2019一級消防工程師消防實(shí)務(wù)考點(diǎn)：燃燒類型及其特點(diǎn)

一、按燃燒物形態(tài)分類

(一)氣體燃燒

根據(jù)燃燒前可燃?xì)怏w與氧混合狀況不同，其燃燒方式分為擴(kuò)散燃燒和預(yù)混燃燒。

1.擴(kuò)散燃燒

擴(kuò)散燃燒即可燃性氣體和蒸氣分子與氣體氧化劑互相擴(kuò)散，邊混合邊燃燒。在擴(kuò)散燃燒中，可燃?xì)怏w與空氣或氧氣的混合是靠氣體的擴(kuò)散作用來實(shí)現(xiàn)的，混合過程要比燃燒反應(yīng)過程慢得多，燃燒過程處于擴(kuò)散區(qū)域內(nèi)，整個(gè)燃燒速度的快慢由物理混合速度決定。

擴(kuò)散燃燒的特點(diǎn)為：燃燒比較穩(wěn)定，火焰溫度相對較低，擴(kuò)散火焰不運(yùn)動，可燃?xì)怏w與氣體氧化劑的混合在可燃?xì)怏w噴口進(jìn)行，燃燒過程不發(fā)生回火現(xiàn)象(火焰縮入火孔內(nèi)部的現(xiàn)象)。對穩(wěn)定的擴(kuò)散燃燒，只要控制得好，就不會造成火災(zāi)，一旦發(fā)生火災(zāi)也較易撲救。

2.預(yù)混燃燒

預(yù)混燃燒是指可燃?xì)怏w、蒸氣預(yù)先同空氣(或氧)混合，遇引火源產(chǎn)生帶有沖擊力的燃燒。預(yù)混燃燒一般發(fā)生在封閉體系中或在混合氣體向周圍擴(kuò)散的速度遠(yuǎn)小于燃燒速度的敞開體系中，燃燒放熱造成產(chǎn)物體積迅速膨脹，壓力升高。

預(yù)混燃燒的特點(diǎn)為：燃燒反應(yīng)快，溫度高，火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?，反?yīng)混合氣體不擴(kuò)散，在可燃混合氣體中引入一火源即產(chǎn)生一個(gè)火焰中心，成為熱量與化學(xué)活性粒子集中源。 預(yù)混氣體從管口噴出發(fā)生動力燃燒，若流速大于燃燒速度，則在管中形成穩(wěn)定的燃燒火焰，燃燒充分，燃燒速度快，燃燒區(qū)呈高溫白熾狀，如汽燈的燃燒;若可燃混合氣體在管口流速小于燃燒速度，則會發(fā)生“回火”，如制氣系統(tǒng)檢修前不進(jìn)行置換就燒焊，燃?xì)庀到y(tǒng)于開車前不進(jìn)行吹掃就點(diǎn)火，用氣系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)壓“回火”或漏氣未被發(fā)現(xiàn)而用火時(shí)，往往形成動力燃燒，有可能造成設(shè)備損壞和人員傷亡。

(二)液體燃燒

易燃、可燃液體在燃燒過程中，并不是液體本身在燃燒，而是液體受熱時(shí)蒸發(fā)出來的液體蒸氣被分解、氧化達(dá)到燃點(diǎn)而燃燒，即蒸發(fā)燃燒。因此，液體能否發(fā)生燃燒、燃燒速率高低，與液體的蒸氣壓、閃點(diǎn)、沸點(diǎn)和蒸發(fā)速率等性質(zhì)密切相關(guān)?？扇家后w會產(chǎn)生閃燃的現(xiàn)象。

可燃液體會產(chǎn)生閃燃的現(xiàn)象。在含有水分、黏度較大的重質(zhì)石油產(chǎn)品，如原油、重油、瀝青油等燃燒時(shí)，沸騰的水蒸氣帶著燃燒的油向空中飛濺，這種現(xiàn)象稱為揚(yáng)沸(沸溢和噴濺)。

1.閃燃

閃燃是指易燃或可燃液體(包括可熔化的少量固體，如石蠟、樟腦、萘等)揮發(fā)出來的蒸氣分子與空氣混合后，達(dá)到一定的濃度時(shí)，遇引火源產(chǎn)生一閃即滅的現(xiàn)象。發(fā)生閃燃的原因是易燃或可燃液體在閃燃溫度下蒸發(fā)的速度比較慢，蒸發(fā)出來的蒸氣僅能維持一剎那的燃燒，來不及補(bǔ)充新的蒸氣維持穩(wěn)定的燃燒，因而一閃就滅了。但閃燃卻是引起火災(zāi)事故的先兆之一。閃點(diǎn)則是指易燃或可燃液體表面產(chǎn)生閃燃的最低溫度。

