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2、一工区值班员许发礼说“灭火器是空的”。5时20分，许发礼在帮助灭火过程中，向矿调度室调度员夏学军作了电话汇报。赵随后找了两个水桶，与13号车司机刘永宏、5号车司机范玉江提水去灭火，因火势很大，用水灭火也不起作用。赵东芳又跑到1118维修硐室内找灭火器未找到，赵就让硐室内的岳小军向计量室打电话(但未打通)，尔后赵又返回现场，试图让铲运机铲断水管用水灭火，但因铲运机司机不在而未成。这时赵东芳看到巷道内烟很浓，并感到头痛无力，便摸着巷道走到了1150中段休息片刻后，乘罐车出井，约7时到地面，再没有向有关部门报告情况。卡车着火时，1118中段作业点共有施工人员59名。7月9日5时30分，临夏二建六队值
3、班长孔有理在1118中段5号溜井焊钢模时，发现有烟从溜井上面下来，就跑到6号道，待一会6号道也进来烟后，即组织人员往2号道有通风井的地方跑。当时有人提出硬冲1118-1138斜坡道，他就制止他们不要去，但仍有好多人不听制止跑往1118-1138斜坡道，造成17人死亡，2人重伤。其余40人相继撤离到FV1通风井处而脱险。在事故中死亡的17人中，中国煤炭五公司第二工程处10人，浙江省苍南第三公司4人，临夏二建工程公司2人，北京中煤矿山工程公司1人。人的不安全行为：司机操作不当引发火灾，不立即报警延误灭火时机。司机赵东芳，发现卡车显示达到170的警戒温度后，未按停车不熄火、用叶轮扇风冷却的规定操作，
4、而是停车熄火，在温度没有降到安全界限的情况下再次启动，因电火花点燃可燃气体，形成火灾。起火后，赵东芳没有立即报告，在数次试图灭火不成的情况下又离开现场出井，也没有向任何部门报告，延误了灭火的时机。物的不安全状态：由于12号运矿卡车油管接口存在渗漏现象，发动机工作时间长，排气管温度过高，经长时间高温烘烤，渗漏的油在启动机周围形成可燃气体，再启动时，因磁力开关触点或启动机搭线产生火花点燃可燃气体，燃烧中油箱油管内压力增大，形成断裂，油料泄漏，遇明火燃烧后产生大量的有毒有害气体(包括CO、SO2、NO2、NO、CO2、橡胶微细颗粒等)第第一一章章 燃烧与爆炸燃烧与爆炸 火灾和爆炸是最具破坏作用的安全
5、事故。火灾和爆炸是最具破坏作用的安全事故。 本章学习燃烧和爆炸的基本原理，研究火灾本章学习燃烧和爆炸的基本原理，研究火灾和爆炸事故的一般规律，掌握防火防爆技术措施。和爆炸事故的一般规律，掌握防火防爆技术措施。燃烧的基本原理燃烧的基本原理1.1 燃烧及燃烧条件燃烧及燃烧条件1.1.1燃烧现象燃烧现象 燃烧是伴随有发光、放热现象的剧烈的氧化反应。燃烧是伴随有发光、放热现象的剧烈的氧化反应。 放热、发光、生成新物质是燃烧现象的三个特征。放热、发光、生成新物质是燃烧现象的三个特征。燃烧时，物质会改变原有的性质而变成新的物质。下列反应均为燃烧反应： H2+Cl2 = 2HCl+184.3kJC+O2=C
6、O2+393.5kJ S+O2=SO2+296.9 kJ CH4+2O2=CO2+2H2O+825.0kJ 氯得到电子被还原，而铁和氢失去电子被氧氯得到电子被还原，而铁和氢失去电子被氧化，在反应过程中同时有光和热发生，故属于燃烧化，在反应过程中同时有光和热发生，故属于燃烧反应。反应。 有的反应虽然是氧化还原，但不是燃烧反应；有的反应虽然是氧化还原，但不是燃烧反应；（没有产生光和热（没有产生光和热 ）思考判断思考判断1、钨丝通电发光，发热时燃烧现象吗？2、铁生锈是氧化反应所以它也是燃烧现象。3、燃烧是一种氧化还原反应。4、煤和石油点燃属于燃烧现象。5.在太阳光下用放大镜是纸片点燃属于燃烧现象。6
7、.钠钾镁与水反应属于燃烧。1.1.2 燃烧条件燃烧条件 燃烧三要素：燃料、助燃剂（氧化剂）、点火源燃烧三要素：燃料、助燃剂（氧化剂）、点火源燃料（可燃物）汽油苯木材塑料金属氢气一氧化碳。氧化剂氧化剂 空气空气 氧气氧气 氟氟 氯氯 过氧化氢过氧化氢 过氯酸盐过氯酸盐 金属过氧化物金属过氧化物 硝酸铵硝酸铵 。点火源点火源 明火明火/ /电火花电火花/ /静电火花静电火花 高温表面高温表面/ /冲击与摩擦冲击与摩擦 自燃自燃/ /绝热压缩绝热压缩/ /雷电雷电 其他其他助燃物助燃物可燃物可燃物点火源点火源 在生产中，常见的引起火灾爆炸的点火源有以下8种：(1) 明火 (2) 高热物及高温表面(3
8、) 电火花 (4) 静电、雷电(5) 摩擦与撞击 (6) 易燃物自行发热(7) 绝热压缩 (8) 化学反应热及光线和射线1 1.1.1.3 3 燃烧燃烧的充分的充分条件条件 1 1）燃烧必须具备三个条件）燃烧必须具备三个条件 有可燃物存在。有可燃物存在。 有氧化剂存在。有氧化剂存在。 有能导致着火的能源。有能导致着火的能源。 上述三个条件是燃烧的必要条件。但具备了这上述三个条件是燃烧的必要条件。但具备了这三个条件，也不一定发生燃烧，还要看是否具备充三个条件，也不一定发生燃烧，还要看是否具备充分条件。分条件。1.1.3 燃烧的充分条件燃烧的充分条件充分充分条件条件三者相三者相互作用互作用一定能一
