第2章-火灾的燃烧学基础

1、第2章火灾的燃烧学基础本章共5节：2.1火灾燃烧反应的三要素2.2燃烧机理2.3不同种类可燃物的火灾燃烧特性2.4燃烧速率2.5建筑物火灾的发展和蔓延重点：第1、3、5节；表2-1、2-7、2-9； 图2-15、2-21； 概念：爆炸极限、闪点、燃点、氧指数、火灾荷载；2.1火灾燃烧反应的三要素火灾三要素：可燃物、氧化剂、引火源(火三角)2.1.1可燃物可燃物凡是能和氧化剂起剧烈化学反应且能释放热量的物质甲类：1、闪点28的液体。如苯、甲苯、甲醇、乙醇、乙醚、汽油、丙酮及60度以上的白酒等。2、爆炸下限10的气体，以及受到水或空气中水蒸气的作用，能产生爆炸下限10的气体的固体物质。如：乙炔、氢

2、气、甲烷、乙烯、水煤气、硫化氢、液化石油气、电石、碳化铝等。3、常温下能自行分解或在空气中氧化即能迅速自燃或爆炸的物质。如：硝化棉、赛璐珞棉、黄磷等。4、常温下受到水或空气中水蒸气的作用能产生可燃气体，并引起着火或爆炸的物质。如：金属钾、钠、锂、钙、铝等金属，氢化钾、氢化钠、氢化锂、四氢化锂铝等金属的氢化物和磷化钠、磷化钾、硅化镁、硅化钙等金属的磷化物、硅化物等。5、遇酸、受热、撞击、摩擦以及遇有机物或硫磺等易燃的无机物，极易引起着火或爆炸的强氧化剂。如：氯酸钾、硝酸铵、高锰酸钾无机氧化剂，硝酸胍、硝酸脲等有机氧化剂，以及过氧化二苯甲酰等有机过氧化物等。6、受撞击、摩擦或与氧化性物质、有机物接

3、触时能引起着火或爆炸的物质。如：赤磷、任何地方都可以擦燃的火柴以及硝化沥青等。乙类：1、闪点28至60的液体。如：煤油、松节油、溶剂油、樟脑油等。2、爆炸下限10的气体。如：氨气、一氧化碳、发生炉煤气等。3、不属于甲类的氧化剂。如：亚硝酸钠、重铬酸钾、硝酸、硝酸汞、发烟硫酸、漂白粉等。4、不属于甲类的易燃固体。如：硫磺、镁粉、铝粉、赛璐络板(片)、樟脑、萘、生松香、安全火柴等。5、氧化性气体。如：氧气、压缩空气等。6、常温下与空气接触能缓慢氧化，积热不散引起自燃的物品。如：漆布、油纸、油布、油绸及其制品等。丙类：1、闪点60的液体。如：动物油、植物油、沥青、蜡、润滑油、机油、重油，大于50度至

4、小于60度的白酒等。2、不属于甲、乙类的可燃固体。如：化学、人造纤维及其织物，纸张、棉、毛、丝、麻及其织物，谷物、面粉，天然橡胶及其制品，竹、木及其制品，电视机、收录机等电子产品，计算机房已录数据的磁盘，中药材、冷库中的鱼肉等。常见混合气体爆炸极限丁类丁类火灾危险性的物品，主要是指难燃物品。难燃物品是指在空气中受到火烧或高温作用时，难起火、难微燃、难炭化，当火源移走后着火或微燃立即停止的物品，一般认为氧指数在27%50之间的物质材料为难燃物品。如自熄性塑料及其制品，酚醛泡沫塑料及其制品，经过防火处理的木材、水泥刨花板等均系难燃物品。戊类戊类火灾危险性的物品系指不燃物品。不燃物品是指在空气中受到

