1-燃燒理論及應(yīng)用課件

1、第一章 燃燒理論及應(yīng)用任課教師：常緒華河南工程學(xué)院安全工程學(xué)院【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、了解著火理論2、掌握閃燃與閃點(diǎn)、自燃與自燃點(diǎn)、著火與著火點(diǎn)3、熟悉最小點(diǎn)火能量和消焰距離、物質(zhì)的燃燒歷程、燃燒產(chǎn)物著火理論一燃燒的類型二目錄第一節(jié) 著火理論 18世紀(jì)以前，歐洲盛行燃燒素學(xué)說(shuō)(亦稱燃素學(xué)說(shuō))，對(duì)當(dāng)時(shí)化學(xué)界的影響很大。 燃燒素學(xué)說(shuō)認(rèn)為，某種物體之所以能燃燒是因?yàn)槠渲泻幸环N燃燒素，燃燒時(shí)，燃燒素就從物體內(nèi)逸出。 例如，蠟燭的燃燒。 燃燒素學(xué)說(shuō)在解釋什么是燃燒素時(shí)，認(rèn)為火是由無(wú)數(shù)細(xì)小活躍的微粒構(gòu)成的物質(zhì)實(shí)體，由這種火微粒構(gòu)成的火的元素就是燃燒素，物質(zhì)如果不含有燃燒素則不能燃燒。基本內(nèi)容一、燃燒素學(xué)說(shuō) 法國(guó)

2、化學(xué)家拉瓦錫(ALLavoisiser，1743 1794)在普里斯特利發(fā)現(xiàn)氧氣的基礎(chǔ)上，進(jìn)行研究和做了大量實(shí)驗(yàn)，于1777年提出了燃燒的氧學(xué)說(shuō)，認(rèn)為燃燒是可燃物與氧的化合反應(yīng)，同時(shí)放出光和熱。拉瓦錫指出，物質(zhì)里根本不存在一種所謂燃燒素的成分?；緝?nèi)容二、燃燒的氧學(xué)說(shuō) 有一體積為V(m3)的容器，其中充滿有化學(xué)均勻可燃?xì)怏w混合物，其濃度為C(kg/m3)，容器的壁溫為T0(K)，容器內(nèi)的可燃?xì)怏w混合物正以速度u(kg/m3s)在進(jìn)行反應(yīng)， 化學(xué)反應(yīng)后所放出的熱量，一部份加熱了氣體混合物，使反應(yīng)系統(tǒng)的溫度提高，另一部份則通過(guò)容器壁而傳給周圍環(huán)境 閉口系統(tǒng)雖然在工程上沒(méi)有太多實(shí)際價(jià)值，然而在系統(tǒng)中

3、物理因素比較簡(jiǎn)單，容易揭示著火的本質(zhì)V、C、T0、u基本內(nèi)容三、謝苗諾夫熱著火理論 1.容器V內(nèi)各處的混合物濃度及溫度都相同。 2.在反應(yīng)過(guò)程中，容器V內(nèi)各處的反應(yīng)速度都相同。 3.容器的壁溫T0及外界環(huán)境的溫度，在反應(yīng)過(guò)程中保持不變，而決定傳熱強(qiáng)度的溫度差就是壁溫和混合物之間的溫壓。 4.在著火溫度附近，由于反應(yīng)所引起的可燃?xì)怏w混合物濃度的改變是略而不計(jì)的。假設(shè)條件三、謝苗諾夫熱著火理論1. 混合氣體化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量Q1為：2. 混合氣體向四周散失的熱量Q2為：數(shù)學(xué)模型三、謝苗諾夫熱著火理論3. 混合氣體升溫需要的熱量Q3為：4. 根據(jù)反應(yīng)系統(tǒng)熱量守恒定律，可得：三、謝苗諾夫熱著火理論不同

4、初始溫度時(shí)Q1、 Q2與系統(tǒng)溫度的關(guān)系三、謝苗諾夫熱著火理論 謝苗諾夫理論是根據(jù)容器中氣體混合物的空間平均溫度隨時(shí)間的變化規(guī)律來(lái)確定溫度劇烈上升的臨界極限的，而弗朗克一卡米涅茨基(Frank-Kamenetskii)則將圖11中c點(diǎn)所示的不可能性作為著火準(zhǔn)則。就是說(shuō)不考慮溫度隨時(shí)間的變化，只考慮在一定環(huán)境溫度和容器散熱條件下容器內(nèi)由于導(dǎo)熱形成的穩(wěn)定熱分布情況。在著火條件以前能夠形成穩(wěn)定的溫度分布，即方程有解，而一旦達(dá)到著火條件，穩(wěn)態(tài)溫度分布將變成不可能，方程無(wú)解。基本內(nèi)容四、弗朗克-卡米涅茨基的穩(wěn)定熱著火理論 燃燒的分子碰撞理論認(rèn)為，燃燒的氧化反應(yīng)是由可燃物和助燃物兩種氣體分子的相互碰撞而引起

