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2015年一級消防工程師考試《技術實務》輔導精華:燃燒類型

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燃燒類型

由于可燃物質(zhì)存在的狀態(tài)不同,可分為均一系燃燒和非均一系燃燒。均一系燃燒指的是燃燒反應在同一相中進行,如氫氣在氧氣中燃燒。與其相反的燃燒反應在兩相間即是非均一系燃燒,如石油、木材和塑料等液體和固體的燃燒。

可燃性氣體的燃燒有混合燃燒和擴散燃燒之分。可燃性氣體預先同空氣(或氧氣)混合,而后進行的燃燒即為混合燃燒。若可燃性氣體與周圍空氣一邊混合一邊燃燒,則稱為擴散燃燒,如可燃性氣體自管中噴出在管口發(fā)生的燃燒,即為擴散燃燒。混合燃燒反應迅速,火焰?zhèn)鞑ニ俣纫部欤瘜W爆炸即屬于這種形式。在擴散燃燒中,由于氧進入反應帶只是部分參與反應,所以常產(chǎn)生不完全燃燒的碳黑。

可燃液體的燃燒有蒸發(fā)燃燒和分解燃燒之分。液體蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸氣進行燃燒叫蒸發(fā)燃燒。難揮發(fā)可燃液體的燃燒是受熱后分解產(chǎn)生的可燃性氣體進行燃燒,故稱為分解燃燒。液體的蒸發(fā)燃燒和分解燃燒的機理和氣體燃燒是相同的。

可燃固體燃燒,如木材和煤的燃燒,是由分解產(chǎn)生的可燃氣體的燃燒,因此屬于分解燃燒。像硫磺和萘這類可燃固體的燃燒,是先熔融蒸發(fā)而后進行燃燒。因此可看作蒸發(fā)燃燒。固體燃燒一般有火焰產(chǎn)生,故又稱火焰型燃燒。當可燃固體燃燒到最后,分解不出可燃氣體時,就剩下炭,此時沒有可見火焰,燃燒轉為表面燃燒或叫均熱型燃燒。金屬的燃燒也是一種表面燃燒。此外根據(jù)燃燒的起因和劇烈程度的不同,又有閃燃、著火以及自燃的區(qū)別。

根據(jù)燃燒的起因不同,燃燒可分為閃燃、著火和自燃三類。

(1)閃燃與閃點

可燃液體的蒸氣(包括可升華固體的蒸氣)與空氣混合后,遇到明火而引起瞬間(延續(xù)時間少于5s)燃燒,稱為閃燃。液體能發(fā)生閃燃的最低溫度,稱為該液體的閃點。閃燃往往是著火先兆,可燃液體的閃點越低,越易著火,火災危險性越大。

一般稱閃點小于或等于45℃的液體為易燃液體,閃點大于45℃的液體為可燃液體。

可燃液體之所以會發(fā)生一閃即滅的閃燃現(xiàn)象,是因為它在閃點的溫度下蒸發(fā)速度較慢,所蒸發(fā)出來的蒸氣僅能維持短時間的燃燒,來不及提供足夠的蒸氣補充維護穩(wěn)定的燃燒。

除了可燃液體外,某些能蒸發(fā)出蒸氣固體,如石蠟、樟腦、萘等,其表面上所產(chǎn)生的蒸氣可以達到一定的濃度,與空氣混合而成為可燃氣體混合物,若與明火接觸,也能出現(xiàn)閃燃現(xiàn)象。

(2)著火與燃燒

可燃物質(zhì)在空氣充足的條件下,達到一定溫度與火源接觸即行著火,移去火源后仍能持續(xù)燃燒達5min以上,這種現(xiàn)象稱為點燃。點燃的最低溫度稱為著火點。如木材的著火點為295℃。

可燃液體的閃點與燃點的區(qū)別:在燃點時燃燒的不僅是蒸氣,而是液體(即液體已達到燃燒的溫度,可提供保持穩(wěn)定燃燒的蒸氣)。在閃點時移去火源后閃燃即熄滅,而在燃點時則能繼續(xù)燃燒。

控制可燃物質(zhì)的溫度在燃點以下是預防發(fā)生火災的措施之一。在火場上,如果有兩種燃點不同的物質(zhì)處在相同的條件下,受到火源作用時,燃點低的物質(zhì)首先著火。用冷卻法滅火,其原理就是將燃燒物質(zhì)的溫度降到燃點以下,使燃燒停止。

(3)自燃和自燃點

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。

自燃點:自燃的最低溫度稱為自燃點。

自燃現(xiàn)象可分為受熱自燃和本身自燃兩種。

a、受熱自燃??扇嘉镔|(zhì)雖然未與明火接觸,但在外部熱源的作用下使溫度達到其自燃點而發(fā)生著火燃燒的現(xiàn)象稱作受熱自燃。

在石油化工生產(chǎn)中,由于可燃物靠近高溫設備管道,加熱或烘烤過度,或者可燃物料泄漏到未保溫的高溫設備管道等原因,均可導致可燃物自燃著火。

b、本身自燃。某些物質(zhì)在沒有外來熱源的作用下,由于物質(zhì)內(nèi)部所發(fā)生的化學或生化的過程而產(chǎn)生熱量,這些熱量在適當?shù)臈l件下會逐漸積聚,使物質(zhì)溫度上升,達到自燃點而燃燒。這種現(xiàn)象稱為本身自燃或自熱燃燒。能引起本身自燃的物質(zhì)有植物油、油脂類、煤、硫化鐵等其它化學物質(zhì)。

影響自燃點的因素有壓力、組分、催化劑、可燃物質(zhì)的化學結構等。一般來說,壓力越高,自燃點越低;活性催化劑能降低物質(zhì)的自燃點;混合氣體中氧濃度增高,將使自燃點降低;各種固體粉碎的越細,自燃點也越低;飽和碳氫化合物的自燃點高于其相應的不飽和化合物的自燃點;芳香族碳氫化合物的自燃點高于含有同數(shù)碳原子脂肪族碳氫化合物的自燃點,正位結構物質(zhì)的自燃點低于異構物質(zhì)的自燃點。

物質(zhì)的燃點、自燃點和閃點的關系:

易燃液體的燃點比閃點約高1~5℃,而閃點愈低,二者的差距愈小。苯、二硫化碳、丙酮等的閃點都低于0℃。在開口的容器中作實驗時,很難區(qū)別出它們的閃點與著火??扇家后w中閃點在100℃以上者,燃點與閃點的差數(shù)可達30℃或更高。

由于易燃液體的燃點與閃點很接近,所以在估計這類液體有火災危險性時,只考慮閃點就可以了。一般來說,液體燃料的密度越小,閃點越低,而自燃點越高;液體燃料的密度越大,閃點越高,而自燃點越低。

責任編輯:慧
發(fā)布:2007-08-10 11:13    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關閉]
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