5、火烧或高温作用时不起火、不微燃、不炭化的物品，一般认为氧指数大于50的物质材料是不燃物品。如：钢材、铝材，玻璃及其制品，搪瓷、陶瓷及其制品，不燃气体，玻璃棉、岩棉、陶瓷棉、矿棉、硅酸铝纤维、石膏及其无纸制品，水泥、石材、膨胀珍珠岩等均系不燃物品。 氧指数（oxygen index ，简称OI）是指在规定的条件下，材料在氧氮混合气流中进行有焰燃烧所需的最低氧浓度。以氧所占的体积百分数的数值来表示。 氧指数高表示材料不易燃烧，氧指数低表示材料容易燃烧。 国家规范建筑材料及制品燃烧性能分级 GB8624-2012中将建筑材料按照燃烧性能分为A级不燃性材料（A级又分为A1和A2级）、 B1级难燃材料、

6、B2级可燃材料、B3级易燃材料。具体细分为：建筑材料： 平板材料(外墙保温材料B1级OI30、 B2级OI26) 铺地材料 管状绝缘材料；建筑用品： 窗帘幕布、家具制品装饰用织物(B1级OI32、 B1级OI26) 电线电缆套管、电器设备外壳及附件(B1级OI32、 B2级OI26) 电器、家具制品用泡沫塑料 软质家具和硬质家具相关概念： 爆炸极限可燃物质(可燃气体、蒸气和粉尘)与空气(或氧气)在一定的浓度围内均匀混合形成预混气，遇着火源会发生爆炸的浓度范围称为爆炸极限(爆炸浓度极限)。可燃性混合物能够发生爆炸的最低浓度和最高浓度，分别称为爆炸下限和爆炸上限(着火下限和着火上限)。在低于爆炸下

7、限和高于爆炸上限浓度时，既不爆炸，也不着火。可燃性混合物的爆炸极限范围越宽、爆炸下限越低和爆炸上限越高时，其爆炸危性越大。 火灾荷载火灾范围内单位地板面积的当量可燃物(等效可燃物)的质量定义为火灾荷载(kg/)。建筑物中可燃物种类很多，其燃烧发热量也因材料性质不同而异。为便于研究，在实际中常根据燃烧热值把某种材料换算为等效发热量的木材，用等效木材的质量表示可燃物的数量，称为等效可燃物。2.1.2氧化剂凡是能帮助和支持燃烧的物质。 多指氧气或空气。2.1.3 引火源能引起可燃物质的热能源。 引火源可以是明火，也可以是高温物体(火焰、电火花、高温表面、自然发热、光、热射线)。2.2燃烧机理1、链引

8、发反应：2、链增长反应：3、链支化反应：4、链终止反应：2.3不同种类可燃物的火灾燃烧特性2.3.1可燃气体的火灾燃烧特性1.可燃气体的着火2.可燃气体的点火3.可燃气体的燃烧过程2.3.2可燃液体的火灾燃烧特性1.液体的燃烧过程2.液体的闪燃与点燃 闪点是在规定的试验条件下，液体表面上能发生闪燃的最低温度。 闪燃是液体表面产生足够的蒸气与空气混合形成可燃性气体时，遇明火点燃即发生兰色火焰且一闪即灭，不再继续燃烧的现象。 闪点低于45的液体称为易燃液体，如汽油、酒精等；闪点高于45的液体称为可燃液体，如柴油、食用油等3.池火及流淌火灾 池火 流淌火灾(教材P26页)2.3.3可燃固体的火灾燃烧特性 可燃固体种类繁多，通常分为天然物质(木材、草、棉花、煤炭等)和人工合成物质(橡胶、塑料、纺织品等)。图2-13固体可燃物的燃烧过程图2-14高分子化合物的燃烧过程2.4燃烧速率2.5建筑物火灾的发展和蔓延2.5.1火灾初起期 1.火灾初起即熄灭 2.阴燃2.5.2火灾的充分发展阶段 1.成长阶段 2.旺盛阶段2.5.3火灾减弱阶段2.6火灾释热速率的测量和设定图2-15建筑物室内火灾的发展过程A可燃固体火灾室内平均温度的上升曲线B可燃液体室内火灾的平均温升曲