5、的。眾所周知，氣體的分子都是處于急速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)中，并且不斷地彼此相互碰撞，當(dāng)兩個(gè)分子發(fā)生碰撞時(shí)則有可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。但是，用這種理論解釋燃燒的氧化反應(yīng)時(shí)，其可能性非常微小。 例如，氫和氯的混合物。氫與氯的混合物在常溫下避光存儲(chǔ)于容器中，它們的分子每秒彼此碰撞達(dá)10億次之多，但察覺(jué)不到有任何反應(yīng)?？墒?，若把這種混合物置于日光照射下，雖不改變其溫度和壓力，氫與氯兩者卻可以極快的速度進(jìn)行反應(yīng)，生成氯化氫，并呈現(xiàn)出光和熱的燃燒現(xiàn)象，甚至能引起爆炸。五、燃燒的分子碰撞著火理論 由此可見，氣態(tài)下物質(zhì)的反應(yīng)速度，并不能僅以分子碰撞次數(shù)的多少來(lái)加以解釋。這是因?yàn)樵谙嗷ヅ鲎驳姆肿娱g會(huì)產(chǎn)生一般的排斥力，只有在它們

6、的動(dòng)能極高時(shí)，才能在分子的組成部分產(chǎn)生顯著的振動(dòng)，引起鍵能減弱，有可能使分子的各部位重排，亦即有可能影響化學(xué)反應(yīng)。這種動(dòng)能，按其大小而言，接近于鍵的破壞能，因而至少是2.141.8kJmol。這意味著一切反應(yīng)必須在極高的溫度下才能發(fā)生，因?yàn)?1.8kJmol的活化能相當(dāng)于12001400的反應(yīng)溫度。假如同意這種觀點(diǎn)，那么燃燒與氧化反應(yīng)應(yīng)該是特別困難的，因?yàn)殡p鍵OO的破壞能是49.0kJmol，而C-H鍵的破壞能為33.541.8kJmol。但是，實(shí)驗(yàn)證明最簡(jiǎn)單的碳?xì)浠衔锏娜紵?、氧化反?yīng)在300左右就可以進(jìn)行了。上面的推證排斥了這樣一種見解，即可燃物質(zhì)的燃燒是它們的分子與氧分子直接作用而生成最

7、終的氧化產(chǎn)物的過(guò)程。五、燃燒的分子碰撞著火理論 根據(jù)分子運(yùn)動(dòng)理論可知，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，單位時(shí)間、單位體積內(nèi)氣體分子之間相互碰撞次數(shù)約為1028次，但是，不是所有碰撞的分子都能起化學(xué)反應(yīng)，而是只有具有一定能量的分子碰撞才能起化學(xué)反應(yīng)。這種分子稱為活化分子，它具有的最低能量稱為活化能(E)。六、燃燒的活化能理論反應(yīng)中的分子活化能六、燃燒的活化能理論 過(guò)氧化物理論認(rèn)為，分子在各種能量的作用下可以被活化。比如在燃燒反應(yīng)中，首先是氧分子(OO)在熱能作用下活化，被活化的氧分子的雙鍵之一斷開，形成過(guò)氧基-O-O-,這種基能加合于被氧化物質(zhì)的分子上面而形成過(guò)氧化物： 過(guò)氧化劑不僅能氧化形成過(guò)氧化物的物質(zhì)A，而

8、且也能氧化分子氧很難氧化的其他物質(zhì)B：七、燃燒的過(guò)氧化物理論 例如，氫與氧的燃燒反應(yīng)，通常直接表達(dá)為：七、燃燒的過(guò)氧化物理論 過(guò)氧化物理論在一定程度上解釋了為何物質(zhì)在氣態(tài)下被氧化的可能性。它假定氧分子只進(jìn)行單鍵的破壞，這比雙鍵的破壞要容易一些。因?yàn)槠茐?mol氧的單鍵只需要29.333kJ的能量。但是若考慮到C-H鍵也必須破壞，氧分子也必須和碳?xì)浠衔镄纬蛇^(guò)氧化物，則氧化過(guò)程還是很困難的。 因此，巴赫又提出了另一種說(shuō)法，即易氧化的可燃物質(zhì)具有足以破壞氧中單鍵所需的“自由能”，所以不是可燃物質(zhì)本身而是它的自由基被氧化。這種觀點(diǎn)就是近代關(guān)于氧化作用的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論的基礎(chǔ)。七、燃燒的過(guò)氧化物理論鏈?zhǔn)椒?/p>

9、應(yīng)理論是由蘇聯(lián)科學(xué)家謝苗諾夫提出的。他認(rèn)為物質(zhì)的燃燒經(jīng)歷了以下過(guò)程：可燃物質(zhì)或助燃物質(zhì)先吸收能量而離解為游離基，與其他分子相互作用發(fā)生一系列連鎖反應(yīng)，將燃燒熱釋放出來(lái)，直至全部物質(zhì)燃燒完或由于中途受到抑制而停止燃燒。八、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)著火理論以氯和氫的作用為例來(lái)說(shuō)明。 氯在光的作用下被活化成活性分子，于是構(gòu)成一連串的反應(yīng)： Cl2+hv(光子)=Cl。+ Cl。鏈的引發(fā) Cl。H2HCl+ H。 H。Cl2HCl+ Cl。 鏈的傳遞 Cl。H2HCl+ H。H。Cl2HCl+ Cl。 依此類推 Cl。 Cl。 Cl2 鏈的中斷 H。 H。 H2八、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)著火理論 最初的游離基（或稱活性中心、作用中