9、定能量点火量点火源源一定量一定量可燃物可燃物一定量一定量助燃物助燃物燃烧的充分条件：燃烧的充分条件： 可燃物与助燃物要达到一定的比例，才能可燃物与助燃物要达到一定的比例，才能引起燃烧。引起燃烧。 例如：将在空气中能燃烧的物质放在含氧量例如：将在空气中能燃烧的物质放在含氧量为为5%的容器内，就不一定能燃烧。的容器内，就不一定能燃烧。 点火源要有一定强度点火源要有一定强度( (即温度和热量要达到即温度和热量要达到一定强度一定强度) )。 例如：用一根火柴就不一定能点燃一根粗木例如：用一根火柴就不一定能点燃一根粗木棒。棒。 1.1.4 燃烧条件的应用燃烧条件的应用 燃烧不仅需要一定的条件，燃烧不仅需
10、要一定的条件，而且燃烧条件是一个整体，而且燃烧条件是一个整体，无论缺少哪个，燃烧都不无论缺少哪个，燃烧都不能发生。因此，可以用来能发生。因此，可以用来防火和灭火。防火和灭火。AIR (OXYGEN)FUELIGNITION SOURCE1.1.5 物质燃烧过程物质燃烧过程燃烧着火氧化分解气体蒸发蒸发液体熔化固体加热加热加热1.1.6 燃烧燃烧产物产物1.燃烧产物的组成燃烧产物的组成(1)不能再燃烧的产物不能再燃烧的产物 二氧化碳、二氧化硫、水蒸气、二氧化氮等二氧化碳、二氧化硫、水蒸气、二氧化氮等(2)能继续燃烧的生成物能继续燃烧的生成物 一氧化碳、未燃尽的炭、醇类等一氧化碳、未燃尽的炭、醇类等
11、2.燃烧产物的影响(1)除水蒸气外，其它产物大多对人体有害(2)烟雾会影响人们视力；(3)高温的燃烧产物可能引起其它可燃物的 燃烧；(4)完全燃烧产物具有阻燃作用。 2.2.燃烧形式及燃烧过程燃烧形式及燃烧过程 1 1）可燃物及其燃烧形式）可燃物及其燃烧形式 可燃物质可以是固体、液体或气体；绝可燃物质可以是固体、液体或气体；绝大多数可燃物质的燃烧是在气体大多数可燃物质的燃烧是在气体( (或蒸汽或蒸汽) )状状态下进行的；燃烧过程随可燃物质聚集状态态下进行的；燃烧过程随可燃物质聚集状态的不同而有差异。的不同而有差异。 A）气体燃烧气体燃烧 在三种形态的可燃物中，气体最易燃烧。在三种形态的可燃物中
12、，气体最易燃烧。 气体的燃烧形式分为两类：气体的燃烧形式分为两类： 混合燃烧：可燃气体和空气或氧气预先混合混合燃烧：可燃气体和空气或氧气预先混合成可燃气体的燃烧。成可燃气体的燃烧。 但如果可燃气体与空气或氧气的混合浓度处于但如果可燃气体与空气或氧气的混合浓度处于爆炸范围内就可能发生爆炸。爆炸范围内就可能发生爆炸。 扩散燃烧：可燃气体分子与空气中的氧分子扩散燃烧：可燃气体分子与空气中的氧分子通过互相扩散，边混合边燃烧。通过互相扩散，边混合边燃烧。 这是常用的气体燃烧方式，如家用燃气灶具，这是常用的气体燃烧方式，如家用燃气灶具，燃气切割工具等都是用的这种燃烧方式。燃气切割工具等都是用的这种燃烧方式
13、。 B）液体燃烧）液体燃烧 通常液体燃烧并不是液体本身燃烧，而是在热通常液体燃烧并不是液体本身燃烧，而是在热源作用下由液体蒸发所产生的蒸汽与氧发生反应以源作用下由液体蒸发所产生的蒸汽与氧发生反应以至着火燃烧，亦称为蒸发燃烧。至着火燃烧，亦称为蒸发燃烧。 C C）固体燃烧）固体燃烧 固体燃烧又分为分解燃烧和表面燃烧。固体燃烧又分为分解燃烧和表面燃烧。 分解燃烧分解燃烧 简单固体可燃物质，像硫在燃烧时，先受热熔化(并有升华)继而蒸发生成蒸汽而燃烧；复杂固体复杂固体物质，如木材，燃烧时先是受热分解，生成气态和物质，如木材，燃烧时先是受热分解，生成气态和液态物质，然后由气态物质和液态物质的蒸汽与氧液态
14、物质，然后由气态物质和液态物质的蒸汽与氧反应而燃烧；反应而燃烧； 这些燃烧现象均有火焰出现，属于火焰型燃烧。 表面燃烧表面燃烧 燃烧在固体的表面进行，看不出扩散火焰，如燃烧在固体的表面进行，看不出扩散火焰，如木炭的燃烧。木炭的燃烧。 但有的燃烧是分解燃烧与表面燃烧交替进行的但有的燃烧是分解燃烧与表面燃烧交替进行的，如木材的燃烧。，如木材的燃烧。 2 2）燃烧过程的温度变化）燃烧过程的温度变化 物质在燃烧时，其温度变化是很复杂的。如下物质在燃烧时，其温度变化是很复杂的。如下图图2.12.1所示所示：图中各符号为：图中各符号为： T T初初可燃物开始加热时的温度，可燃物开始加热时的温度， T T氧
15、氧可燃物开始氧化的温度，可燃物开始氧化的温度， T T自自理论自燃点温度，理论自燃点温度， T T自自实验自燃点温度，实验自燃点温度， T T燃燃可燃物的燃烧温度。可燃物的燃烧温度。 T T初初为可燃物开始加热时的温度，大部分热量用为可燃物开始加热时的温度，大部分热量用于熔化、蒸发或分解，故可燃物温度上升缓慢。到于熔化、蒸发或分解，故可燃物温度上升缓慢。到T T氧氧时，可燃物开始氧化。由于温度较低，氧化速度时，可燃物开始氧化。由于温度较低，氧化速度不快，氧化所产生的热量还较少，若此时停止加热不快，氧化所产生的热量还较少，若此时停止加热，仍不致引起燃烧。，仍不致引起燃烧。 如继续加热，则氧化反应
