煙氣和熱氣流向上流動(dòng)的現(xiàn)象。
凡與可燃物相結(jié)合能導(dǎo)致和支持燃燒的物質(zhì),稱(chēng)為助燃物(也稱(chēng)氧化劑)。
燃燒過(guò)程的發(fā)生和發(fā)展都必須具備以下三個(gè)必要條件,即可燃物、助燃物和引火源,這三個(gè)條件通常被稱(chēng)為“燃燒三要素”。
可燃?xì)怏w或蒸氣預(yù)先同空氣(或氧氣)混合,遇引火源產(chǎn)生帶有沖擊力的燃燒現(xiàn)象,稱(chēng)為預(yù)混燃燒。
在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,可燃性液體表面產(chǎn)生的蒸氣在試驗(yàn)火焰作用下發(fā)生閃燃的最低溫度,稱(chēng)為閃點(diǎn)。
可燃物按化學(xué)組成分類(lèi),可分為有機(jī)可燃物和無(wú)機(jī)可燃物兩大類(lèi)。
裝在容器內(nèi)的液體或氣體,由于物理變化引起體積迅速膨脹,導(dǎo)致容器壓力急劇增加, 因超壓或應(yīng)力變化使容器發(fā)生爆炸,且在爆炸前后物質(zhì)的性質(zhì)及化學(xué)成分均不改變的現(xiàn)象,稱(chēng)為物理爆炸。
無(wú)論何種形式的引火源,都必須達(dá)到一定的能量。
含氧量達(dá)到50%以上的可燃物燃燒時(shí),火焰幾乎無(wú)光。
在周?chē)橘|(zhì)中瞬間形成高壓的化學(xué)反應(yīng)或狀態(tài)變化,通常伴有強(qiáng)烈放熱、發(fā)光和聲響的現(xiàn)象,稱(chēng)為爆炸。
正在燃燒的油層下的水層因受熱沸騰膨脹導(dǎo)致燃燒著的油品噴濺,使燃燒瞬間增大的現(xiàn)象,稱(chēng)為沸溢。
當(dāng)空氣中含氧量低于6%時(shí),人的呼吸會(huì)停止,約5min就會(huì)死亡。
蒸汽沖破油層將燃燒著的油滴和包油的油汽拋向上空,向四周?chē)姙R燃燒,這種現(xiàn)象稱(chēng)為噴濺燃燒。
木炭、焦炭、鐵、銅等物質(zhì)燃燒就屬于典型的表面燃燒。
將液體生產(chǎn)及儲(chǔ)存場(chǎng)所的火災(zāi)危險(xiǎn)性分為3個(gè)類(lèi)別,甲類(lèi)液體(閃點(diǎn)<28oC)、乙類(lèi)液體(28oC≤閃點(diǎn)<60oC)、丙類(lèi)液體(閃點(diǎn)≥60oC)。
可燃物在沒(méi)有外部火源的作用時(shí),因受熱或自身發(fā)熱并蓄熱所產(chǎn)生的燃燒,稱(chēng)為自燃。
生產(chǎn)生活實(shí)踐中引火源通常有明火、高溫物體、化學(xué)熱能、電熱能、機(jī)械熱能、生物能、光能和核能。
可以燃燒的物品稱(chēng)為可燃物,如紙張、木材、煤炭、汽油、氫氣等。
某些物質(zhì)也可作為燃燒反應(yīng)的助燃物,如氯、氟、氯酸鉀等。
如果燃燒物的含碳量達(dá)到60%以上,火焰則發(fā)出顯光,而且?guī)в写罅亢跓煛?/p>
火災(zāi)煙氣的主要成分有:燃燒和熱分解所生成的氣體,例如一氧化碳、二氧化碳、氰化氫、氯化氫、硫化氫、乙醛、丙醛、光氣、苯、甲苯、氯氣、氨氣、氮氧化合物等。
火焰由焰心、內(nèi)焰、外焰三部分構(gòu)成。
爆炸按照產(chǎn)生的原因和性質(zhì)不同,分為物理爆炸、化學(xué)爆炸和核爆炸。化學(xué)爆炸,按照爆炸物質(zhì)不同,分為氣體爆炸、粉塵爆炸和炸藥爆炸;按照爆炸傳播速率不同,又分為爆燃、爆炸和爆轟。
“燃燒三角形”需增加一個(gè)“鏈?zhǔn)椒磻?yīng)”,形成“燃燒四面體”,即有焰燃燒需要有可燃物、助燃物、引火源和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)四個(gè)要素。