10、心等）是某種能源的作用下生成的，產(chǎn)生游離基的能源可以是受熱分解或光照、氧化、還原、催化和射線照射等。 游離基由于具有比普通分子平均動(dòng)能更多的活化能，所以其活動(dòng)能力非常強(qiáng)，在一般條件下是不穩(wěn)定的，容易與其他物質(zhì)分子進(jìn)行反應(yīng)而生成新的游離基，或者自行結(jié)合成穩(wěn)定的分子。八、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)著火理論因此，利用某種能源設(shè)法使反應(yīng)物產(chǎn)生少量的活性中心游離基時(shí)，這些最初的游離基即可以連鎖反應(yīng)，因而使燃燒得以持續(xù)進(jìn)行，直至反應(yīng)物全部反應(yīng)完畢。在連鎖反應(yīng)中，如果作用中心消失，就會(huì)使連鎖反應(yīng)中斷，而使反應(yīng)減弱直至燃燒停止。八、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)著火理論 最初的游離基（或稱活性中心、作用中心等）是某種能源的作用下生成的，產(chǎn)生游離基的

11、能源可以是受熱分解或光照、氧化、還原、催化和射線照射等。 （1） 鏈的引發(fā)總的來(lái)說(shuō)，連鎖反應(yīng)機(jī)理大致可分為三段：（1）鏈引發(fā)，即游離基生成，使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)開始。（2）鏈傳遞，游離基作用于其它參與反應(yīng)的化合物，產(chǎn)生新的游離基；（3）鏈終止，即游離基的消耗，使連鎖反應(yīng)中止。八、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)著火理論鏈?zhǔn)椒磻?yīng)有分支鏈鎖反應(yīng)和不分支連鎖反應(yīng)兩種。 上述氯和氫的反應(yīng)是不分支連鎖反應(yīng)的典型，即活化一個(gè)氯分子可出現(xiàn)兩個(gè)氯的游離基，也就是兩個(gè)連鎖反應(yīng)的活性中心，每一個(gè)氯的游離基都進(jìn)行自己的連鎖反應(yīng)，而且每次反應(yīng)只引出一個(gè)新的游離基。 不分支鏈鎖反應(yīng) （2） 鏈傳遞 分支鏈鎖反應(yīng)一個(gè)游離基在鏈傳遞過(guò)程中，生成最終產(chǎn)物的同

12、時(shí)，產(chǎn)生2個(gè)或2個(gè)以上的游離基，游離基的數(shù)目在反應(yīng)過(guò)程中隨時(shí)間增加，因此，反應(yīng)速率是加速的。圖2-3 分支鏈反應(yīng)圖八、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)著火理論造成游離基消耗的原因是多方面的，如游離基相互碰撞生成分子，與摻入混合物中的雜質(zhì)起副反應(yīng)，與非活性的同類分子或惰性分子互相碰撞而將能量分散，撞擊器壁而被吸附等。游離基的連鎖反應(yīng)較圓滿地解釋了燃燒反應(yīng)的化學(xué)實(shí)質(zhì)。按照鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論，燃燒不是兩個(gè)氣態(tài)分子之間直接起作用，而是它們離解形成的游離基這種中間產(chǎn)物進(jìn)行的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。 （3） 鏈的中斷 假設(shè)燃?xì)饣旌衔锝^熱。由于連鎖反應(yīng)放熱，溫度連續(xù)上升，反應(yīng)速度就由較低溫度下的等溫連鎖反應(yīng)速度逐步升高。在過(guò)程達(dá)到反應(yīng)物全部耗盡的反應(yīng)

13、速度之前，由于連鎖反應(yīng)本身是穩(wěn)定的，所以反應(yīng)速度的增加主要是熱量積累的結(jié)果。當(dāng)溫度升到臨界溫度時(shí)就發(fā)生了突變，除了單純溫度升高使反應(yīng)速度逐漸增長(zhǎng)外，又加上了連鎖反應(yīng)速度的發(fā)展。這樣，經(jīng)過(guò)極短的感應(yīng)期，速度曲線就突然上升并可能導(dǎo)致著火，其后，由于燃?xì)鉂舛葴p少，反應(yīng)速度又迅速下降。九、熱-連鎖混合理論 自動(dòng)催化理論： 可燃?xì)怏w化學(xué)反應(yīng)的中間或最終產(chǎn)物對(duì)燃?xì)獾姆磻?yīng)有促進(jìn)作用，與此同時(shí)當(dāng)然也存在著普通的放熱反應(yīng)，所以自動(dòng)催化反應(yīng)速度應(yīng)由兩部分組成：十、自動(dòng)催化理論 將一些小熱源放入可燃混合氣體中，貼近熱源周圍的薄層氣體將被迅速加熱甚至發(fā)生燃燒，火焰向其余較冷部分傳播，就發(fā)生了所謂的強(qiáng)制著火。強(qiáng)制著火要