16、速度加快，温升亦快如继续加热，则氧化反应速度加快，温升亦快，当达到，当达到T T自自时，此时氧化产生热量的速度与向环境时，此时氧化产生热量的速度与向环境散发热量的速度相等；温度再稍升高，就突破这种散发热量的速度相等；温度再稍升高，就突破这种平衡状态，即使不再加热，温度也能自行上升，到平衡状态，即使不再加热，温度也能自行上升，到T T自自就出现火焰并燃烧起来。就出现火焰并燃烧起来。 从从T T自自到到T T自自这一段延迟时间称为诱导期，也称这一段延迟时间称为诱导期，也称着火延滞期，用着火延滞期，用Q诱诱表示表示。 诱导期是指物质温度已达到理论上的着火点，诱导期是指物质温度已达到理论上的着火点，但
17、并但并不立即着火，而要经过一定时间后才着火。不立即着火，而要经过一定时间后才着火。 诱导期长短与测试条件有关，不仅决定于燃料诱导期长短与测试条件有关，不仅决定于燃料的性质，而且与环境温度、混合气压力以及可燃物的性质，而且与环境温度、混合气压力以及可燃物浓度有关浓度有关。 混合气的着火延滞期与外界温度和压力的关系混合气的着火延滞期与外界温度和压力的关系可用下列公式表示：可用下列公式表示：复习题复习题 思考判断 0、燃烧的定义？ 1、可燃物在燃烧反应中作为还原剂。 2、金属铜与氯气反应属于燃烧。 3、发烟硫酸，发烟硝酸和高猛酸钾都属于助燃物。 4、一造纸厂的草垛在阴雨天气发生火灾，分析可能起火的原
18、因。 5、燃烧的必要条件有哪些？ CH2=CH2+O2 CO2 + H2O C+MgO Mg + CO2 分析它们的可燃物，助燃剂和点火源并分析它们的产物属于哪种燃烧产物？式中：式中： Q诱诱着火延滞时间，着火延滞时间，S pk 混合气压力，混合气压力，MPa T器壁温度，器壁温度，K E最小点火能量，最小点火能量，J R气体常数，气体常数，8.314 J/molK2.1.4 2.1.4 燃烧种类燃烧种类 （一）着火（一）着火 在有空气存在的环境中，可燃物质与明火接触在有空气存在的环境中，可燃物质与明火接触能引起燃烧，并且在火源移去以后仍能保持继续燃能引起燃烧，并且在火源移去以后仍能保持继续燃
19、烧的现象叫着火。烧的现象叫着火。 能引起着火的最低温度叫着火点或燃点。如木能引起着火的最低温度叫着火点或燃点。如木材的着火点为材的着火点为295295。 （二）闪燃（二）闪燃 闪燃与闪点：可燃液体的表面蒸汽与空气闪燃与闪点：可燃液体的表面蒸汽与空气形成的混合可燃气体，遇到明火以后，只出现瞬间形成的混合可燃气体，遇到明火以后，只出现瞬间闪火而不能持续燃烧的现象叫闪燃。闪火而不能持续燃烧的现象叫闪燃。引起可燃液体闪燃的最低温度叫闪点。闪点是评价引起可燃液体闪燃的最低温度叫闪点。闪点是评价可燃液体危险程度的重要参数之一。可燃液体危险程度的重要参数之一。 互溶的两元可燃混合液体的闪点，一般介于原互溶的
20、两元可燃混合液体的闪点，一般介于原 来两液体闪点之间。但不呈现线性关系。来两液体闪点之间。但不呈现线性关系。 易燃液体与不燃液体混合时，由于易燃液体的易燃液体与不燃液体混合时，由于易燃液体的蒸汽压下降，闪点就相应提高。蒸汽压下降，闪点就相应提高。 表表2.12.1列出了乙醇水溶液的闪点变化，其闪点列出了乙醇水溶液的闪点变化，其闪点随乙醇浓度的降低而升高。随乙醇浓度的降低而升高。 除液体之外，某些固体由于在室温或稍高于室除液体之外，某些固体由于在室温或稍高于室温的下即能挥发或升华，在其周围空气中的浓度能温的下即能挥发或升华，在其周围空气中的浓度能达到闪燃的浓度，因此也有闪点，如达到闪燃的浓度，因
21、此也有闪点，如 硫、萘和樟硫、萘和樟脑等。脑等。 闪点测试及其影响因素闪点测试及其影响因素 可燃液体的闪点用实验方法测试，常用的闪点可燃液体的闪点用实验方法测试，常用的闪点测定仪有开杯式和闭杯式两种，测出的闪点有开杯测定仪有开杯式和闭杯式两种，测出的闪点有开杯 闪点和闭杯闪点之分。闪点和闭杯闪点之分。 不同资料来源的闪点数据常有些出入，这是因不同资料来源的闪点数据常有些出入，这是因为在测定闪点时存在如下一些影响因素：为在测定闪点时存在如下一些影响因素： a a 点火源的能量大小与离液面的距离。点火源的能量大小与离液面的距离。 点火能量大测得的闪点值偏低。火源距离液面点火能量大测得的闪点值偏低。
22、火源距离液面越近，测得试样的闪点值就越偏低。越近，测得试样的闪点值就越偏低。 b b 加热速率。加热速率。 加热过快，液相温度梯度较大，导致液面上蒸加热过快，液相温度梯度较大，导致液面上蒸汽分布不均，测得的闪点值偏高。汽分布不均，测得的闪点值偏高。 c c 试样的均匀程度。试样的均匀程度。 在测试过程中，要进行搅拌，否则试样浓度不在测试过程中，要进行搅拌，否则试样浓度不均均( (温度也不均温度也不均) )，影响测定数值。，影响测定数值。 d d 试样的纯度。试样的纯度。 能溶于水的试样，随水分含量的增高则闪点值能溶于水的试样，随水分含量的增高则闪点值升高。升高。 e e 测试容器。测试容器。
