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化工防火防爆技術 |消防知識
發(fā)布日期：2016-07-19 06:49:11
一、燃燒與燃燒條件
1、燃燒：是可燃物質（氣體、液體或固體）與氧或氧化劑發(fā)生伴有放熱和發(fā)光的一種激烈的化學反應。
不僅可燃物質與氧化合的反應屬于燃燒，要某些情況下，沒有氧參加的反應，也是燃燒，如金屬鈉在氯氣中燃燒、熾熱的鐵在氯氣中燃燒所發(fā)生的激烈氧化反應，并伴有光和熱發(fā)生因此也是燃燒。
2、燃燒條件：燃燒三要素，
（1）有可燃物質存在（固體燃料如煤、液體燃料如汽油、氣體燃料如甲烷等）。
（2）有助燃物質存在，通常的助燃物質有空氣、氫、氧、氯等。
（3）有點火源（即導致燃燒的能源）的存在。如撞擊、摩擦、明火、高溫表面、發(fā)熱自燃、絕熱壓縮、電火花、光和射線等。
燃燒三要素缺少任何一個，燃燒便不能發(fā)生。有時即使這三要素都存在，但其中某些條件達不到一定程度，如可燃物未達到一定的深度、助燃物數量不夠、點火源不具備足夠的溫度或熱量，也不會發(fā)生燃燒。（如氫氣在空氣中的深度低于4%時，便不能點燃；一般可燃物質在含氧量低于14%的空氣中不能燃燒；一根火柴點不燃一堆煤等。）
二、燃燒的過程和形式
可燃氣體最易燃燒，只要達到其本身氧化分解所需要的熱量，便能燃燒，燃燒速度很快。
液體可燃物在火源的作用下，首先發(fā)生蒸發(fā)，然后蒸氣再氧化分解，進行燃燒。
固體燃燒物分為簡單物質和復雜物質。
1.燃燒的形式
簡單物質，如硫、磷等，受熱后首先熔化，然后蒸發(fā)、燃燒。
復雜物質在受熱時先分解成氣態(tài)和液態(tài)產物，然后氣態(tài)產物和液態(tài)產物的蒸氣著火燃燒。
按參與燃燒反應相態(tài)的不同，燃燒可分為均一系燃燒和非均一系燃燒；
均一系燃燒指燃燒反應在同一相中進行；
非均一系燃燒指在不同相內進行的燃燒，固體的燃燒均屬于非均一系燃燒。
根據可燃氣體的燃燒過程不同，分
混合燃燒;將可燃氣體預先同助燃劑—空氣或氧氣混合，然后進行的燃燒。
擴散燃燒；可燃性氣體分子與助燃氣體（氧）分子由于擴散，邊混合邊燃燒，這種形式叫做擴散燃燒。
混合燃燒反應迅速，溫度高，火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤臁Ｍǔ５谋ǚ磻磳儆谶@一類。
蒸發(fā)燃燒，在可燃液體燃燒中，通常不是液體本身燃燒而是由液體產生的蒸氣進行燃燒。這種形式的燃燒叫做蒸發(fā)燃燒。像硫磺、萘等一類可燃性固體的燃燒是先受熱熔融成液體，液體再蒸發(fā)成氣體而后燃燒，這類燃燒也叫蒸發(fā)燃燒。
蒸發(fā)燃燒和分解燃燒均有火焰產生，屬于火焰型燃燒。當可燃固體燃燒到最后，分解不出可燃氣體時，只剩下碳，此時沒有可見火焰，燃燒轉為表面燃燒。這種燃燒又叫均熱型燃燒。金屬的燃燒就是一種表面燃燒。
2.閃燃與閃點
當火焰或熾熱物體接近易燃或可燃液體時，液面上的蒸氣與空氣混合物會發(fā)生瞬間火苗或閃光，這種現象稱為閃燃。
閃點是易燃液體表面揮發(fā)出的蒸氣足以引起閃燃時的最低溫度。閃點與物質的濃度，物質的飽和蒸氣壓有關。物質的飽和蒸氣壓越大，其閃點越低。閃點越低，火災危險性越大。
兩種可燃液體的混合物的閃點，一般在這兩種液體閃點之間，并低于這兩種物質閃點的平均值。
3.自燃與自燃點
自燃是可燃物質自發(fā)著火的現象?？扇嘉镔|在沒有外界為源的直接作用下，常溫中自行發(fā)熱，或由于物質內部的物理（如幅射、吸附等）、化學（如分解、化合）、生物（如細菌的腐敗作用）反應過程所提供的熱量聚積起來，使其達到自燃溫度，從而發(fā)生自行燃燒。
可燃物質在沒有外界火花或火焰的直接作用下能自行燃燒的最低溫度稱為該物質的自燃點。自燃點是衡量可燃性物質火災危險性的又一個重要參數，可燃物的自燃點越低越易引起自燃，其火災危險性越大。
自燃又分為受熱自燃和自熱自燃。
受熱自燃是可燃物質在外界熱源作用下，溫度升高，當達到其自燃點時，即著火燃燒。在化工生產中，可燃物由于接觸高溫表面、加熱和燒烤過度、沖擊摩擦，均可導致自燃。
自熱自燃的原因有氧化熱、分解熱、聚合熱、發(fā)酵熱等。自熱燃燒的物質可分為四類：
⑴自燃點低的物質，如磷、磷化氫等在常溫下即可自燃。
⑵遇空氣、氧氣會發(fā)生自燃的物質，如油脂類。浸漬在棉紗、木屑中的油脂，很容易發(fā)熱自燃。又如金屬粉塵及金屬硫化物（像硫化鐵）極易在空氣中自燃。在化工廠和煉油廠里，由于有硫化物（H2S）的存在，鐵制的設備和窗口易受到腐蝕而生成硫化鐵，硫化鐵與空氣接觸便能自燃。如果有可燃氣體存在，則容易形成火災和爆炸。
⑶自然分解發(fā)熱物質，如硝化棉。
⑷產生聚合、發(fā)酵熱的物質，如潮濕的稻草、木屑堆積在一起，由于細菌作用，產生熱量，若熱量不能及時散發(fā)，則溫度逐漸升高，最后達到自燃點而自燃。
影響物質自燃點的因素很多。如壓力、濃度、催化劑等。
壓力對物質的自燃點影響大且成反比，壓力越高，自燃點越低。如苯在常壓下自燃點為680℃，在10個大氣壓下為590℃，在25個大氣壓下為490℃。
可燃氣體與空氣混合時的自燃點隨其濃度的變化而變化。當混合物的比例符合該物質氧化反應的化學計算量（理論量）時，其自燃點最低?；旌蠚怏w中氧的濃度增高，其自燃點降低。
活性催化劑（正催化劑）能降低物質的自燃點，而鈍性催化劑（負催化劑）卻能提高物質的自燃點。例如，汽油中加入的抗震劑四乙基鉛，就是一種鈍性催化劑。
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