14、求點(diǎn)火源發(fā)出的火焰能傳至整個(gè)容積，因此著火的條件不僅與點(diǎn)火源有關(guān)，還與火焰的傳播有關(guān)。十一、強(qiáng)制著火理論第二節(jié) 燃燒的類型各種可燃液體和部分易蒸發(fā)的可燃固體的表面都有一定量的蒸氣存在，蒸氣的濃度取決于可燃物的溫度。在一定溫度下，可燃液體和部分易蒸發(fā)的可燃固體的表面蒸氣達(dá)到一定濃度，與空氣混合，遇著火源而發(fā)生一閃即滅(延持時(shí)間少于5s)的燃燒現(xiàn)象，稱為閃燃。閃燃時(shí)的最低溫度稱為閃點(diǎn)。閃點(diǎn)越低，則火災(zāi)危險(xiǎn)性越大。閃點(diǎn)不是一個(gè)固定常數(shù)，它是在一定條件下，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)儀器測(cè)定的相對(duì)數(shù)據(jù)。閃燃定義一、閃燃與閃點(diǎn)可燃液體之所以會(huì)發(fā)生一閃即滅的閃燃現(xiàn)象，是因?yàn)樗陂W點(diǎn)的溫度下蒸發(fā)速度較慢，所蒸發(fā)出來(lái)的蒸氣僅能維

15、持短時(shí)間的燃燒，而來(lái)不及補(bǔ)充足夠的蒸氣維持穩(wěn)定的燃燒。也就是說(shuō)，在閃點(diǎn)溫度時(shí)，燃燒的僅僅是可燃液體所蒸發(fā)的那些蒸氣，而不是液體自身在燃燒，即還沒(méi)有達(dá)到使液體能燃燒的溫度，所以燃燒表現(xiàn)為一閃即滅的現(xiàn)象。閃燃原因一、閃燃與閃點(diǎn) 閃燃是可燃液體發(fā)生著火的前奏，從防火的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，閃燃就是危險(xiǎn)的警告，閃點(diǎn)是衡量可燃液體火災(zāi)危險(xiǎn)性的重要依據(jù)。因此，研究可燃液體火災(zāi)危險(xiǎn)性時(shí)，閃燃現(xiàn)象是必須掌握的一種燃燒類型。閃燃意義一、閃燃與閃點(diǎn) 甲類液體：閃點(diǎn)小于28的液體。（如原油、汽油等） 乙類液體：閃點(diǎn)大于或等于28但小于60的液體。（如噴氣燃料、燈用煤油） 丙類液體：閃點(diǎn)大于60以上的液體。（重油、柴油、潤(rùn)滑油等

16、） 閃點(diǎn)分級(jí)一、閃燃與閃點(diǎn)一、閃燃與閃點(diǎn) 液體水溶液的閃點(diǎn)會(huì)隨水溶液濃度的降低而升高，如表1-8所示，醇水溶液的閃點(diǎn)隨醇含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的減少而升高。從表中所列數(shù)值可以看出，當(dāng)乙醇含量為100時(shí)，在11時(shí)即發(fā)生閃燃。一、閃燃與閃點(diǎn) 某些能蒸發(fā)出蒸氣的固體，如石蠟、樟腦、萘等，其表面上所產(chǎn)生的蒸氣可以達(dá)到一定的濃度，與空氣混合而成為可燃的氣體混合物，若與明火接觸，也能出現(xiàn)閃燃現(xiàn)象。 醇水中醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至3時(shí)則沒(méi)有閃燃現(xiàn)象。利用此特點(diǎn)，對(duì)水溶性液體的火災(zāi)，用大量水撲救，降低可燃液體的濃度可減弱燃燒強(qiáng)度，使火熄滅。 壓力對(duì)閃點(diǎn)的數(shù)值有影響。當(dāng)壓力增加時(shí)，閃點(diǎn)升高；反之，則閃點(diǎn)降低?？扇家后w的閃點(diǎn)是

17、隨濃度的變化而變化的。一、閃燃與閃點(diǎn) 除了可燃液體以外，某些能蒸發(fā)出蒸氣的固體表面上產(chǎn)生的蒸氣可以達(dá)到一定的濃度，與空氣混合而成為可燃混合物，若與明火接觸，也能出現(xiàn)閃燃現(xiàn)象。例如，木材的閃點(diǎn)為260 左右，乙烯纖維的閃點(diǎn)為260，部分塑料的閃點(diǎn)見表1-9。一、閃燃與閃點(diǎn) 自燃：可燃物受熱升溫而不需明火作用就能自行燃燒的現(xiàn)象。 物質(zhì)的緩慢氧化作用放出熱量，或靠近熱源等原因使物質(zhì)的溫度升高，由于散熱受到阻礙，造成熱量積蓄，當(dāng)達(dá)到一定溫度時(shí)而引起的燃燒。這是物質(zhì)自發(fā)的著火燃燒。由于自燃是物質(zhì)在沒(méi)有明火作用下的自行燃燒，所以引起火災(zāi)的危險(xiǎn)性很大。引起物質(zhì)發(fā)生自燃的最低溫度稱為自燃點(diǎn)。自燃點(diǎn)越低，火災(zāi)危