23、用闭杯式时，试样蒸汽不散失，故测得的闪点用闭杯式时，试样蒸汽不散失，故测得的闪点值要比开杯式测得的数值低。值要比开杯式测得的数值低。 f f 大气压力的影响。大气压力的影响。 高于高于1 1个大气压测得的闪点值偏低；低于个大气压测得的闪点值偏低；低于1 1大气大气压测得的闪点值偏高。因此要按实际气压进行温度压测得的闪点值偏高。因此要按实际气压进行温度修正。修正。 e e 测试容器。测试容器。 用闭杯式时，试样蒸汽不散失，故测得的闪点值用闭杯式时，试样蒸汽不散失，故测得的闪点值要比开杯式测得的数值低。要比开杯式测得的数值低。 f f 大气压力的影响。大气压力的影响。 高于高于1 1个大气压测得的
24、闪点值偏低；低于个大气压测得的闪点值偏低；低于1 1大气压大气压测得的闪点值偏高。因此要按实际气压进行温度修正。测得的闪点值偏高。因此要按实际气压进行温度修正。 （三）自燃（三）自燃 可燃物质在外部热源的作用下或自行发热而引可燃物质在外部热源的作用下或自行发热而引 起燃烧的现象叫自燃。起燃烧的现象叫自燃。 可燃物质产生自燃的最低温度叫自燃点，也称可燃物质产生自燃的最低温度叫自燃点，也称引燃温度。引燃温度。 1 1）受热自燃和自热自燃）受热自燃和自热自燃 A）受热自燃。是指可燃物受外部传热影响而受热自燃。是指可燃物受外部传热影响而使温度上升，达到自燃点而着火燃烧。使温度上升，达到自燃点而着火燃烧
25、。 物质发生受热自燃取决于两个条件：一是要有物质发生受热自燃取决于两个条件：一是要有外部热源；二是有热量积蓄的条件。外部热源；二是有热量积蓄的条件。 B）自热自燃。是指因可燃物内部发生物理、自热自燃。是指因可燃物内部发生物理、化学、或生化过程而产生热量，并逐渐积聚，以致化学、或生化过程而产生热量，并逐渐积聚，以致使可燃物温度达到自燃点而着火燃烧。使可燃物温度达到自燃点而着火燃烧。 自热自燃的条件自热自燃的条件 a a 必须是较易发生放热反应的物质；必须是较易发生放热反应的物质； b b 要有较大的比表面积或呈多孔隙状；要有较大的比表面积或呈多孔隙状； c c 热量产生的速度必须大于向环境散发的
26、速度。热量产生的速度必须大于向环境散发的速度。 自热自燃的几种类型自热自燃的几种类型 a a 由氧化热积蓄引起的自燃。由氧化热积蓄引起的自燃。 如含油破布、棉纱、木屑等有很大的氧化表面如含油破布、棉纱、木屑等有很大的氧化表面能引起自热自燃；能引起自热自燃； 煤因氧化与吸附作用可自热自燃；煤因氧化与吸附作用可自热自燃； 硫化铁易在常温下发生氧化反应而放热，因硫化铁易在常温下发生氧化反应而放热，因此极易此极易自燃；自燃； 含有大量不饱和脂肪酸的亚麻酸、桐油等，其含有大量不饱和脂肪酸的亚麻酸、桐油等，其双键在空气中氧化时会放出较高的热量而发生自燃双键在空气中氧化时会放出较高的热量而发生自燃。 b b
27、 由分解发热而引起的自燃。由分解发热而引起的自燃。 常见可因分解发热而自燃的物质有硝化棉、赛常见可因分解发热而自燃的物质有硝化棉、赛璐珞等和有机过氧化物。璐珞等和有机过氧化物。 储存的硝化棉应浸润在乙醇或异丙醇混合液中储存的硝化棉应浸润在乙醇或异丙醇混合液中，防止成干燥状态，以免发生自燃。，防止成干燥状态，以免发生自燃。 c c 由于聚合热、发酵热引起的自燃。由于聚合热、发酵热引起的自燃。 如具有较高化学活性的单体，在贮存时应加入如具有较高化学活性的单体，在贮存时应加入阻聚剂，防止聚合作用放热造成事故；如环氧丙烷。阻聚剂，防止聚合作用放热造成事故；如环氧丙烷。 未经充分干燥的木屑、麦草等由于细
28、菌活动放未经充分干燥的木屑、麦草等由于细菌活动放出热量，在散热条件不良时，可能因热量聚积而引出热量，在散热条件不良时，可能因热量聚积而引发燃烧。发燃烧。 d d 由化学品混合接触而引起的自燃。由化学品混合接触而引起的自燃。 a a）接触空气而自行燃烧的物质。如黄磷、磷）接触空气而自行燃烧的物质。如黄磷、磷化氢等。化氢等。 b)b)接触水分能引起自燃的物质。如碱金属钾、接触水分能引起自燃的物质。如碱金属钾、钠及磷化钙、硼氢化物等，与水反应析出氢气，反钠及磷化钙、硼氢化物等，与水反应析出氢气，反应热导致氢气自行燃烧。应热导致氢气自行燃烧。 c c）相互混合引起自燃的物质。如硝酸、高锰）相互混合引起
29、自燃的物质。如硝酸、高锰酸钾、漂白粉等一些氧化剂，当它们遇到有机物时酸钾、漂白粉等一些氧化剂，当它们遇到有机物时就能因反应放热而自行燃烧。就能因反应放热而自行燃烧。 2 2）自燃点的测定及其影响因素）自燃点的测定及其影响因素 用自燃点测试仪可测定可燃液体或气体的自燃用自燃点测试仪可测定可燃液体或气体的自燃点。点。 自燃点不是一个恒定的物理常数，受到一系列自燃点不是一个恒定的物理常数，受到一系列因素的影响。其影响因素如下：因素的影响。其影响因素如下： 可燃物浓度的影响。在可燃极限范围内，可燃物浓度的影响。在可燃极限范围内，可燃气体（蒸汽）与空气的配比为化学计算量时，可燃气体（蒸汽）与空气的配比为
