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2019年消防工程师《技术实务》第一篇:燃烧条件

2019-07-24 16:07:15| 来源: 内蒙中公教育

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第一节燃烧条件

燃烧是指可燃物与氧化剂作用发生的放热反应,通常伴有火焰、发光和(或)发烟现象。燃烧过程中,燃烧区的温度较高,使其中白炽的固体粒子和某些不稳定(或受激发)的中间物质分子内电子发生能级跃迁,从而发出各种波长的光。发光的气相燃烧区就是火焰,它是燃烧过程中最明显的标志。由于燃烧不完全等原因,燃烧产物中会产生一些小颗粒,这样就形成了烟。

燃烧可分为有焰燃烧和无焰燃烧。通常看到的明火都是有焰燃烧;有些固体发生表面燃烧时,有发光发热的现象,但是没有火焰产生,这种燃烧方式则是无焰燃烧。

燃烧的发生和发展,必须具备三个必要条件,即可燃物助燃物和引火源,通常称为燃烧三要素。燃烧发生时,上述三个条件必须同时具备,用着火三角形来表示(如图1-1-1所示)。

但要导致燃烧的发生,不仅需要满足三要素条件,而且需要三者达到一定量的要求,并且存在相互作用的过程。因此,燃烧的充分条件可进一步表述为:具备足够数量或浓度的可燃物;具备足够数量或浓度的助燃物;其备足够能量的引火源;上述三者相互作用。

一、可燃物

凡是能与空气中的氧或其他氧化剂起化学反应的物质,均称为可燃物,如木材、氢气、汽油、煤炭、纸张、硫等。可燃物按其化学组成,可分为无机可燃物和有机可燃物两大类;按其所处的状态,又可分为可燃固体、可燃液体和可燃气体三大类。

二、助燃物

凡是与可燃物结合能导致和支持燃烧的物质,均称为助燃物,如广泛存在于空气中的氧气。普通意义上,可燃物的燃烧均是指在空气中进行的燃烧。在一定条件下,各种不同的可燃物发生燃烧,均有本身固定的最低氧含量要求。氧含量过低,即使其他必要条件已经具备,燃烧仍不会发生。

三、引火源

使物质开始燃烧的外部热源(能源)称为引火源。在一定条件下,各种不同可燃物只有达到一定能量才能引起燃烧。常见的引火源有下列几种:

(1)明火。明火是指生产、生活中的炉火、烛火、焊接火、吸烟火,撞击、摩擦打火,机动车排气管火星、飞火等。

(2)电弧、电火花。电弧、电火花是指电气设备、电气线路、电气开关及漏电打火,固定电话、手机等通信工具火花,静电火花(物体静电放电,如人体衣物静电打火、人体积聚静电对物体放电打火)等。

(3)雷击。雷击瞬间高压放电能引燃任何可燃物。

(4)高温。高温是指高温加热、烘烤、积热不散、机械设备故障发热、摩擦发热、聚焦发热等。

四、链式反应自由基

自由基是一种高度活泼的化学基团,能与其他自由基和分子起反应,从而使燃烧按链式反应的形式扩展,也称游离基。

研究表明,大部分燃烧的发生和发展除了具备上述三个必要条件以外,其燃烧过程中还存在未受抑制的自由基作中间体。多数燃烧反应不

是直接进行的,而是通过自由基团和原子这些中间产物瞬间进行的循环链式反应。自由基的链式反应是这些燃烧反应的实质,光和热是燃烧过程中的物理现象。因此,大部分燃烧发生和发展需要四个必要条件,即可燃物、助燃物、引火源和链式反应自由基,燃烧条件可以进一步用着火四面体来表示,如图1-1-2所示,四个必要条件分别对应图中四面体的四个面。

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(责任编辑:马双)

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