18、險(xiǎn)性越大。自燃定義二、自燃與自燃點(diǎn)不同自燃物質(zhì)其自燃特征也不相同：1、植物桔桿堆垛的自燃特征（1）起火前冒蒸氣，有異味；（2）頂部下陷，內(nèi)部溫度高；（3）起火點(diǎn)一般位于堆垛中心部位；（4）從起火點(diǎn)到周圍炭化和顏色呈漸變痕跡；（5）起火點(diǎn)處有炭化結(jié)塊，體輕疏松、纖維紋絡(luò)清楚；（6）多發(fā)生在高溫多雨季節(jié)，堆垛大、含水量高。自燃特征二、自燃與自燃點(diǎn)二、自燃與自燃點(diǎn)2、賽璐珞（即硝化纖維塑料 ）、漆片、硝化纖維素的自燃特征（1）長(zhǎng)時(shí)間存放、高溫、潮濕易發(fā)生自燃；（2）火災(zāi)前有棕紅色氣體、賽璐珞有樟腦味；（3）賽璐珞殘留有黑色光澤的網(wǎng)眼狀殘?jiān)磺虚_殘?jiān)悬S色、或茶色、或焦油狀紋絡(luò)，有樟腦味；（4）自燃變

19、質(zhì)的賽璐珞在放大鏡下，有以雜質(zhì)為中心的類似細(xì)胞分裂的形態(tài)。3、金屬粉末的自燃特征（1）自燃前冒煙有異味，有烘烤感；（2）中心部位有熔融過(guò)的塊狀或瘤狀金屬。（3）堆垛大、保溫好。自燃特征二、自燃與自燃點(diǎn)二、自燃與自燃點(diǎn) 自燃是由于可燃混合氣體（或蒸氣）自身熱量或與無(wú)火花、無(wú)火焰的熱表面接觸，使溫度升高，以及化學(xué)反應(yīng)速度急劇增長(zhǎng)而引起的著火現(xiàn)象。 在燃燒理論中自燃分為熱自燃和鏈自燃兩種。 自燃原因二、自燃與自燃點(diǎn) （一）熱自燃理論 可燃混合氣體化學(xué)反應(yīng)的熱量生成速率超過(guò)系統(tǒng)的散熱速率，從而有過(guò)剩的熱量加熱可燃混合氣體，使化學(xué)反應(yīng)隨著溫度升高而迅速加快，進(jìn)而使混合氣體的溫度迅速升高，直至引起混合氣體

20、燃燒。 自燃原因二、自燃與自燃點(diǎn) （二）鏈自燃理論 使化學(xué)反應(yīng)自行加速不一定是依靠熱量的積累，而是通過(guò)鏈鎖反應(yīng)，迅速增加活化中心來(lái)促使反應(yīng)不斷加速，直至著火燃燒。自燃是一種復(fù)雜的化學(xué)和物理現(xiàn)象。對(duì)可燃混合氣體，在發(fā)生自燃時(shí)總是需達(dá)到一定的溫度。在自燃溫度時(shí)，可燃物質(zhì)與空氣接觸，不需要明火的作用就能發(fā)生燃燒。自燃點(diǎn)不是在一個(gè)固定不變的數(shù)值，它主要取決于氧化時(shí)所析出的熱量和向外導(dǎo)熱的情況?？梢?，同一種可燃物質(zhì)，由于氧化條件不同以及受不同因素的影響，有不同的自燃點(diǎn)。 自燃原因二、自燃與自燃點(diǎn) （一）物質(zhì)的自燃過(guò)程二、自燃與自燃點(diǎn) 根據(jù)促使可燃物質(zhì)升溫的熱量來(lái)源不同，自燃可分為受熱自燃和自熱自燃兩種：

21、 A 受熱自燃 可燃物質(zhì)由于外界加熱，溫度升高至自燃點(diǎn)而發(fā)生自行燃燒的現(xiàn)象稱為受熱自燃。 受熱自燃是引起火災(zāi)事故的重要原因之一，在火災(zāi)案例中，有不少是因受熱自燃引起的。（二）自燃的分類二、自燃與自燃點(diǎn) (1)可燃物質(zhì)靠近或接觸熱量大、溫度高的物體時(shí)，通過(guò)熱傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射作用，有可能被加熱，升溫到自燃點(diǎn)而引起自燃。例如，可燃物質(zhì)靠近或接觸加熱爐、暖氣片、電熱器、燈泡或煙囪等發(fā)熱物體。 (2)在熬煉或熱處理過(guò)程中，溫度過(guò)高達(dá)到可燃物質(zhì)的自燃點(diǎn)而引起著火。 (3)機(jī)器的軸承或加工可燃物質(zhì)的機(jī)器設(shè)備相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部件，缺乏潤(rùn)滑、冷卻或有纖維物質(zhì)纏繞，增大了摩擦力，產(chǎn)生大量熱量，造成局部過(guò)熱，引起可燃物質(zhì)