煙羽流按火焰及煙的流動(dòng)情形,可分為“軸對(duì)稱(chēng)型煙羽流”“陽(yáng)臺(tái)溢出型煙羽流”“窗口型煙羽流”。
粉塵爆炸應(yīng)具備以下五個(gè)基本條件:一是粉塵本身要具有可燃性或可爆性。二是粉塵為懸浮粉塵且達(dá)到爆炸極限。三是有足以引起粉塵爆炸的引火源。四是氧化劑。五是受限空間。
影響自燃發(fā)生的因素,主要有以下三種:一是產(chǎn)生熱量的速率,二是通風(fēng)效果,三是物質(zhì)周?chē)h(huán)境的保溫條件。
固體可燃物受熱時(shí),產(chǎn)生的可燃蒸氣或熱解產(chǎn)物釋放到大氣中,與空氣適當(dāng)?shù)鼗旌?,若存在合適的引火源或溫度達(dá)到了其自燃點(diǎn),就能被引燃。影響固體可燃物的引燃因素主要有可燃物的密度(密度小的物質(zhì)容易引燃)、可燃物的比表面積(比表面積大的可燃物容易引燃)、可燃物的厚度(薄材料比厚材料容易引燃)。
“可燃物質(zhì)在燃燒過(guò)程中,如果生成的產(chǎn)物還能繼續(xù)燃燒, 則稱(chēng)為不完全燃燒,其產(chǎn)物為不完全燃燒產(chǎn)物,例如一氧化碳、醇類(lèi)、醛類(lèi)、醚類(lèi)等”。
可燃的蒸氣、氣體或粉塵與空氣組成的混合物,遇火源即能發(fā)生爆炸的最低濃度,稱(chēng)為爆炸下限。
“將生產(chǎn)中使用或產(chǎn)生爆炸下限不小于10%的氣體,劃分為乙類(lèi)生產(chǎn),例如一氧化碳?jí)嚎s機(jī)室及凈化部位,發(fā)生爐煤氣或鼓風(fēng)爐煤氣凈化部位,氨壓縮機(jī)房”。
由燃燒或熱解作用而產(chǎn)生的全部物質(zhì),稱(chēng)為燃燒產(chǎn)物。它通常包括燃燒生成的煙氣、熱量和氣體等。
火焰具有以下基本特征:火焰具有放熱性、火焰具有顏色和發(fā)光性、火焰具有電離特性、火焰具有自行傳播的特征。
煙氣的危害性主要表現(xiàn)為毒害性、 窒息性、高溫性、爆炸性、減光性和恐怖性。
可燃物著火一般有引燃和自燃兩種方式。
由機(jī)械、物質(zhì)或環(huán)境的不安全狀態(tài)引發(fā)爆炸事故的原因主要有以下三個(gè)方面:生產(chǎn)設(shè)備原因、生產(chǎn)工藝原因、物料原因。
根據(jù)氣體物質(zhì)燃燒過(guò)程的控制因素不同,其有以下兩種燃燒方式:擴(kuò)散燃燒和預(yù)混燃燒。
液體物質(zhì)燃燒主要有以下燃燒方式:閃燃、蒸發(fā)燃燒、沸溢燃燒、噴濺燃燒。
著火房間內(nèi)煙氣在流動(dòng)擴(kuò)散過(guò)程中,會(huì)出現(xiàn)以下現(xiàn)象:煙羽流,頂棚射流,煙氣層沉降,火風(fēng)壓。
按燃燒物形態(tài)不同,燃燒分為固體物質(zhì)燃燒、液體物質(zhì)燃燒和氣體物質(zhì)燃燒三種類(lèi)型。
爆炸極限在消防中的應(yīng)用分類(lèi):作為評(píng)定可燃?xì)怏w、液體蒸氣或粉塵等物質(zhì)火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性大小的主要指標(biāo),作為確定廠房和倉(cāng)庫(kù)防火措施的依據(jù),在生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、使用過(guò)程中,根據(jù)可燃物的爆炸極限及其危險(xiǎn)特性,確定相應(yīng)的防爆、泄爆、抑爆、隔爆和抗爆措施。
氣體爆炸具有的主要特征:易產(chǎn)生燃燒痕跡,不易產(chǎn)生明顯的煙熏,爆炸燃燒波作用范圍廣,擊碎力小,拋岀物塊大、量少、拋出距離近,現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有明顯的炸點(diǎn)。