30、化学计算量时，自燃点最低。自燃点最低。 压力的影响。压力愈高，自燃点愈低；压压力的影响。压力愈高，自燃点愈低；压力愈低，自燃点愈高。力愈低，自燃点愈高。 容器影响。试样容器的材质、直径、表面状态等对自燃点的测定值由影响。如容器的直径越小，越易散热，自燃点便越高。自燃点便越高。 添加剂或杂质的影响。如含有过氧基化合添加剂或杂质的影响。如含有过氧基化合物的烃类，自燃点会降低；而含卤素或卤代烷，则物的烃类，自燃点会降低；而含卤素或卤代烷，则对烃类燃烧起抑制作用。对烃类燃烧起抑制作用。 固体物质的粉碎度对自燃点的影响。粉碎固体物质的粉碎度对自燃点的影响。粉碎度越细，粒径越小，其自燃点越低。度越细，粒径
32、油器式汽车上，汽油泵多安装于发动机舱内，而且距离发动机缸体以及分电器很近，一旦燃油出现泄漏混合气达到一定的浓度，加之有动机缸体以及分电器很近，一旦燃油出现泄漏混合气达到一定的浓度，加之有点火源出现，自燃事故将不可避免。点火源出现，自燃事故将不可避免。易燃品易燃品：运载酒精、鞭炮、汽油等危险易燃物品，货物在高热、暴晒、碰撞后：运载酒精、鞭炮、汽油等危险易燃物品，货物在高热、暴晒、碰撞后产生大量气体或热量后导致爆燃；产生大量气体或热量后导致爆燃；线路：线路：汽车的突发自燃事故多为线路故障所引起的。汽车的电气线路、火线的汽车的突发自燃事故多为线路故障所引起的。汽车的电气线路、火线的绝缘体破损搭铁或电
33、器搭铁都会造成短路，尤其是线路残旧和排列混乱的车辆。绝缘体破损搭铁或电器搭铁都会造成短路，尤其是线路残旧和排列混乱的车辆。漏电：漏电： 这主要是由于电路上各电气元件老化而造成的。发动机工作时，点火线这主要是由于电路上各电气元件老化而造成的。发动机工作时，点火线圈的温度很高，长期使高压点火导线的绝缘层软化、老化、裂损，点火高压电圈的温度很高，长期使高压点火导线的绝缘层软化、老化、裂损，点火高压电易击穿绝缘层，很容易产生高压电漏电，引发漏电处温度不断升高，一遇发动易击穿绝缘层，很容易产生高压电漏电，引发漏电处温度不断升高，一遇发动机油管等泄漏的油品，极易导致着火燃烧。机油管等泄漏的油品，极易导致着
34、火燃烧。机件过度摩擦：机件过度摩擦： 汽车机件之间的干摩擦会产生高温，如接触到可燃物可导致火汽车机件之间的干摩擦会产生高温，如接触到可燃物可导致火灾的发生。变速箱、分动箱、车轮、传动轴的工作温度都低于润滑油的燃点，灾的发生。变速箱、分动箱、车轮、传动轴的工作温度都低于润滑油的燃点，但如果轴承、活塞、气缸、齿轮箱由于磨损或制造缺陷，造成过度干摩擦，就但如果轴承、活塞、气缸、齿轮箱由于磨损或制造缺陷，造成过度干摩擦，就会产生过多的热量引发自燃。会产生过多的热量引发自燃。抽烟：抽烟：驾乘人员不注意安全，吸烟后乱扔烟头；驾乘人员不注意安全，吸烟后乱扔烟头；火花：火花：交通事故中机动车相撞产生火花；交通
35、事故中机动车相撞产生火花；汽车自燃征兆汽车自燃征兆 仪表不亮，水温过高、开车时发现车身有异味，冒出烟雾仪表不亮，水温过高、开车时发现车身有异味，冒出烟雾等等，遇到这些情况要马上找安全的地方停车检查。如果等等，遇到这些情况要马上找安全的地方停车检查。如果真是发生自燃，一般从冒烟雾到着明火需要一段较长的时真是发生自燃，一般从冒烟雾到着明火需要一段较长的时间，汽车通常在明火着起来之后才会爆炸，这时候车主一间，汽车通常在明火着起来之后才会爆炸，这时候车主一定不要慌张，用灭火器、水或者衣物覆盖都可能将自燃破定不要慌张，用灭火器、水或者衣物覆盖都可能将自燃破灭；如果实在没有办法，也要尽快寻求消防、交警的帮
37、车发湖北宜都一货车发生生100余桶黄磷自燃事故余桶黄磷自燃事故黄磷属剧毒，极易自燃，是一种危险化工品。黄磷属剧毒，极易自燃，是一种危险化工品。黄磷燃烧后，生成三氧化二磷或五氧化二磷黄磷燃烧后，生成三氧化二磷或五氧化二磷并带有白色浓烟，五氧化二磷遇水能生成剧并带有白色浓烟，五氧化二磷遇水能生成剧毒的偏磷酸。吸入或接触粉尘时，对身体局毒的偏磷酸。吸入或接触粉尘时，对身体局部有强烈的腐蚀性刺激作用，严重者可引起部有强烈的腐蚀性刺激作用，严重者可引起中毒性肺炎、肺水肿。中毒性肺炎、肺水肿。( ( 2.1.5 2.1.5 氧指数氧指数 氧指数又叫临界氧浓度氧指数又叫临界氧浓度( (COC) )或极限氧浓
38、度或极限氧浓度( (LOC)，它是用来对固体材料可燃性进行评价和分，它是用来对固体材料可燃性进行评价和分类的一个特性指标；是指维持燃料火焰燃烧的最低类的一个特性指标；是指维持燃料火焰燃烧的最低氧浓度。氧浓度。 氧指数高的材料不易着火，氧指数低的材料容氧指数高的材料不易着火，氧指数低的材料容易着火。易着火。 材料的氧指数的测定方法按国家标准材料的氧指数的测定方法按国家标准GB240680标准标准规定进行测试。规定进行测试。2.1.6 最小点火能量最小点火能量 通过发生电火花使处于爆炸范围内的可燃气体通过发生电火花使处于爆炸范围内的可燃气体混合物着火或爆炸所必须的最小能量称为最小点火混合物着火或爆
