消防基礎(chǔ)知識--燃燒與爆炸.ppt

2019/4/23,1,消防基礎(chǔ)知識,燃燒 爆炸,課時：3小時 主講人；張林,2019/4/23,2,第一節(jié)：燃燒,一、燃燒的本質(zhì) 燃燒，俗稱“著火”。人們通過長期用實踐和大量的科學實驗證明，燃燒是可燃物質(zhì)與氧化劑作用發(fā)生的一種放熱發(fā)光的劇烈化學反應(yīng)。,2019/4/23,3,二、燃燒的條件* （一）、燃燒的必要條件,點火源,可燃物,助燃物,燃燒三角形,（無焰）,用燃燒三角形來表示無焰燃燒 的必要條件是非常確切的,2019/4/23,4,燃燒四面體,可燃物,點火源,助燃物,未受抑制的鏈式反應(yīng),燃燒的必要條件,（有焰）,有焰燃燒，因過程中存在未受抑制的游離基 （自由基，它是一種高度活潑的化學基因） 作中間體，能與其它的自由基和分子起反應(yīng)， 從而使燃燒按鏈式反應(yīng)擴展。,2019/4/23,5,1、可燃物 凡是能與空氣中的氧氣或其他氧化劑起燃燒化學反應(yīng)的物質(zhì)稱可燃物，如木材、氫氣、汽油、紙張、硫等。 可燃物按物理狀態(tài)分為：氣體可燃物、液體可燃物、固體可燃物 注：灼熱的鐵在純氧中能發(fā)生劇烈的燃燒，灼熱的銅能在純氯中發(fā)生劇烈燃燒；把鋁粉碎成粉末，不但會燃燒，甚至一旦飛揚在空氣中還能發(fā)生爆炸。（瞿溪爆炸案）,2019/4/23,6,2、助燃物 凡是與可燃物質(zhì)相結(jié)合并能幫助、支持和導致著火或爆炸的物質(zhì)，稱為助燃物。助燃物實際上是氧化劑，最常見的是氧氣， 除氧氣外，氟、氯、溴、氯酸鉀、過氧化鈉等也可以作為燃燒反應(yīng)的氧化劑。,2019/4/23,7,3、點火源 凡是能引起可燃物著火或爆炸的熱能源，統(tǒng)稱為點火源（又稱引火源） 常見的能量來源有熱能、電能、光能等,2019/4/23,8,3.1、點火源分類 常見的火源有以下七類： 1、明火焰； 2、高溫物體； 3、電火花； 4、撞擊與摩擦； 5、光線照射與聚集； 6、絕熱壓縮（機械能變?yōu)闊崮埽?7、化學反應(yīng)放熱（化學能變?yōu)闊崮?;,2019/4/23,9,3.2、明火焰的危險性及安全對策 明火焰的危險性和表現(xiàn)形式 明火焰裸露之火 常見的明火焰：火柴火焰、打火機火焰、蠟燭火焰、煤爐火焰、液化石油汽灶具火焰、工業(yè)蒸汽鍋爐火焰、酒精噴打火焰、氣焊氣割火焰等,2019/4/23,10,絕大多數(shù)明火焰的溫度超過700，而絕大多數(shù)可燃物的自燃點低于700。,幾種固體的自燃點,幾種氣體及液體在空氣中的自燃點,幾種粉塵的自燃點,2019/4/23,11,以下就典型的高溫物體予以介紹：,（1）鐵皮煙囪：表面溫度在靠近爐灶處可超過500 ，在煙囪垂直升到平房屋頂天棚處，煙囪表面溫度往往也能達到200 。 （2）發(fā)動機燃燒室內(nèi)的溫度一般可達2000 ，排氣管一般還可能高達150 200 。 （3）無焰燃燒的火星：溫度可達350 以上。,2019/4/23,12,4、鏈式反應(yīng) 有焰燃燒都存在著鏈式反應(yīng)，當某種可燃物受熱時，它不僅會汽化，而且該可燃物的分子會發(fā)生熱裂解作用，即它們在燃燒前會裂解成為更簡單的分子。此時，這些分子中的一些原子間的共價鍵會發(fā)生斷裂，從而生成自由基。它是一種高度活潑的化學形態(tài)，能與其他的自由基和分子反應(yīng)，從而使燃燒持續(xù)下去，這就是燃燒的鏈式反應(yīng)。