22、受熱自燃。在紡織工業(yè)、棉花加工廠等由此原因引起的火災(zāi)較多。受熱自燃原因二、自燃與自燃點(diǎn) (4)放熱的化學(xué)反應(yīng)會(huì)釋放出大量的熱量，有可能引起周圍的可燃物質(zhì)受熱自燃。例如，在建筑工地上生石灰遇水放熱，引起可燃材料的著火事故等。 (5)氣體在很高壓力下突然壓縮時(shí)，釋放出的熱量來(lái)不及導(dǎo)出，溫度會(huì)驟然增高，能使可燃物質(zhì)受熱白燃?？扇?xì)怏w與空氣混合物受熱壓縮時(shí)，高溫會(huì)引起混合氣體的自燃和爆炸。受熱自燃原因二、自燃與自燃點(diǎn) B 自熱自燃 可燃物質(zhì)由于本身的化學(xué)反應(yīng)、物理或生物作用等產(chǎn)生熱量，從而促使這種反應(yīng)繼續(xù)加快進(jìn)行，并放出更大的熱量，當(dāng)這種熱量來(lái)不及散發(fā)時(shí)，溫度就會(huì)升高至自燃點(diǎn)而發(fā)生自行燃燒的現(xiàn)象，稱為

23、自熱自燃。二、自燃與自燃點(diǎn) 根據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)，把破布和舊棉絮用一定數(shù)量的植物油浸透，將油布、油棉裹成一團(tuán)，再用破布包好，把溫度計(jì)插入其中，使室內(nèi)保持一定溫度，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間就逐漸呈現(xiàn)出以下自燃特征： (1)開始無(wú)煙無(wú)味，當(dāng)溫度升高時(shí)，有青煙、微味，而后逐漸變濃； (2)火由內(nèi)向外燃燒； (3)燃燒后形成硬質(zhì)焦化瘤。二、自燃與自燃點(diǎn) 人體內(nèi)部，除絕大部分是由碳、氫、氧三種元素組成外，還含有其他一些元素，如磷、硫、鐵等。人體的骨骼里含有較多的磷酸鈣。人死了，軀體里埋在地下腐爛，發(fā)生著各種化學(xué)反應(yīng)。磷由磷酸根狀態(tài)轉(zhuǎn)化為磷化氫。磷化氫是一種氣體物質(zhì)，燃點(diǎn)很低，在常溫下與空氣接觸便會(huì)燃燒起來(lái)。磷化氫產(chǎn)生之后沿

24、著地下的裂痕或孔洞冒出到空氣中燃燒發(fā)出藍(lán)色的光，這就是磷火。 鬼火二、自燃與自燃點(diǎn)汽車自燃事故 2008年1月5日下午15：13分，在八達(dá)嶺高速途徑健翔橋萬(wàn)家燈火燈飾城附近，一輛銀色東風(fēng)雪鐵龍薩拉畢加索發(fā)生自燃事故，車主與其同伴已從車內(nèi)逃出，自燃事故很嚴(yán)重，即使在500米外都可以看到該車因自燃冒出的滾滾濃煙。 2012年4月18日18：00許，淄博張店華光路與柳泉路西側(cè)中房大廈前，一輛吉利轎車發(fā)生自燃，轎車少的只剩下鐵殼，幸無(wú)人員傷亡。 二、自燃與自燃點(diǎn)二、自燃與自燃點(diǎn)二、自燃與自燃點(diǎn)二、自燃與自燃點(diǎn)（1）汽車使用的年限長(zhǎng)久電源線路老化，發(fā)生短路； （2）汽車長(zhǎng)途行駛，超負(fù)荷裝載，加上天氣熱時(shí)

25、，發(fā)動(dòng)機(jī)通風(fēng)設(shè)備不好，造成電源線短路； （3）車載貨物放置不當(dāng)相互碰撞，產(chǎn)生火花。 （4）燃油的泄漏。而當(dāng)溫度較高時(shí)，汽油濾清器的連接油管因?yàn)槭軣嶙冃?，使得軟管受熱變松，是?dǎo)致汽油泄漏的原因。 （5）變速器油與轉(zhuǎn)向助力油泄漏到高溫的排氣管上，也是引發(fā)汽車自燃的“同謀”。而在沒(méi)有任何先兆的情況下，汽車突發(fā)的自燃事故卻多為線路故障而引發(fā)的,究其責(zé)任都在于人為對(duì)線路的隨意更改。 汽車自燃原因二、自燃與自燃點(diǎn) （1）由于發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)下溫度較高，其附近電線的外表絕緣皮容易老化脫落，造成隱患。所以，做好機(jī)動(dòng)車的日常檢查，防止電氣線路故障或接觸不良非常必要，這是預(yù)防機(jī)動(dòng)車火災(zāi)最重要的手段。比如要定期檢查汽