根據(jù)固體物質(zhì)的燃燒特性,其主要有以下四種燃燒方式:陰燃、蒸發(fā)燃燒、分解燃燒、表面燃燒。
粉塵爆炸的特點(diǎn):一是能發(fā)生多次爆炸。二是爆炸所需的最小點(diǎn)火能量較高。三是高壓持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),破壞力強(qiáng)。
通常,沸溢形成必須具備以下條件:油品為重質(zhì)油品、油品黏度較大、油品具有熱波的特性、油品含有乳化水。
影響自燃發(fā)生的因素:產(chǎn)生熱量的速率、通風(fēng)效果、物質(zhì)周?chē)h(huán)境的保溫條件。
燃燒的充分條件:一定數(shù)量或濃度的可燃物、一定含量的助燃物、一定能量的引火源、相互作用。按照爆炸傳播速率不同,又分為爆燃、爆炸和爆轟。
液化石油氣鋼瓶受熱爆炸以及油桶或輪胎爆炸等均屬于物理爆炸。
研究表明,噴濺發(fā)生的時(shí)間與油層厚度、熱波移動(dòng)速度及油的燃燒線速度有關(guān),儲(chǔ)罐從著火到噴濺的時(shí)間與油層厚度成正比,與燃燒的速度和熱波傳播的速度成反比。
在生產(chǎn)生活實(shí)踐中引火源通常有明火、高溫物體、化學(xué)熱能、電熱能、機(jī)械熱能、生物能、光能和核能等。
當(dāng)煙羽流撞擊到房間的頂棚后,沿頂棚水平運(yùn)動(dòng),形成一個(gè)較薄的頂棚射流層,稱(chēng)為頂棚射流。
粉塵是指在大氣中依其自身重量可沉淀下來(lái),但也可持續(xù)懸浮在空氣中一段時(shí)間的固體微小顆粒。
根據(jù)閃點(diǎn)將液體分為易燃液體和可燃液體。
可燃液體的閃點(diǎn)越低,火災(zāi)危險(xiǎn)性就越大;反之,則越小。
由于物質(zhì)在瞬間急劇氧化或分解(即物質(zhì)本身發(fā)生化學(xué)反應(yīng))導(dǎo)致溫度、壓力增加或兩者同時(shí)增加而形成爆炸,且爆炸前后物質(zhì)的化學(xué)成分和性質(zhì)均發(fā)生了根本的變化的現(xiàn)象,稱(chēng)為化學(xué)爆炸。
在密閉或通風(fēng)不良的場(chǎng)所發(fā)生火災(zāi),由于燃燒消耗了氧, 氧濃度降低,燃燒速度減慢,分解出的氣體量減少,火焰逐漸熄滅,此時(shí)有焰燃燒可能轉(zhuǎn)為陰燃。
重質(zhì)油品儲(chǔ)罐的下部有水墊層時(shí),發(fā)生火災(zāi)后可能會(huì)產(chǎn)生噴濺燃燒。
凡與可燃物質(zhì)相結(jié)合能導(dǎo)致和支持燃燒的物質(zhì)稱(chēng),為助燃物。
火焰在粉塵云中傳播,引起壓力、溫度明顯躍升的現(xiàn)象, 稱(chēng)為粉塵爆炸。
爆轟又稱(chēng)爆震,是指以沖擊波為特征,傳播速度大于未反應(yīng)物質(zhì)中聲速的化學(xué)反應(yīng)。
可燃?xì)怏w與空氣組成的混合氣體遇火源能否發(fā)生爆炸,與氣體中的可燃?xì)怏w濃度有關(guān)。
火焰的顏色還與燃燒溫度有關(guān),燃燒溫度越高,顏色越接近藍(lán)白色。
物質(zhì)以氣體、蒸氣狀態(tài)發(fā)生的爆炸,稱(chēng)為氣體爆炸。
鋁粉遇水發(fā)生劇烈反應(yīng),產(chǎn)生大量反應(yīng)熱,引燃自身或反應(yīng)產(chǎn)物,導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸發(fā)生。
爆炸極限范圍越大,爆炸下限越低,爆炸上限越高,爆炸危險(xiǎn)性就越大。