,2019/4/23,13,（二）、燃燒的充分條件 1、一定的可燃濃度 可燃氣體或蒸氣只有在達到一定的濃度時才會發(fā)生燃燒或爆炸，如：甲烷只有在其濃度達到5%時才有可能發(fā)生燃燒；氫氣在空氣中的含量達到4%75%時就能著火甚至爆炸；但若氫氣在空氣中的含量低于4%或高于75%時即不能發(fā)生著火，也不能發(fā)生爆炸。 2、一定的氧氣含量（部分物質(zhì)燃燒所需的最低含氧量）,2019/4/23,14,3、一定的點火能量 各種不同可燃物發(fā)生燃燒，均有本身固定的最小點火能量要求。也就是說，點火源必須有一定的溫度和足夠的熱量，否則，燃燒便不會產(chǎn)生。物質(zhì)燃燒所需點火源的強度，取決于不同可燃物的著火溫度，即引起燃燒的最小點火能量，低于這個能量便不能引起可燃物燃燒。 4、未受抑制的鏈式反應(yīng) 對于有焰燃燒，除以上三個條件外，燃燒過程中存在未受抑制的游離基（自由基），形成鏈式反應(yīng)，使燃燒能夠持續(xù)下去，亦是燃燒的充分條件之一。 注：所謂防火和滅火的基本措施就是去掉其中的一個或幾個條件，使燃燒不致發(fā)生或不能持續(xù)。,2019/4/23,15,三、燃燒的類型 燃燒的類型主要有：閃燃、自燃、著火、陰燃和爆炸。 （一）閃燃 在一定溫度下、液體（固體）表面上能產(chǎn)生足夠的可燃蒸氣，達到一定的濃度時遇火能產(chǎn)生一閃即滅的火焰的燃燒現(xiàn)象稱為閃燃。 液體發(fā)生閃燃的最低溫度叫做閃點 表：為幾種液體的閃點,2019/4/23,16,產(chǎn)生閃燃的現(xiàn)象： 這所以產(chǎn)生閃燃的現(xiàn)象，是由于液態(tài)可燃物表面會產(chǎn)生可燃蒸氣，固態(tài)可燃物也因蒸發(fā)、升華或分解生產(chǎn)可燃氣體或蒸氣，這些可燃氣體與空氣混合而成可燃性氣體。當達到閃點遇明火時，燃燒速度并不快，生成的蒸氣僅能維持一剎那的燃燒，新的蒸氣來不及產(chǎn)生并供應(yīng)燃燒進行下去，所以閃燃一下就滅了。閃燃往往是持續(xù)燃燒的先兆。 注：化工企業(yè)甲類原料倉庫（甲醇、丙酮等）都有在規(guī)定的時間段里，打開排風機進行排風，目的就是稀釋材料表面產(chǎn)生一定濃度的可燃蒸氣。,2019/4/23,17,（二）自燃 可燃物質(zhì)在沒有外部明火火焰等火源的作用下，因受熱或自身發(fā)熱并蓄熱所產(chǎn)生的自行燃燒現(xiàn)象稱為自燃。 例：有些化工企業(yè)簡易倉庫棚頂，安裝自動噴淋系統(tǒng)（高溫時打開噴淋在棚頂自動噴水，目的就是降溫，防止受熱自燃）,分,本身自燃,受熱自燃,物質(zhì)內(nèi)部自行發(fā)熱而發(fā)生的燃燒現(xiàn)象,物質(zhì)本加熱到一定溫度時發(fā)生的燃燒現(xiàn)象,2019/4/23,18,（三）著火 可燃物在空氣中受著火源的作用而發(fā)生持續(xù)燃燒的現(xiàn)象，叫做著火。物質(zhì)著火，需要一定的溫度?？扇嘉镩_始持續(xù)燃燒所需要的最低溫度叫做燃點（又叫著火點）。 表：一些可燃物的燃點,可燃物,未達燃點,不著火,燃點越低,可燃物,越容易著火,2019/4/23,19,（四）陰燃 沒有火焰的緩慢燃燒現(xiàn)象稱為陰燃。 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發(fā)生陰燃，如：成捆堆放的棉、麻、紙張及大堆垛的煤、草、水稻、濕森材等易發(fā)生這類火災(zāi)。隨著陰燃的進行，熱量聚集，溫度升高，此時空氣的導入可能會轉(zhuǎn)變?yōu)橛醒嫒紵?