26、車線路是否有破損、是否有漏油現(xiàn)象；定期檢查電路油路：因轎車的線路在使用三四年后常會(huì)出現(xiàn)膠皮老化、電線電阻增大而發(fā)熱的現(xiàn)象，容易出現(xiàn)短路，例如蓄電池接線柱因雜質(zhì)、油污或腐蝕使得接點(diǎn)松動(dòng)發(fā)熱，引燃導(dǎo)線絕緣層；長(zhǎng)期受震動(dòng)或溫度急劇變化影響而使線路接點(diǎn)松動(dòng)等。 預(yù)防汽車自燃二、自燃與自燃點(diǎn) （2）不要輕易私自改裝汽車。如果一定要改裝，應(yīng)讓專業(yè)技術(shù)人員做專業(yè)改裝，如電路改裝或加設(shè)備時(shí)，線源一定要包好，防止漏電。 （3）在行車的時(shí)候還應(yīng)注意，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不往化油器口倒汽油；保養(yǎng)汽油濾清器時(shí)不用汽油燒濾油器芯子；不經(jīng)常采用吊火方法；避免油路系統(tǒng)有滴漏；避免汽車停駛后長(zhǎng)時(shí)間打開點(diǎn)火開關(guān)。 （4）車內(nèi)飾材料最

27、好選擇具備防火性能的，一旦發(fā)生火災(zāi)，火勢(shì)不容易蔓延。 預(yù)防汽車自燃二、自燃與自燃點(diǎn) （5）在停車的時(shí)候也要引起重視，千萬(wàn)不要將車停放在易燃物附近。因?yàn)楝F(xiàn)在生產(chǎn)的汽車一般都裝備三元催化反應(yīng)器，而這個(gè)位于排氣管上的裝置溫度很高，它在大多數(shù)轎車上的位置都比較低。 （6）不要將易燃物品如氣體打火機(jī)、空氣清新劑、香水、摩絲等放在車內(nèi)容易被太陽(yáng)光線照射的部位，如儀表盤上；更不要將汽油、柴油等危險(xiǎn)油品放在車內(nèi)。 （7）不要在車內(nèi)亂扔未熄滅的煙頭，最好不要在汽車內(nèi)吸煙，以防“引火自焚”。 預(yù)防汽車自燃二、自燃與自燃點(diǎn)（8）在夏季，汽車長(zhǎng)時(shí)間行駛在高溫下時(shí)，應(yīng)該在中途多作休息，不要讓車子長(zhǎng)途暴曬。 （9）保險(xiǎn)公

28、司一般都有“自燃險(xiǎn)”，即車輛附加自燃損失險(xiǎn)，規(guī)定投保機(jī)動(dòng)車在使用過(guò)程中因本身電器、線路、供油系統(tǒng)發(fā)生故障引起火災(zāi)的，屬自燃，保險(xiǎn)公司可進(jìn)行賠付。因此，夏季行車為安全起見，可以入“自燃險(xiǎn)”。 （10）按規(guī)定在車上配備滅火器，并且記住要定期更換。滅火器不要成為可有可無(wú)的擺設(shè)，要熟悉掌握滅火器的使用方法，以免發(fā)生意外時(shí)束手無(wú)策。 預(yù)防汽車自燃二、自燃與自燃點(diǎn) 所謂著火就是可燃物與火源接觸而燃燒，并且在火源移去后仍然能保持繼續(xù)燃燒的現(xiàn)象。 可燃物發(fā)生著火的最低溫度稱為著火點(diǎn)或燃點(diǎn)。三、著火與著火點(diǎn)三、著火與著火點(diǎn) 最小點(diǎn)火能量是指能引起一定濃度可燃?xì)怏w、蒸氣或粉塵與氧化劑混合物燃燒或爆炸所需要的最小能

29、量。 它是衡量可燃?xì)怏w、粉塵燃燒爆炸的重要參數(shù)。 可燃物質(zhì)的燃燒速度越快，熱傳導(dǎo)系數(shù)越小，燃燒面溫度越低，初始溫度越高，則所需要的點(diǎn)火能量越小：此外，可燃物本身的性能、在混合物中的比例、環(huán)境溫度和壓力都對(duì)最小點(diǎn)火能量有影響。（一）最小點(diǎn)火能量四、最小點(diǎn)火能量和消焰距離 1)可燃物結(jié)構(gòu)的影響。單質(zhì)可燃物的化學(xué)結(jié)構(gòu)與最小點(diǎn)火能量之間通常有如下規(guī)律： （1)脂肪族有機(jī)化合物中，烷烴類的最小點(diǎn)火能量最大，烯烴類次之，炔烴類較小。 （2)碳鏈長(zhǎng)，支鏈多的物質(zhì)，點(diǎn)火能量較大。 （3)分子中具有共軛結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，點(diǎn)火能量較小。（一）最小點(diǎn)火能量四、最小點(diǎn)火能量和消焰距離 （4)帶有負(fù)取代基的有機(jī)物，其點(diǎn)火能量

30、按下述順序遞增： -SH-0H-CI=NH-CN （5)一級(jí)胺比二、三級(jí)胺的點(diǎn)火能量大。 （6)醚與硫醚比具有相同數(shù)目碳原子的直鏈烷烴的點(diǎn)火能高。 （7)過(guò)氧化物的點(diǎn)火能量較小。 （8)芳香族點(diǎn)火能量與具有相同碳原子數(shù)的脂肪族有機(jī)化合物的點(diǎn)火能量處于同一數(shù)量級(jí)。（一）最小點(diǎn)火能量四、最小點(diǎn)火能量和消焰距離 2)可燃物濃度的影響。 當(dāng)可燃?xì)怏w濃度略高于化學(xué)計(jì)量濃度時(shí)，其點(diǎn)火能量最小，火災(zāi)及爆炸危險(xiǎn)性最大。而對(duì)粉塵而言，當(dāng)可燃粉塵濃度略低于化學(xué)計(jì)量濃度時(shí)，其點(diǎn)火能量最小。 3)可燃?xì)怏w混合物初始溫度和壓力影響。 可燃?xì)怏w混合物初始溫度和壓力對(duì)點(diǎn)火能量有較大的影響。初始溫度升高，最小點(diǎn)火能量減小，可