39、炸所必须的最小能量称为最小点火能。其工作原理如图能。其工作原理如图2.4所示。计算公式为：所示。计算公式为：其中：其中： E放电能量放电能量 J (焦耳焦耳) C电容量电容量 F (法拉法拉) U电压电压 V (伏特伏特) Q电荷电荷 C (库仑库仑) 可燃混合气点火能量的大小取决于该物质的燃可燃混合气点火能量的大小取决于该物质的燃烧速度、热传导系数、可燃气体的浓度、温度、压烧速度、热传导系数、可燃气体的浓度、温度、压力以及电极间隙和形状。其中浓度影响较大，一般力以及电极间隙和形状。其中浓度影响较大，一般当可燃气体的浓度稍高于化学计算量时，其点火能当可燃气体的浓度稍高于化学计算量时，其点火能量
40、最小。量最小。 教材图教材图2.52.5是乙炔含量对点火能量的影响曲线。是乙炔含量对点火能量的影响曲线。 表表2.42.4是可燃性气体的最小点火能量表。是可燃性气体的最小点火能量表。2.2 2.2 燃烧机理燃烧机理 燃烧从本质上说是一种化学反应，它符合基本燃烧从本质上说是一种化学反应，它符合基本的化学定律。但由于燃烧过程非常复杂，目前对其的化学定律。但由于燃烧过程非常复杂，目前对其机理的研究尚不充分，比较得到认同的是燃气燃烧机理的研究尚不充分，比较得到认同的是燃气燃烧的连锁反应机理。的连锁反应机理。 连锁反应由连锁反应由3 3个阶段组成：个阶段组成： 链的引发链的引发 链的传递链的传递 链的终
41、止链的终止2.3 2.3 燃烧速度燃烧速度 可燃物的燃烧速度是由可燃物与氧发生化学反可燃物的燃烧速度是由可燃物与氧发生化学反应的能力决定的，其氧化反应能力越强，燃烧速度应的能力决定的，其氧化反应能力越强，燃烧速度越快。越快。 一般情况下：可燃气体的燃烧速度较快，可燃一般情况下：可燃气体的燃烧速度较快，可燃液体的燃烧速度次之，可燃固体的燃烧速度较慢。液体的燃烧速度次之，可燃固体的燃烧速度较慢。2.3.1 2.3.1 可燃气体的燃烧速度可燃气体的燃烧速度 1 1）可燃气体燃烧速度与其结构和组成有关，）可燃气体燃烧速度与其结构和组成有关，简单构成的可燃气体比复杂的可燃气体燃烧速度快。简单构成的可燃气
42、体比复杂的可燃气体燃烧速度快。 如氢气的燃烧速度比乙烯的燃烧速度快。如氢气的燃烧速度比乙烯的燃烧速度快。 2 2）可燃气体的燃烧方式不同，燃烧速度也不）可燃气体的燃烧方式不同，燃烧速度也不同。同。 混合燃烧速度比扩散燃烧速度快得多。混合燃烧速度比扩散燃烧速度快得多。 3 3）可燃气体的燃烧速度一般用火焰传播速度）可燃气体的燃烧速度一般用火焰传播速度来衡量，其速度式为：来衡量，其速度式为： u = ds/dt 式中：式中： u火焰传播速度，火焰传播速度，m/s； s传播距离，传播距离，m； t时间，时间，s。2.3.2 2.3.2 可燃液体的燃烧速度可燃液体的燃烧速度 可燃液体的燃烧过程一般为液
43、体受热蒸发（或可燃液体的燃烧过程一般为液体受热蒸发（或分解）成可燃气体，再着火燃烧。分解）成可燃气体，再着火燃烧。 液体的燃烧速度由两种表示方法：液体的燃烧速度由两种表示方法： 液体燃烧的质量速度液体燃烧的质量速度 以容器每平方米面积上每小时燃烧掉液体的质以容器每平方米面积上每小时燃烧掉液体的质量来表示，单位是量来表示，单位是kg/m2h； 液体燃烧的直线速度液体燃烧的直线速度 以每小时燃烧掉容器内液体的高度来表示，单以每小时燃烧掉容器内液体的高度来表示，单位是位是cm/h。 液体的燃烧速度还与液体的初温、容器的大小、液体的燃烧速度还与液体的初温、容器的大小、液体的热容、蒸发潜热、火焰的辐射强
44、度、液面的液体的热容、蒸发潜热、火焰的辐射强度、液面的高低和液体中水分的含量等有关。高低和液体中水分的含量等有关。 2.3.3 2.3.3 可燃固体的燃烧速度可燃固体的燃烧速度 可燃固体的燃烧过程一般要先经过熔化可燃固体的燃烧过程一般要先经过熔化和气化和气化过程。过程。 1 1）可燃固体的物质不同，燃烧速度差别）可燃固体的物质不同，燃烧速度差别很大。很大。 2 2）可燃固体的比表面积越大，燃烧速度）可燃固体的比表面积越大，燃烧速度越快。越快。2.4 燃烧理论燃烧理论2.4.1 活化能理论活化能理论分子与分子之间不停的发生碰撞，在标准状态下，单分子与分子之间不停的发生碰撞，在标准状态下，单位时间
45、、单位体积内气体分子相互碰撞约位时间、单位体积内气体分子相互碰撞约1026次。次。相互碰撞的分子不一定发生反应，只有少数具有一定相互碰撞的分子不一定发生反应，只有少数具有一定能量的分子按照一定的方向进行碰撞才会发生反应。能量的分子按照一定的方向进行碰撞才会发生反应。 分子能量足够大；碰撞方向合适分子能量足够大；碰撞方向合适 如反应如反应2ABA2+B2 活化分子与活化能活化分子与活化能 活化分子：具有较高活化分子：具有较高能量且能发生有效碰能量且能发生有效碰撞的分子撞的分子 。 活化能：使普通分子活化能：使普通分子变为活化分子所必需变为活化分子所必需的能量。的能量。活化能活化能E1反应热反应热