例：1998年，安徽貴池一個國營糧倉發(fā)生稻谷陰燃，最后燒掉幾百噸稻谷，堆的太深陽 失火罪,2019/4/23,20,（二）燃爆（閃爆） 以亞音速傳播的爆炸稱為爆燃 例一：居家用的大多數(shù)是嵌入式煤氣灶，灶柜太密封，每次熄火時爐頭內(nèi)未燃燒的煤氣沉淀到灶柜中，沒有得到及時排放，當積累到一定量時，如果煤氣與空氣的混合比率達到爆炸極限28時，一遇明火就很容易發(fā)生閃爆，即瞬時爆炸，產(chǎn)生高溫火球，體積以原來250倍迅速膨脹，除了可以造成人體表面燒傷和家庭設(shè)施損壞外，更致命的是容易造成吸入性呼吸道燙傷。 例二、 鍋爐爐鏜中積存的可燃混合物瞬間同時燃燒，從而使爐膛煙氣側(cè)壓力突然升高的現(xiàn)象。,有燃料和助燃空氣的積存,燃料和空氣混合物達到了 爆燃的濃度,有燃料和助燃空氣的積存,有足夠的點火能源,爆燃三要素,2019/4/23,21,西安南郊一家屬院天然氣閃爆 多戶居民家中受損,2008年2月17日位于西安市青松路的西安電爐研究所家屬院內(nèi)，一住戶家中發(fā)生天然氣閃爆。該住戶50多平方米的家里成了煤渣碳窯，整棟七層樓住戶的玻璃基本被震碎.,2019/4/23,22,專家提醒：出門時別忘記關(guān)閉氣源總開關(guān)，進門后應(yīng)注意檢查家中有無異味，一旦發(fā)現(xiàn)液化氣泄漏時，不要慌張，作如下處理： 1、及時關(guān)閉燃氣總閥 2、打開門窗通風換氣 3、千萬不要開啟任何電器開關(guān)或拔打手機，謹防電器開關(guān)的電火花引發(fā)燃氣閃爆事故 4、如故障不能排除，要及時出門撥打供氣部門的報修電話或向119或110報警，請專業(yè)人員上門維修和處理,2019/4/23,23,2019/4/23,24,2019/4/23,25,2019/4/23,26,2019/4/23,27,2019/4/23,28,2019/4/23,29,四、燃燒學的幾個重要概念 （一）閃點： 1、概念：在規(guī)定的試驗條件下，液體（固體）表面能產(chǎn)生閃燃的最低溫度稱為閃點。 2、閃點在消防工作中的重要意義,達到閃點的物質(zhì)處于燃燒的臨界狀態(tài)，燃燒或火災(zāi)的發(fā)生往往會開始。如果此時人們對達到閃點的物質(zhì)及其條件進行及時的處置和干涉，就能有效地控制燃燒甚至是火災(zāi)的發(fā)生。 閃點是生產(chǎn)廠房的火災(zāi)危險性分類的重要依據(jù)； 閃點是儲存物品倉庫的火災(zāi)危險性分類的重要依據(jù)； 閃點是甲、乙、丙類危險性液體分類的依據(jù) 以甲乙丙類液體的分類為依據(jù)，規(guī)定了廠房和庫房的耐火等級、層數(shù)、占地面積、安全疏散、防火間距、防爆設(shè)置等。,2019/4/23,30,例表：可燃液體的火災(zāi)危險性分類,2019/4/23,31,（二）燃點： 在規(guī)定的條件下，液體或固定能產(chǎn)生持續(xù)燃燒的最低溫度稱為燃點。,一切可燃液體的燃點都高于閃點。 要控制物質(zhì)燃燒，需將溫度降至其燃點以下。 （三）自燃點： 在規(guī)定的條件下，可燃物質(zhì)產(chǎn)生的自燃的最低溫度是該物質(zhì)的自燃點。,2019/4/23,32,五、可燃氣體、液體、固體的燃燒特點 （一）可燃氣體的燃燒特點： 可燃氣體的燃燒，必須經(jīng)過與氧化劑接觸，混合的物理過程和著火（或爆炸）的劇烈氧化還原反應(yīng)階段。 （二）可燃液體的燃燒特點： 可燃液體的燃燒實際上是可燃液體蒸氣的燃燒。 （三）固體的燃燒特點： 固體可燃物必須經(jīng)過受熱、蒸發(fā)、熱分解，固體上方可燃氣體濃度達到燃燒極限，才能持續(xù)不斷地發(fā)生燃燒。,硫、磷、瀝表 熱塑性高分子材料等,木材、紙張、棉 麻、熱固塑料 合成橡膠,木炭、焦炭 （發(fā)紅燃燒無焰）,成捆的棉、麻、 大堆垛的草，稻谷等,2019/4/23,33,六、火焰： 火焰就是可燃物質(zhì)正在進行燃燒的氣體和蒸氣的體積。它是由三個部分組成的，即焰心、內(nèi)焰、外焰。,外焰是包圍在內(nèi)焰外幾乎沒有發(fā)亮的 部分，由于這里空氣充足，因此形成完全燃燒,內(nèi)焰是指包圍在焰心外部的明亮的圓錐體部分。在這里 氣體產(chǎn)物進一步分解，產(chǎn)生氫氣和許多微小的炭粒，并 局部燃燒，因此溫度較高。但由于空氣不充足，大部分 炭粒沒有燃燒，而是灼熱發(fā)光，所以內(nèi)焰顯得非常亮。,焰心是指火焰內(nèi)部靠近焰蕊較暗的圓錐體部分。它是由可燃物受 高溫作用后被蒸發(fā)和分解的氣體產(chǎn)物構(gòu)成。由于焰心空氣不足， 溫度較低不發(fā)生燃燒，只是向外輸送氣體。,2019/4/23,34,七、燃燒產(chǎn)物： 燃燒或熱解作用而產(chǎn)生的全部物質(zhì)，稱為燃燒產(chǎn)物。,燃 燒 產(chǎn) 物,氣體、熱量、 可見煙等,一氧化碳、氰化氫 二氧化碳、丙烯醛 化氫、二氧化硫等,氣 體,2019/4/23,35,第二節(jié)：爆炸,一、爆炸的概念 由于物質(zhì)急劇氧化或分解反應(yīng)，使溫度、壓力增加或兩者同時增加的現(xiàn)象，稱為爆炸。,爆炸,物理爆炸,化學爆炸,核爆炸,由于液體變成蒸氣或 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(fā)生的爆炸。,因物質(zhì)本身起化學反應(yīng)， 產(chǎn)生大量氣體和高溫， 而發(fā)生的爆炸。,蒸氣鍋爐 液化器鋼瓶,炸藥，可燃氣體、 液體蒸氣和粉塵 與空氣混合物的爆炸,在消防工作中經(jīng)常遇到的是可燃性氣體、蒸氣、粉塵、液滴與空氣或其它氧化介質(zhì)形成爆炸性 混合物發(fā)生的爆炸。,2019/4/23,36,二、爆炸極限 可燃氣體、蒸氣或粉塵與空氣混合后，遇火產(chǎn)生爆炸的最高或最低濃度，稱為爆炸極限。通常以體積百分數(shù)表示。 低于爆炸下限時不爆炸也不著火，在高于爆炸上限同樣不燃不爆； 這是由于前者的可燃物濃度不夠，過量空氣的冷卻作用，阻止了火焰的蔓延。而后者則是空氣不足，導致火焰不能蔓延的緣故,爆炸極限,爆炸下限（燃燒下限）,爆炸上限（燃燒上限）,2019/4/23,37,表例： 一些可燃氣體在空氣中的爆炸極限 一些可燃液體蒸氣在空氣中的爆炸極限,2019/4/23,38,粉塵爆炸案例： 郭溪街道殿上村家庭作坊爆炸案(鋁粉塵爆炸)(超級連接),三、粉塵爆炸的條件 1、粉塵本身必須是可燃性的； 2、粉塵必須具有相當大的比表面積； 3、粉塵必須懸浮在空氣中，與空氣混 合形成爆炸極限范圍內(nèi)的混合物。,四、粉塵爆炸的特點 1、多次爆炸是粉塵爆炸的最大特點。 因初始爆炸將沉積的粉塵揚起，在新的 空間中形成更多的爆炸混合物而再次爆炸。 2、粉塵爆炸所需的最小點火能量較高， 一般在幾十毫焦耳以上。 3、與可燃性氣體爆炸相比，粉塵爆炸壓力 上升較緩慢，較高壓力持續(xù)時間長，釋放 的能量大，破壞力強。,2019/4/23,39,謝 謝！,