第一章 火灾燃烧学基础1

11
（1）特别重大火灾
指造成30人以上 死亡，或者100人以上 重伤，或者1亿元以上 直接财产损失的火灾；
12
（2）重大火灾
指造成10人以上 30人以下死亡，或者 50人以上100人以下重 伤，或者5000万元以 上1亿元以下直接财产 损失的火灾；
13
（3）较大火灾
指造成3人以上 10人以下死亡，或者 10人以上50人以下重 伤，或者1000万元以 上5000万元以下直接 财产损失的火灾。
35
36
（6）爆炸
指由于物质急剧 氧化或分解反应，产 生温度、压力升高或 两者同时增加的现象 （对气相燃烧来说， 亦称预混燃烧）。
37
爆炸按其燃烧速度的快慢分为爆燃和爆
轰两类。
1）爆燃 指燃速以亚音速传播的爆炸 （指在空气中穿过未燃烧介质反应前端的速度 ≤340m/s）； 2）爆轰 指燃速以超音速传播，并以冲
500-700
煤炉火星
烟囱火星
1000
600
蜡烛焰
焊割焰 汽车废气火星
640-940
2000-300 600-800
61
石灰与水反应 600-700
一些可燃气体在空气中的
最小引燃能量(mJ)
物质名称 甲烷(8.5%) 丙烷(5-5.5%) 乙炔(7.73%) 氢气(29.5%) 最小引燃能量 物质名称 0.28 0.26 0.019 0.019 汽 油 最小引燃能量 0.2 0.215 0.19 0.55
指物质由外界着火源的作用而引发的燃
烧。由物质外界着火源的作用而引发燃烧的
最低温度称为引燃温度。简称着火点，用
“℃”表示。
21
22
（2）自燃
指可燃物质在没有外界着火源作用的条 件下，靠物质本身内部的一系列物理化学变 化而发生的自动燃烧现象。 物质发生自动燃烧的最低温度称为自燃 点，用“℃”表示。
23
1.是在时间或空间上发生的燃烧；
2.该燃烧是失去控制而造成的； 3.造成了一定的人员伤害和（或） 经济损失。
5
(三) 火灾的特点
1.只要有可燃物以及火灾危险能量存
在都有可能发生
火灾是自然灾害和人为灾害多重灾害的组
合，火灾的发生不分时间、不分地点、不分人
种、不分贫富、不分国家，只要有可燃物以及 火灾危险能量的地方，都有可能发生。
72
2）燃烧形态比较稳定，扩散火焰不运 动，可燃气体与气体氧化剂的混合在可燃气 体喷口进行。 3）只要控制得好，一般不至于造成火
灾，一旦发生火灾也较易扑救。
73
（2）预混燃烧
预混燃烧又称爆炸 式燃烧。实际上就是爆 炸。它是指可燃气体、 蒸气或粉尘预先同空气 （或氧）混合，遇引火 源产生带有冲击力的燃
复杂气体：受热→分解→氧化；
68
2.气体的燃烧特点
（1）简单气体比复杂难于燃烧 这是由于复杂气体增加了分解的过程，而简单气 体没有。 （2）可燃气体比可燃液体易燃，且燃烧速度快 气体燃烧不需像固体、液体那样经熔化、蒸发过 程，其所需热量仅用于氧化或分解，或将气体加热到 燃点，因此，容易燃烧且燃烧速度快。
14
（4）一般火灾
指造成3人以下死 亡，或者10人以下重 伤，或者1000万元以 下直接财产损失的火 灾。 注：“以上”
包括本数，“以下”
不包括本数。
15
（五）火灾的危害
1.危害人的生命 2.造成经济损失； 3.破坏文明成果； 4.破坏生态环境；
5.影响社会安定。
16
（六）导致火灾的常见原因
1.电气使用不当； 2.违章吸烟； 3.生活用火不慎； 5.设备故障； 6.小孩玩火； 7.人为放火；
燃烧范围越宽。
58
6.引燃源的强度
引燃源的温度、能量越高，与可燃物的接触
面越大，时间越长，则引燃源释放给可燃物的能 量也就越多，则可燃物的燃烧范围就越宽，也就 越容易被引燃。 不同引燃强度的电火花对几种烷烃的影响如
下表所示。
59
电火花强度对几种烷烃的影响
烷烃 名称 甲烷 乙烷 丙烷 电压(V) 电流(A) 100 100 100 1A 不爆 不爆 3.6-4.5 燃烧浓度 范围(%) 2A 5.9-13.6 3.5-10.1 2.8-7.6 3A 5.85-14.4 3.4-10.6 2.8-7.7
6
2.是不可挽回的终极灾害
与其他灾害和事故相比，火灾一旦发生
其后果一般都会特别严重，不仅会造成严重
的财产损失，而且还会造成重大的人员伤亡， 并带来不可挽回的灾难后果，是一种不可挽 回的终极灾害。
7
(四) 火灾的分类
8
1.根据失火物质的特性分:
A类火灾--固体火灾; B类火灾--液体火灾; C类火灾--气体火灾;
1
前 言
实践观察发现，任何一起火灾的发生都
是由于失去控制的燃烧所引起的。我们要懂
得防止和扑灭火灾的道理，也就必须首先了 解和掌握物质在火灾条件下的燃烧机理。火 灾燃烧学就是专门研究失去控制的燃烧的一 门学科。
2
一、火灾
3
(一) 火灾的概念
火灾是指在时间或空间上失去控制的燃 烧所造成的灾害。
4
(二) 火灾的特征
43
燃烧的条件
（1）可燃物与氧化剂作用并达到一定的数 量比例，且未收化学抑制； （2）足够能量和温度的引燃源与之作用。 引燃源是指能够引发燃烧的能源。它是燃 烧得以发生的一个重要条件，并非要素。
44
可 燃 物
.