2.沸溢

以原油為例，其黏度比較大，并且都含有一定的水分，以乳化水和水墊兩種形式存在。所謂乳化水是原油在開采運(yùn)輸過程中，原油中的水由于強(qiáng)力攪拌成細(xì)小的水珠懸浮于油中而成。放置久后，油水分離，水因密度大而沉降在底部形成水墊。

燃燒過程中，這些沸程較寬的重質(zhì)油品產(chǎn)生熱波，在熱波向液體深層運(yùn)動時(shí)，由于溫度遠(yuǎn)高于水的沸點(diǎn)，因而熱波會使油品中的乳化水汽化，大量的蒸汽就要穿過油層向液面上浮，在向上移動過程中形成油包氣的氣泡，即油的一部分形成了含有大量蒸汽氣泡的泡沫。這樣，必然使液體體積膨脹，向外溢出，同時(shí)部分未形成泡沫的油品也被下面的蒸汽膨脹力拋出罐外，使液面猛烈沸騰起來，就像“跑鍋”一樣，這種現(xiàn)象叫沸溢。

3.噴濺

在重質(zhì)油品燃燒過程中，隨著熱波溫度的逐漸升高，熱波向下傳播的距離也加大，當(dāng)熱波達(dá)到水墊時(shí)，水墊的水大量蒸發(fā)，蒸汽體積迅速膨脹，以至把水墊上面的液體層拋向空中，向罐外噴射，這種現(xiàn)象叫噴濺。一般情況下，發(fā)生沸溢要比發(fā)生噴濺的時(shí)間早得多。

由于噴濺帶出的燃油從池火燃燒狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐旱稳紵隣顟B(tài)，改變了燃燒條件，燃燒強(qiáng)度和危險(xiǎn)性隨之增加，并且油滴在飛濺過程中和散落后將繼續(xù)燃燒，極易造成火災(zāi)的迅速擴(kuò)大，影響周邊其他可燃物及人員、設(shè)備等，造成傷亡和損失，所以，對油池火災(zāi)而言，要避免噴濺現(xiàn)象的發(fā)生。

(三)固體燃燒

1.蒸發(fā)燃燒

硫、磷、鉀、鈉、蠟燭、松香、瀝青等可燃固體，在受到火源加熱時(shí)，先熔融蒸發(fā)，隨后蒸氣與氧氣發(fā)生燃燒反應(yīng)，這種形式的燃燒一般稱為蒸發(fā)燃燒。樟腦、萘等易升華物質(zhì)，在燃燒時(shí)不經(jīng)過熔融過程，但其燃燒現(xiàn)象也可看作是一種蒸發(fā)燃燒。

2.表面燃燒

可燃固體(如木炭、焦炭、鐵、銅等)的燃燒反應(yīng)是在其表面由氧和物質(zhì)直接作用而發(fā)生的，稱為表面燃燒。這是一種無火焰的燃燒，有時(shí)又稱之為異相燃燒。

3.分解燃燒

可燃固體，如木材、煤、合成塑料、鈣塑材料等，在受到火源加熱時(shí)，先發(fā)生熱分解，隨后分解出的可燃揮發(fā)分與氧發(fā)生燃燒反應(yīng)，這種形式的燃燒一般稱為分解燃燒。

4.熏煙燃燒(陰燃)

可燃固體在空氣不流通、加熱溫度較低、分解出的可燃揮發(fā)分較少或逸散較快、含水分較多等條件下，往往發(fā)生只冒煙而無火焰的燃燒現(xiàn)象，這就是熏煙燃燒，又稱陰燃。很多固體材料，如紙張、鋸末、纖維織物、膠乳橡膠等，都能發(fā)生陰燃。此外，陰燃的發(fā)生需要有一個(gè)供熱強(qiáng)度適宜的熱源，通常有自燃熱源、陰燃本身的熱源和有焰燃燒火焰熄滅后的陰燃等。

5.動力燃燒(爆炸)

