防火防爆安全技术

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第一节火灾爆炸事故机理

一、燃烧与火灾

（一）燃烧和火灾的定义、条件

1、燃烧的定义

燃烧是可燃物与助燃物（氧或氧化剂）之间发生的一种发光发热的化学反应，是在单位时间内产生的热量大于消耗热量的反应，通常伴有发热、发光和（或）发烟的现象。首先燃烧是物质与氧化剂之间的放热反应，它通常同时解释放出火焰或可见光。

2、火灾定义

《消防基本术语；第一部分》（GB5907-1986）将火灾定义为在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。以下情況也列入火灾的统计范围：

（1）民用爆炸物品引起的火灾。

（2易燃或可燃液体、可燃气体、蒸气、粉尘以及其他化学易燃易爆物品爆炸和爆炸引起的火灾（地下矿并部分发生的爆炸，不列入火灾统计范围）。

（3）破坏性试验中引起非实验体燃烧的事故。

（4机电设备因内部故障导致外部明火燃烧需要组织扑灭的事故，火灾引起其他物件燃烧的事故。

（5）车辆、船舶；飞机以及其他交通工具发生的燃烧事故、火灾由此引起的其他物件燃烧的事故（飞机因飞行事故而导致本身燃烧的除外）。

3、燃烧和火灾发生的必要条件

同时具备氧化剂、可燃物、点火源，即火的三要素。这三个要素中缺少任何一个，燃烧都不能发生或持续。获得三要素是燃烧的必要条件。在火交防治中，阻断三要素的任何一个要素就可以扑灭火灾。

燃烧的条件

1、可燃物

可燃物就是可以燃烧的物质，绝大多数有机物和一小部分无机物都是可以燃烧的。

2、助燃物

助燃物是指与可燃物结合能导致燃烧的物质，在日常生产、生活中的燃烧，大都是可燃物与空气中的氧气进行化反应的结果，因此，要是可燃物燃烧，必须要有足够的氧含量。

3、点火源

点火源是指使可燃物与助燃发生燃烧的能量来源，如火焰、火星、电火花、高温物体、静电放电、化学反应放出的热量等。

因此，只有在三个条件同时具备，而且数量达到一定比例的前提下互相结互相作用、燃烧才能发生。

（二）燃烧和火灾过程和形式

1、燃烧过程

可燃物质的聚集状态不同，其受热后所发生的燃烧过程也不同。

大多数可燃物质的燃烧并非是物质本身在燃烧，而是物质受热分解出的气体或液体蒸气在气相中的燃烧。

（1）可燃气体最容易燃烧，其燃烧所需要的热量只用于本身的氧化分解，并使其达到自燃点而燃烧.

（2）可燃液体首先蒸发成蒸气，其蒸气进行氧化分解后达到自燃点而燃烧。

（3）在固体燃烧中，如果是简单物质硫、磷等，受热后首先熔化，蒸发成蒸气进行燃没有分解过程。

2、燃烧形式

根据可燃物质的聚集状态不同，燃烧可分为以下4种形式：

（1）扩散燃烧。可燃气体（氢、甲烷、乙炔以及等）从管道、容器的裂缝流向空气时，可燃气体分子与空气分子互相扩散、混合，混合浓度达到爆炸极限范围内的可燃气体遇到火源即着火并能形成稳定火焰的燃烧，称为扩散燃烧。（2）混合燃烧。可燃气体和助燃气体在管道、容器和空问扩散混合，混合气体的浓度在爆炸范围内，遇到火源即发生燃烧，混合燃烧是在混合气体分布的空间快速进行的，称为

混合燃烧。煤气、液化石油气泄漏后遇到明火发生的燃烧爆炸即是混合燃烧，失去控制的混合燃烧往往能造成重大的经济损失和人员伤亡。

（3）蒸发燃烧。可燃液体在火源和热源的作用下，蒸发出的蒸气发生氧化分解而进行的燃烧，称为蒸发燃烧。

（4）分解燃烧。可燃物质在燃烧过程中首先遇热分解出可燃性气体，分解出的可燃性气体再与氧进行的燃烧，称为分解燃烧。

（三）火灾的分类

《火灾分类》（GB/T4968-2008）按物质的燃烧特性将火灾分为6类

A类火灾：指固体物质火灾，这种物质通常具有有机物质，一般在燃烧时能产生灼热灰烬，如木材、棉、毛、嘛、纸张火灾等；

B类火灾：指液体火灾和可熔化的固体物质火灾，如汽油煤油、柴油、原油、甲醇、乙醇、沥青、石蜡火灾等；

C类火灾：指气体火灾，如煤气、天然气、甲烷、乙烷、丙完、氢气火灾等；

D类火灾：指金属火灾，如钾、钠、镁、钛、锆、锂、铝镁合金火灾等；

E类火灾：指带电火灾，是物体带电燃烧的火灾，如发电机、

电缆、家用电器等；

F类火灾：指烹饪器具内烹饪物火灾，如动植物油脂等。（四）火灾基本概念及参数

1.闪燃

可燃物表面或可燃液烋上方在很短时间肉重复出现火焰一闪即灭的现象。闪燃往往是持续燃烧的先兆。

2、阴燃

没有火焰和可见光的燃烧。

3.爆燃

伴随爆炸的燃烧波，以亚音速传播。

4、自燃

是指可燃物在空气中没有外来火源的作用下，靠自热或外热而发生燃烧的现象。根据热源的不同，物质自燃分为自热自燃和受热自燃两种。

5.闪点

6.在规定条件下，材料或制品加热到释放出的气体瞬间着火并出现火焰的最低温度。闪点是衡量物质火灾危险性的重要参数般情况下闪点越低，火灾危险性越大。

6、燃点

在规定的条件下，可燃物质产生自燃的最低温度。

7、自燃点

在规定条件下，不用任何辅助引燃能源而达到引燃的最

低温度。液体和固体可燃物受热分解并析出来的可燃气体挥发物越多，其自燃点越低。固体可燃物粉碎得越细其自燃点越低。一般情况下，密度越大，闪点越高而自燃点越低。8.引燃能、最小点火能

引燃能是指释放能够触发初始燃烧化学反应的能量，也叫最小点火能，影响其反应发生的因素包括温度、释放的能量、热量和加热时间。

9.着火延滞期（诱导期）

对着火延滞期时间一般有下列2种描述：着火延滞期时间指可燃性物质和助燃气体的混合物在高温下从开始暴露到起火的时间；混合气着火前自动加热的时间称为诱导期，在燃烧过程中又称为着火延滞期或着火落后期，单位用ms 表示。

（五）典型火灾的发展规律

通过对大量的火灾事故的研究分析得出，典型火灾事故的发展分为初起期、发展期、最盛期、减弱期和熄灭期。1、初起期是火灾开始发生的阶段，这一阶段可燃物的热解过程至关重要，主要特征是冒烟、阴燃：

2、发展期是火势由小到大发展的阶段。

3、最盛期的火灾燃烧方式是通风控制火灾，火势的大小由建筑物的通风情况决定；

4、熄灭期是火灾由最盛期开始消减直至熄灭的阶段，熄灭