2019一级消防工程师技术实务考点及例题:燃烧类型及其特点
知识点:燃烧类型及其特点
首先,根据燃烧瞬间的特点进行分类
可燃物质储存在空气中,当达到一定温度时,与点火源接触就能燃烧,点火源离开后还能继续燃烧。这种持续燃烧的现象叫做火。火是燃烧的开始,以火焰的出现为特征。
火灾是日常生活中常见的燃烧现象。
(1)火灾模式
点燃
2.可燃物质的自燃,是由于在没有外部火花、火焰等点火源的情况下加热或自热蓄热而发生的,称为自燃。即一种物质在没有外部点火源的情况下,由于自身内部的生物、物理或化学变化而产生热量并积累起来,使温度不断升高,自然燃烧。自燃点是指可燃材料自燃的最低温度。
(1)化学自燃
比如火柴摩擦着火;爆炸物受到冲击而爆炸;金属钠在空气中自燃;煤炭因过度堆积而自燃等。
(2)热自燃
如果预先将可燃物和氧化剂的混合物加热均匀,随着温度的升高,当混合物加热到一定温度时,会自动着火(此时火发生在混合物的整个体积内),习惯上称为热自燃。
(2)爆炸
爆炸是指物质从一种状态迅速转变为另一种状态,并在瞬间以机械功的形式释放出巨大能量,或者气体和蒸汽在瞬间剧烈膨胀的现象。爆炸的一个最重要的特征是爆炸点周围压力的突然变化,这是爆炸产生破坏作用的原因。爆炸作为燃烧类型之一,主要是指化学爆炸。爆炸的具体分类和特征,见本文第三章第一节。
举例?在没有外部点火源的情况下,由于内部()过程产生的热量,使温度升高而自燃的现象称为自燃。
A.物理,化学
B.化学、生物
C.物理、生物
D.生物、物理和化学
“正确答案”d
「答案解析」可燃物质在没有外界火花、火焰等点火源的作用下,因加热或自身发热蓄热而自燃的现象称为自燃。即一种物质在没有外部点火源的情况下,由于自身内部的生物、物理或化学变化而产生热量并积累起来,使温度不断升高,自然燃烧。自燃点是指可燃材料自燃的最低温度。
例2?可燃物质储存在空气* * *,当达到一定温度时,与火源接触就会燃烧。火源移开后,它们可以继续燃烧,直到可燃物燃尽。这种持续燃烧的现象叫做()。
A.自燃
B.闪光
C.着火
D.爆炸
“正确答案”c
《答案解析》空气中的可燃物质* * *,当达到一定温度时,与点火源接触可引起燃烧,并能在点火源离开后继续燃烧。这种持续燃烧的现象叫做火。
二、按燃烧产物分类
可燃形式:气体、液体和固体。
(1)气体燃烧
可燃气体的燃烧不需要像固体和液体一样经历熔化和蒸发过程,所需热量只用于氧化或分解,或者将气体加热到燃点。所以容易烧,烧的速度也快。根据可燃气体和氧气在燃烧前混合条件的不同,其燃烧方式分为扩散燃烧和预混燃烧。
1.扩散燃烧
扩散燃烧是指可燃气体和蒸气分子与气体氧化剂扩散,边混合边燃烧。在扩散燃烧中,可燃气体与空气或氧气的混合是通过气体扩散实现的,混合过程比燃烧反应过程慢得多。燃烧过程处于扩散区,整个燃烧速度由物理混合速度决定。
扩散燃烧的特点如下:
燃烧比较稳定,火焰温度比较低,扩散火焰不动,可燃气体和气体氧化剂的混合在可燃气体喷嘴处进行,燃烧过程中不会出现回火现象(火焰缩入火孔的现象)。只要控制好稳定扩散燃烧,就不会引起火灾,一旦发生火灾也比较容易扑灭。
2.预混燃烧
预混燃烧是指可燃气体和蒸汽预先与空气(或氧气)混合,遇到点火源时产生冲击力的燃烧。预混燃烧通常发生在封闭系统或开放系统中,其中混合气体向周围环境的扩散速度远小于燃烧速度。放热燃烧导致产物体积迅速膨胀,压力升高,可达709.5438+0 ~ 810.4 kPa。预混气体中的火焰传播有两种方式:正常火焰传播和爆轰。
预混燃烧的特征在于:
燃烧反应快,温度高,火焰传播速度快,反应混合气不扩散。将火源引入可燃混合气体产生火焰中心,成为热量和化学活性颗粒的集中来源。
举例?天然气井口井喷燃烧属于()。
A.预混燃烧
B.扩散燃烧
C.蒸发燃烧
D.分解燃烧
“正确答案”b
「答案解析」气体(蒸汽)扩散多少,燃烧多少。人们在生产生活中用火(如燃气做饭、照明、气焊等。)都属于这种燃烧形式。
(2)液体燃烧
在易燃可燃液体的燃烧过程中,燃烧的不是液体本身,而是液体受热时蒸发的液体蒸气分解氧化达到燃点而燃烧,即蒸发燃烧。因此,液体能否燃烧,燃烧速度与液体的性质密切相关,如蒸汽压、闪点、沸点、蒸发速度等。
易燃液体会发生闪点,发生闪点时的最低温度称为闪点。