動力燃燒是指可燃固體或其分解析出的可燃揮發(fā)分遇火源所發(fā)生的爆炸式燃燒，主要包括可燃粉塵爆炸、炸藥爆炸、轟燃等幾種情形。其中，轟燃是指可燃固體由于受熱分解或不完全燃燒析出可燃?xì)怏w，當(dāng)其以適當(dāng)比例與空氣混合后再遇火源時(shí)，發(fā)生的爆炸式預(yù)混燃燒。例如，能析出一氧化碳的賽璐珞、能析出氰化氫的聚氨酯等，在大量堆積燃燒時(shí)，常會產(chǎn)生轟燃現(xiàn)象。

這里需要指出的是，上述各種燃燒形式的劃分不是絕對的，有些可燃固體的燃燒往往包含兩種或兩種以上的形式。例如，在適當(dāng)?shù)耐饨鐥l件下，木材、棉、麻、紙張等的燃燒會明顯地存在分解燃燒、陰燃、表面燃燒等形式。

二、閃點(diǎn)、燃點(diǎn)、自燃點(diǎn)的概念

(一)閃點(diǎn)

1.閃點(diǎn)的定義

在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，液體揮發(fā)的蒸氣與空氣形成的混合物，遇引火源能夠閃燃的液體最低溫度(采用閉杯法測定)，稱為閃點(diǎn)。

2.閃點(diǎn)的意義

閃點(diǎn)是可燃性液體性質(zhì)的主要標(biāo)志之一，是衡量液體火災(zāi)危險(xiǎn)性大小的重要參數(shù)。閃點(diǎn)越低，火災(zāi)危險(xiǎn)性越大，反之則越小。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。

3.閃點(diǎn)在消防上的應(yīng)用

根據(jù)閃點(diǎn)的高低，可以用來確定生產(chǎn)、加工、儲存可燃性液體場所的火災(zāi)危險(xiǎn)性類別。

(二)燃點(diǎn)

1.燃點(diǎn)的定義

在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，應(yīng)用外部熱源使物質(zhì)表面起火并持續(xù)燃燒一定時(shí)間所需的最低溫度稱為燃點(diǎn)。

2.常見可燃物的燃點(diǎn)

在一定條件下，物質(zhì)的燃點(diǎn)越低，越易著火。

3.燃點(diǎn)與閃點(diǎn)的關(guān)系

易燃液體的燃點(diǎn)一般高出其閃點(diǎn)1～5℃，并且閃點(diǎn)越低，這一差值越小，特別是在敞開的容器中很難將閃點(diǎn)和燃點(diǎn)區(qū)分開來。因此，評定這類液體火災(zāi)危險(xiǎn)性大小時(shí)，一般用閃點(diǎn)。固體的火災(zāi)危險(xiǎn)性大小一般用燃點(diǎn)來衡量。

(三)自燃點(diǎn)

1.自燃點(diǎn)的定義

在規(guī)定的條件下，可燃物質(zhì)產(chǎn)生自燃的最低溫度稱為自燃點(diǎn)。在這一溫度時(shí)，物質(zhì)與空氣(氧)接觸，不需要明火的作用就能發(fā)生燃燒。

2.常見可燃物的自燃點(diǎn)

自燃點(diǎn)是衡量可燃物質(zhì)受熱升溫導(dǎo)致自燃危險(xiǎn)的依據(jù)?？扇嘉锏淖匀键c(diǎn)越低，發(fā)生自燃的危險(xiǎn)性就越大。

3.影響自燃點(diǎn)變化的規(guī)律

不同的可燃物有不同的自燃點(diǎn)，同一種可燃物在不同的條件下自燃點(diǎn)也會發(fā)生變化?？扇嘉锏淖匀键c(diǎn)越低，發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)性就越大。

對于液體、氣體可燃物，其自燃點(diǎn)受壓力、氧濃度、催化、容器的材質(zhì)和表面積與體積比等因素的影響。而固體可燃物的自燃點(diǎn)，則受受熱熔融、揮發(fā)物的數(shù)量、固體的顆粒度、受熱時(shí)間等因素的影響。

試題練習(xí)

建筑室內(nèi)燃燒過程中，燃燒范圍不斷擴(kuò)大，室內(nèi)溫度呈明顯上升，并有可能發(fā)生“轟燃”現(xiàn)象，這一階段被稱為()。

A.初期增長階段

B.充分發(fā)展階段

C.火災(zāi)衰減階段

D.火災(zāi)熄滅階段

答案：B。建筑室內(nèi)火災(zāi)發(fā)展通常分為三個(gè)階段，即初期增長階段、充分發(fā)展階段和衰減階段。題中描述的特征表明是充分發(fā)展階段。