31、燃?xì)怏w的最小點(diǎn)火能量隨初始?jí)毫ι叨档?，隨壓力降低而增加。當(dāng)混合物初始?jí)毫档偷侥骋慌R界壓力時(shí)，可燃?xì)怏w混合物就難于著火。（一）最小點(diǎn)火能量四、最小點(diǎn)火能量和消焰距離 盡管最小點(diǎn)火能量是爆炸性氣體混合物的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，但最小點(diǎn)火能量及其測(cè)量實(shí)驗(yàn)一般只用于基礎(chǔ)研究。 在生產(chǎn)實(shí)踐中，對(duì)爆炸性混合物一般按標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)條件下的最小點(diǎn)燃電流進(jìn)行分級(jí)。其原因是在各種生產(chǎn)中廣泛使用電氣裝置，基本的電氣參數(shù)是電流和電壓，為了使爆炸危險(xiǎn)環(huán)境中電氣裝置不產(chǎn)生可燃混合物燃燒爆炸所需要的有效點(diǎn)火能量而具有本質(zhì)安全性，爆炸性混合物按指定電壓(一般是直流24V)下的最小點(diǎn)燃電流分級(jí)。其意義在于根據(jù)爆炸性混合物的分組來(lái)劃分電氣設(shè)

32、備的類型和防爆等級(jí)。（一）最小點(diǎn)火能量四、最小點(diǎn)火能量和消焰距離 根據(jù)熱爆炸理論，只有燃燒反應(yīng)放熱速率高于向環(huán)境的散熱速率時(shí)，燃燒爆炸才可能發(fā)生。 當(dāng)燃燒在一定通道中進(jìn)行時(shí)，通道表面要散熱，通道越窄，它的比表面積越大，中斷連鎖反應(yīng)的機(jī)會(huì)越多，熱損失效應(yīng)越大，當(dāng)通道小到一定程度時(shí)，反應(yīng)放熱速率就會(huì)小于散熱速率，燃燒反應(yīng)就會(huì)停止，火焰熄滅。 所謂消焰距離(猝滅距離)，就是指火焰?zhèn)鞑ゲ幌氯サ淖畲笸ǖ莱叽?。它是火焰?zhèn)鞑ツ芰Φ囊环N度量參數(shù)，也稱為火焰蔓延極限。（二）消焰距離四、最小點(diǎn)火能量和消焰距離 對(duì)可燃?xì)怏w一般用平板消焰距離表示，對(duì)可燃粉塵，常用消焰直徑來(lái)表示。根據(jù)理論和實(shí)驗(yàn)分析，平板消焰距離與消焰

33、直徑存在如下關(guān)系：（二）消焰距離四、最小點(diǎn)火能量和消焰距離 在設(shè)計(jì)可燃物的加工、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)的各種裝置時(shí)，消焰距離是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)參數(shù)?？扇?xì)怏w的消焰距離與其濃度、流速、氣體壓力等因素有關(guān)。當(dāng)氣體流速增加，壓力減小，會(huì)使消焰距離增大。此外，在生產(chǎn)過(guò)程中向高溫反應(yīng)設(shè)備輸送可燃物料時(shí)，應(yīng)利用消焰距離概念采用曲路、細(xì)管、金屬網(wǎng)、金屬球堆積體等隔爆措施，控制傳輸通道尺寸小于消焰距離，保證燃燒火焰不能傳播。 （二）消焰距離四、最小點(diǎn)火能量和消焰距離 在設(shè)計(jì)、選用防爆電機(jī)、設(shè)備時(shí)，通常要使用最大安全間隙數(shù)據(jù)。 最大安全間隙是受試設(shè)備兩部分殼體問(wèn)的一個(gè)最大間隙值，在小于等于這個(gè)間隙值時(shí)，設(shè)備、電機(jī)內(nèi)可燃混合氣體點(diǎn)燃后，其火焰不會(huì)通過(guò)25mm長(zhǎng)的接合面將爆炸傳播到外部。所以，最大安全問(wèn)隙是另一種條件(國(guó)際電工委員會(huì)791A文件規(guī)定的條件)下的消焰距離。（二）消焰距離四、最小點(diǎn)火能量和消焰距離五、物質(zhì)的燃燒歷程燃燒產(chǎn)物包括： （1）不能再燃燒的生成物，如二氧化碳、二氧化硫、水蒸氣等； （2）還能繼續(xù)燃燒的生成物，如一氧化碳、未燃盡的碳和醇類等兩大類。 燃燒產(chǎn)物的組成比較復(fù)雜，與可燃物的成分和燃燒條件有關(guān)。燃燒產(chǎn)物中還有眼睛看得見的煙霧，是由懸浮于空氣