可燃性液體發(fā)生閃燃是因?yàn)橐后w在閃燃溫度下蒸發(fā)的速度較 “慢”,來(lái)不及提供足夠的蒸氣維持穩(wěn)定的燃燒。
燃燒是指可燃物與氧化劑作用發(fā)生的放熱反應(yīng),通常伴有火焰、發(fā)光和(或)煙氣的現(xiàn)象。
爆燃是指以亞音速傳播的燃燒波。
有焰燃燒都存在著鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。
在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,物質(zhì)在外部引火源作用下表面起火并持續(xù)燃燒一定時(shí)間所需的最低溫度,稱(chēng)為燃點(diǎn)。
可燃性氣體或蒸氣與氣體氧化劑互相擴(kuò)散,邊混合邊燃燒的現(xiàn)象,稱(chēng)為擴(kuò)散燃燒。
根據(jù)熱源不同,自燃分為兩種類(lèi)型。一種是自熱自燃,另一種是受熱自燃。
雖然有可燃物,但當(dāng)其揮發(fā)的氣體或蒸氣濃度不夠時(shí),即使有足夠的空氣(氧化劑)和引火源接觸,也不會(huì)發(fā)生燃燒。
炸藥爆炸的發(fā)生,一般應(yīng)具備以下3個(gè)條件:爆炸藥、起爆裝置和起爆能源。
引火源溫度越高,越容易點(diǎn)燃可燃物質(zhì)。
通常將氣相燃燒并伴有發(fā)光現(xiàn)象稱(chēng)為有焰燃燒,物質(zhì)處于固體狀態(tài)而沒(méi)有火焰的燃燒稱(chēng)為無(wú)焰燃燒。
懸浮粉塵是指懸浮在助燃?xì)怏w中的高濃度可燃粉塵與助燃?xì)怏w的混合物。凡使物質(zhì)開(kāi)始燃燒的外部熱源(能源),稱(chēng)為引火源(也稱(chēng)點(diǎn)火源)。
比表面積大的可燃物容易引燃。
火焰的顏色取決于燃燒物質(zhì)的化學(xué)成分和氧化劑的供應(yīng)強(qiáng)度。
正在燃燒的油層下的水層因受熱沸騰膨脹導(dǎo)致燃燒著的油品噴濺,使燃燒瞬間增大的現(xiàn)象,稱(chēng)為沸溢。
可燃物的自燃點(diǎn)越低,發(fā)生自燃的危險(xiǎn)性就越大。
煙氣是指物質(zhì)高溫分解或燃燒時(shí)產(chǎn)生的固體和液體微粒、 氣體,連同夾帶和混入的部分空氣形成的氣流。
具備了燃燒的必要條件,并不意味著燃燒必然發(fā)生。發(fā)生燃燒,其“三要素”彼此必須要達(dá)到一定量的要求,并且三者存在相互作用的過(guò)程,這就是發(fā)生燃燒或持續(xù)燃燒的充分條件。
閃點(diǎn)與可燃性液體的飽和蒸氣壓有關(guān),飽和蒸氣壓越高, 閃點(diǎn)越低。
最低引爆能量是指在一定條件下,每一種爆炸性混合物的起爆最小點(diǎn)火能量。
爆炸性混合物的最低引爆能量越小,其燃爆危險(xiǎn)性就越大,低于該能量,混合物就不會(huì)爆炸。
火風(fēng)壓是指建筑物內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí),在起火房間內(nèi),由于溫度上升,氣體迅速膨脹,對(duì)樓板和四壁形成的壓力。
物質(zhì)的燃點(diǎn)越低,越容易著火,火災(zāi)危險(xiǎn)性也就越大。以爆炸下限“10%”為分界線,小于10%的為甲類(lèi)生產(chǎn),不小于10%的為乙類(lèi)生產(chǎn)。
由燃燒或熱解作用而產(chǎn)生的全部物質(zhì),稱(chēng)為燃燒產(chǎn)物。它通常包括燃燒生成的煙氣、熱量和氣體等。
作者:yunbaotang本文地址:http://www.ntlljf.com/bao/70028.html發(fā)布于 2023-12-16
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