46、活化能活化能E2 活化能理论活化能理论 活化能理论指出了可燃物与助燃物两种气体分子发生活化能理论指出了可燃物与助燃物两种气体分子发生氧化反应的可能性及条件。氧化反应的可能性及条件。 气体总是按直线轨迹不断地运动，其运动速度取决于气体总是按直线轨迹不断地运动，其运动速度取决于温度。温度越高，气体分子运动越快，反之，温度越温度。温度越高，气体分子运动越快，反之，温度越低，气体分子运动也越慢。在任一气流中，都有大量低，气体分子运动也越慢。在任一气流中，都有大量的气体分子，当它们进行规律运动时，许多分子会相的气体分子，当它们进行规律运动时，许多分子会相互碰撞、弹开和改变方向，随着气体温度和能级的提互碰
47、撞、弹开和改变方向，随着气体温度和能级的提高，这些碰撞会变得更加频繁和剧烈。高，这些碰撞会变得更加频繁和剧烈。 活化能理论应用活化能理论应用 在甲烷与氧气完全混合的气体中，即使在室温下，一在甲烷与氧气完全混合的气体中，即使在室温下，一个甲烷分子也可能和两个氧分子相撞。碰撞的能量不个甲烷分子也可能和两个氧分子相撞。碰撞的能量不足以破坏氧分子以及碳氢键，因而氧不能分别与碳、足以破坏氧分子以及碳氢键，因而氧不能分别与碳、氢结合，但当温度升高时，分子的运动速度升高，并氢结合，但当温度升高时，分子的运动速度升高，并在碰撞时释放出较多的能量。在在碰撞时释放出较多的能量。在667左右，分子获得左右，分子获得
48、了足够的速度和能量，从而在碰撞时产生足够的力量，了足够的速度和能量，从而在碰撞时产生足够的力量，破坏氧的双键结合，并使燃烧分子的氢与中心碳的连破坏氧的双键结合，并使燃烧分子的氢与中心碳的连接断开，碳和氢与氧结合，发生氧化反应，即燃烧。接断开，碳和氢与氧结合，发生氧化反应，即燃烧。2.4.2 过氧化物理论过氧化物理论 过渡状态理论：过渡状态理论：反应物分子变成产物分子过程中，反应物分子变成产物分子过程中，需要经由中间过渡状态。需要经由中间过渡状态。 过渡态理论示意图过渡态理论示意图 过氧化物理论过氧化物理论 氧分子在热能作用下形成过氧键，这种基团加在被氧化物上氧分子在热能作用下形成过氧键，这种基
49、团加在被氧化物上形成过氧化物：形成过氧化物： R-O-O-H 或或 R-O-O-R 过氧化物有强氧化性且不稳定，容易继续发生反应或分解。过氧化物有强氧化性且不稳定，容易继续发生反应或分解。 该理论部分解释了燃烧可以在较低温度下进行的事实。该理论部分解释了燃烧可以在较低温度下进行的事实。2.4.3 链式反应理论链式反应理论 链式反应理论是由前苏联科学家谢苗诺夫捏出的。他认链式反应理论是由前苏联科学家谢苗诺夫捏出的。他认为物质的燃侥经历以下过程：为物质的燃侥经历以下过程： 可燃物质或助燃物质先吸收能量而离解为可燃物质或助燃物质先吸收能量而离解为自由基自由基 自由基极其活泼，与其他分子反应活化能很低
50、。自由基极其活泼，与其他分子反应活化能很低。 自由基与其他分子相互作用形成一系列连锁反应，将自由基与其他分子相互作用形成一系列连锁反应，将燃侥热释放出来。燃侥热释放出来。 例：例：ROO + RHR + ROOHR + O2 ROO 链引发链引发 链发展链发展 链终止链终止例：低压下氢的氧化例：低压下氢的氧化 链引发链引发 H2 + M 2H + M 链发展链发展 H + O2 OH + O O + H2 OH + H OH + H2 H2O + H 链终止链终止 H + OH + M H2O + M H + H + M H2 + M 链式反应历程链式反应历程链式反应分类链式反应分类直链反应直
51、链反应在直链反应中，链传在直链反应中，链传递过程中，自由基的递过程中，自由基的数目保持不变。数目保持不变。支链反应支链反应在链传递过程中，一在链传递过程中，一个自由基在生成产物个自由基在生成产物的同时，产生两个或的同时，产生两个或两个以上自由基的链两个以上自由基的链式反应。式反应。2.2.5 5 爆炸及其特性爆炸及其特性 爆炸是大量能量在瞬间以对外做功的形爆炸是大量能量在瞬间以对外做功的形式迅速式迅速释放，物系状态发生突变。表现为气体的迅释放，物系状态发生突变。表现为气体的迅速膨胀速膨胀 1 1）爆炸的特征：）爆炸的特征： 爆炸过程进行得很快；爆炸过程进行得很快； 爆炸点附近瞬间压力急剧上升；
52、爆炸点附近瞬间压力急剧上升； 发出声响；发出声响； 周围建筑物或装置发生震动或遭到破坏。周围建筑物或装置发生震动或遭到破坏。 2 2）爆炸的破坏形式）爆炸的破坏形式: : 直接的爆炸破坏。直接的爆炸破坏。 冲击波的破坏。冲击波的破坏。 造成火灾。造成火灾。 2.4.1 2.4.1 爆炸分类爆炸分类 爆炸可分为：物理爆炸、化学爆炸和核爆炸三爆炸可分为：物理爆炸、化学爆炸和核爆炸三大类。大类。 1 1、物理爆炸、物理爆炸 物理爆炸是物理过程，只发生物态变化，不发物理爆炸是物理过程，只发生物态变化，不发生化学反应。如锅炉爆炸、轮胎爆炸等。生化学反应。如锅炉爆炸、轮胎爆炸等。 2 2、化学爆炸、化学爆