.
氧 化 剂
45
46
燃烧三要素说
47
着火四面体说
48
（六）影响燃烧的因素
49
1.可燃物与氧化剂的配比浓度
内部因素。从丙烷的燃烧看：如下式所示:
C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O 可燃物 氧化剂
41
1.燃烧的要素
（1）可燃物
指在标准状态下的空气中能够燃烧的物质。
（2）氧化剂 指处于高氧化态，具有强氧化性与可燃物 质相结合能够导致燃烧的物质。
42
2. 燃烧的条件
指制约燃烧
存在和发生发展
变化的外部因素。
甲醇(12.24%) 乙醚(51%) 苯(2.7%)
62
（七）掌握燃烧条件的意义
1. 防火：不使燃烧条件形成。 （1）控制可燃和氧化性物质，不使其 相互接触； （2）控制引火源，不使其与可燃和氧
化性物质接触。
63
2.灭火：破坏已经形成的燃烧条件
（1）冷却：降低燃烧物的温度于燃点以下； （2）窒熄：隔绝空气，不使与氧化剂接触； （3）隔离：不使燃烧物有继续燃烧的可燃物； （4）抑制：释放抑制剂使燃烧反应终止。
64
常见的灭火剂
水（细水雾）
惰性气体 二氧化碳 泡沫 干粉
65
二、不同状态物体的燃烧
可燃物质受热后，会因其聚集状态的不同 而发生不同的变化。绝大多数可燃物质的有焰 燃烧都是在蒸气或气体的状态下进行的，而有
的物质则不能变为气态，其燃烧发生在固相中， 如焦炭燃烧时，呈灼热状态。所以，可燃物质 的性质、状态不同，其燃烧特点也不同。
至一定值时燃烧便不能发生。其特点是，对
爆炸上限的影响较为显著。也就是说，燃烧
物未被化学抑制。
常见的化学抑制剂有：七氟丙烷、干
粉等。
57
5.容器的尺寸和材质
（1）直径变小，则燃烧范围变窄，至一 定程度时火焰即不能通过(临界直径)。 （2）容器的材质。容器的催化作用越强，
导热 性越差、透光性越好，则引燃温度越低，
式中： OI — 维持平稳燃烧的最低氧浓度即
氧指数：
(O2) — 氧气流量（L/min）；
(N2) — 氮气流量（L/ min）。
53
通常认为：氧指数(OI)＞50%的材料为 不燃材料；OI在27～50%之间的材料为难燃 材料；OI在20～27%的材料为准燃材料；OI ＜20%的材料为易燃材料。
54
丁烷
戊烷ห้องสมุดไป่ตู้
100
100
不爆
不爆
2.0-5.7
1.3-4.4
2.0-5.85
1.3-4.6
60
几种引燃源的温度(℃)
引燃源名称 引燃源温度 引燃源名称 引燃源温度
火柴焰
烟头中心
500-650
700-800
气灯火焰
酒精灯焰
1600-2100
1180
烟头表面
机械火星
250
1200
煤油灯焰
植物油灯焰
780-1030
物质名称
丙酮 氢气 橡胶屑 多量棉花 蜡烛
氧含量（%）
13.0 5.9 13.0 8.0 16.0
51
（4）氧指数
所谓氧指数，是指在规定条件下，试样在
氧、氮混合气流中，维持平稳燃烧所需要的最 低氧气浓度，以氧气所占的体积百分比的值来 表示。
52
氧指数表达式
O2 OI 100% O2 N 2
木炭的燃烧
27
金属镁固相燃烧（1）
28
金属镁固相燃烧（2）
29
3.按燃烧时的现象分
（1）着火 简称火，是指以释放热量并伴有烟或火 焰或两者兼有为特征的燃烧（亦称扩散燃 烧） 。
30
（2）阴燃
指物质无 可见光的缓慢 燃烧，通常伴 有温度升高的 现象。
31
（3）闪燃
可燃液体表面产生的可燃蒸气遇火源
2.系统温度
温度升高会使可燃物与氧化剂分子的活性
增强，碰撞几率增大，反应速度变快，燃烧范
围变宽。
55
3.系统压力
压力增高会使燃烧反应变快，爆炸 上
限升高，燃烧范围变宽，引燃温度和闪点降 低。反之，压力降低会使燃烧范围变窄，至 一定值时火焰便不能传播。