53、炸 化学爆炸是化学过程，爆炸前后物质的化学组化学爆炸是化学过程，爆炸前后物质的化学组成及化学性质都发生了变化。成及化学性质都发生了变化。化学爆炸可分为分解爆炸和爆炸性混合物爆炸两类。化学爆炸可分为分解爆炸和爆炸性混合物爆炸两类。 （1 1）分解爆炸）分解爆炸 爆炸能量是由爆炸物发生分解反应引起的。爆炸能量是由爆炸物发生分解反应引起的。 简单分解爆炸。这类爆炸物有叠氮铅、叠简单分解爆炸。这类爆炸物有叠氮铅、叠氮氮银、乙炔铜、乙炔银等，其爆炸时不一定有燃烧反银、乙炔铜、乙炔银等，其爆炸时不一定有燃烧反应。应。 复杂分解爆炸。爆炸时有燃烧现象，复杂分解爆炸。爆炸时有燃烧现象，这类这类爆爆炸物品大都具
54、有如下结构；炸物品大都具有如下结构；此外，还有硝酸酯类物此外，还有硝酸酯类物质及芳香族硝基化合物等。质及芳香族硝基化合物等。 这类物质爆炸时有燃烧现象，燃烧所需的氧由这类物质爆炸时有燃烧现象，燃烧所需的氧由自身供给。自身供给。 (2)(2)爆炸性混合物爆炸爆炸性混合物爆炸 爆炸性混合物至少由两种组分构成，在一定的爆炸性混合物至少由两种组分构成，在一定的条件下发生爆炸。条件下发生爆炸。 爆炸性混合物可以是气态、液态、固态或是多爆炸性混合物可以是气态、液态、固态或是多相系统。相系统。 气态爆炸性混合物：如氢气、乙炔、煤气等可气态爆炸性混合物：如氢气、乙炔、煤气等可燃气体与空气或氧气混合，构成的爆炸
56、混可燃性气体或蒸汽预先按一定比例与空气的混合物，称为爆炸性混合气体。合物，称为爆炸性混合气体。 当混合物中可燃气体的含量接近化学当量时，当混合物中可燃气体的含量接近化学当量时，燃烧最快或最剧烈。燃烧最快或最剧烈。 1 1、爆炸极限、爆炸极限 （1 1）爆炸极限的概念）爆炸极限的概念 爆炸极限是指可燃气体或蒸气与空气混合后，爆炸极限是指可燃气体或蒸气与空气混合后，遇火或高温会发生爆炸的可燃气体的浓度范围。遇火或高温会发生爆炸的可燃气体的浓度范围。 爆炸极限有爆炸下限和爆炸上限之分。爆炸极限有爆炸下限和爆炸上限之分。 爆炸下限爆炸下限( (也称燃烧下限也称燃烧下限) )是指这种混合物在点是指这种混
57、合物在点火后可以使火焰蔓延的最低浓度。火后可以使火焰蔓延的最低浓度。 爆炸上限爆炸上限( (也称燃烧上限也称燃烧上限) )是指上述能使火焰蔓是指上述能使火焰蔓延的最高浓度。延的最高浓度。 爆炸极限一般用可燃气在混合物中的体积百分爆炸极限一般用可燃气在混合物中的体积百分数表示。数表示。 浓度在下限以下或上限以上的混合物是不会着浓度在下限以下或上限以上的混合物是不会着火或爆炸的。但对上限以上的可燃气火或爆炸的。但对上限以上的可燃气( (蒸汽蒸汽) )与空气与空气混合气不能认为是安全的。混合气不能认为是安全的。 可燃性气体可燃性气体( (蒸汽蒸汽) )的爆炸极限可按有关国家标的爆炸极限可按有关国家标
58、准准GB T1247490进行测定进行测定。 （2 2）爆炸极限的意义）爆炸极限的意义 爆炸极限可用来评定可燃气体（蒸气）的爆炸极限可用来评定可燃气体（蒸气）的燃燃烧爆炸危险性等级。一般将爆炸下限烧爆炸危险性等级。一般将爆炸下限10%10%的可燃气的可燃气体划为一级可燃气体，其火灾危险性为甲类。体划为一级可燃气体，其火灾危险性为甲类。 爆炸极限可作为工程设计的依据。如确定爆炸极限可作为工程设计的依据。如确定厂厂房的耐火等级、生产场所的防火分区、防爆电器的房的耐火等级、生产场所的防火分区、防爆电器的选型等。选型等。 爆炸极限可作为制定安全技术规程的依据。爆炸极限可作为制定安全技术规程的依据。 （
59、3 3）爆炸极限数据的来源）爆炸极限数据的来源 查阅有关手册、资料。这是最常用的方法查阅有关手册、资料。这是最常用的方法，但只限于单纯物质。，但只限于单纯物质。 按国家标准进行测试。一般用于爆炸性混按国家标准进行测试。一般用于爆炸性混合物的爆炸极限测试。合物的爆炸极限测试。 参考有关资料进行计算；但偏差有时很大。参考有关资料进行计算；但偏差有时很大。 2 2、爆炸极限的影响因素、爆炸极限的影响因素 （1 1）原始温度）原始温度 原始温度升高，则爆炸极限范围变宽。原始温度升高，则爆炸极限范围变宽。 对于气体物质，爆炸极限的变化可用下列式计对于气体物质，爆炸极限的变化可用下列式计算：算：式中：式中
60、： Hc燃烧时的热量燃烧时的热量 KJ/mol T起始温度起始温度 L上，下（上，下（25）25时，纯物质的爆炸极限上下时，纯物质的爆炸极限上下 限值。限值。 （2 2）原始压力）原始压力 一般来说，增加压力，爆炸极限范围扩大，其一般来说，增加压力，爆炸极限范围扩大，其中上限随压力增加变化较多。但总体上爆炸极限的中上限随压力增加变化较多。但总体上爆炸极限的变化不大。变化不大。 压力降低，爆炸极限范围会变小。压力降低，爆炸极限范围会变小。 当压力低至一个临界值以下时，系统进入不燃当压力低至一个临界值以下时，系统进入不燃不爆区。由此可见，在密闭容器内进行负压操作，不爆区。由此可见，在密闭容器内进行
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