可燃液态碳氢化合物燃烧时,通常会产生橙色火焰,并散发出浓密的黑烟云。酒精燃烧时,通常会产生透明的蓝色火焰,几乎不会产生烟雾。有些醚燃烧时,液面伴随着明显的沸腾,很难扑灭这些物质的火。原油、重油、沥青油等高粘度、高水分的重石油产品燃烧时,沸腾的水蒸气随燃烧的油飞溅到空气中。这种现象称为沸腾(沸腾溢出和飞溅)。
1.闪光
闪燃是指易燃或可燃液体(包括少量可熔固体,如石蜡、樟脑、萘等)挥发出蒸气分子的现象。)与空气混合,达到一定浓度时,遇到火源会瞬间熄灭。轰燃的原因是易燃或可燃液体在轰燃温度下蒸发缓慢,蒸发的蒸气只能维持瞬间燃烧,来不及补充新的蒸气维持稳定燃烧,所以瞬间熄灭。但是轰燃是火灾事故的前兆之一。闪点是指易燃或可燃液体表面发生闪光的最低温度。
2.沸腾溢出
以原油为例,它的粘度比较高,都含有一些水,以乳化水和水垫两种形式存在。所谓乳化水,就是原油在开采和运输过程中,由于强烈的搅拌而悬浮在油中的原油中的水。静置时间长了,油水分离,水由于密度大,沉淀在底部形成水垫。
在燃烧过程中,这些沸程很宽的重油会产生热波。当热波向深层液体运动时,由于温度远高于水的沸点,热波会使油品中的乳化水汽化,大量的蒸汽会通过油层浮到液面,在向上运动的过程中形成油包气气泡,即一部分油形成含有大量蒸汽气泡的气泡。这样液体体积必然会膨胀溢出,同时一些没有泡沫的油品会被后面的蒸汽膨胀力甩出罐外,使液面剧烈沸腾,就像?跑锅?同样,这种现象叫做沸溢。
从沸腾溢流过程可以看出,沸腾溢流的形成必须满足三个条件:
①原油具有形成热波的特点,即沸程较宽,密度差异较大。
(2)原油中含有乳化水,加热后变成蒸汽。
③原油粘度高,水蒸气难以自下而上穿过油层。
溅水
在重油燃烧过程中,随着热波温度的逐渐升高,热波向下传播的距离也随之增加。当热浪到达水垫时,水垫中的大量水分蒸发,蒸汽体积迅速膨胀,使水垫上方的液层抛向空中,喷出罐外。这种现象叫做溅水。一般来说,沸腾溢出发生的时间比飞溅要早得多。沸溢的时间与原油的种类和含水率有关。根据试验,含1%水分的油在燃烧45 ~ 60分钟后会沸溢。飞溅的时间与油层的厚度、热波的移动速度和油燃烧的线速度有关。
研究表明,油滴的飞溅高度和散射面积与油层厚度和油池直径有关,散射面积直径与油池直径之比一般在10以上。由于飞溅带来的燃料由池火转变为油滴火,燃烧条件发生变化,燃烧强度和危险性相应增加,油滴在飞溅过程中及被打散后会继续燃烧,容易导致火势迅速扩大,影响周围其他可燃物、人员和设备,造成人员伤亡和损失。所以对于油池火,要避免飞溅。
试题?单选汽油闪点低,挥发性大,流动性好,装汽油的储罐不会受热()。
A.有序燃烧和爆炸
B.集装箱爆炸
C.泄漏产生流动的火
D.沸腾和飞溅
“正确答案”d
【答案解析】原油、重油、沥青油等含水高粘度的重石油产品燃烧时,沸腾的水蒸气随燃烧的油飞溅到空气中。这种现象称为沸腾(沸腾溢出和飞溅)。
(3)固体燃烧
根据各种可燃固体的燃烧方式和燃烧特性,固体燃烧的形式大致可以分为五种,各有特点。
1.蒸发燃烧
可燃固体,如硫、磷、钾、钠、蜡烛、松香、沥青等。,被火源加热时,先熔化蒸发,然后蒸汽与氧气发生反应。这种燃烧形式通常称为蒸发燃烧。樟脑、萘等容易升华的物质在燃烧时并不经过熔化过程,但其燃烧现象也可视为一种蒸发燃烧。
2.表面燃烧
可燃固体(如木炭、焦炭、铁、铜等)的燃烧反应。)是由氧气和其表面的物质直接作用而引起的,称为表面燃烧。这是一种无焰燃烧,有时称为非均匀燃烧。
3.分解燃烧
可燃固体,如木材、煤、合成塑料、钙塑材料等。,首先在被火源加热时发生热分解,然后分解出的可燃挥发物与氧气发生反应。这种燃烧形式通常称为分解燃烧。
4.烟熏燃烧(闷烧)
可燃固体在空气不流通、加热温度低、分解或迅速逸出的可燃挥发物少、含水量多的条件下,往往只燃烧出烟雾而没有火焰,这就是烟雾燃烧,也称阴燃。阴燃是固体材料特有的燃烧形式,但能否发生主要取决于固体材料的物理化学性质及其外部环境。许多固体材料,如纸、锯末、纤维织物、胶乳橡胶等。,可以闷烧。这是因为这些材料热分解后能生成刚性结构的多孔炭,具备多孔蓄热和持续燃烧的条件。另外,阴燃需要一个加热强度合适的热源,通常包括自燃热源、阴燃热源本身和有焰燃烧的火焰熄灭后的阴燃。
5.动力燃烧(爆炸)
动态燃烧是指可燃固体或其分解的可燃挥发物遇到火源时的爆炸燃烧,主要包括可燃粉尘爆炸、炸药爆炸、轰燃等。其中轰燃是指可燃固体受热分解或燃烧不完全,与空气按适当比例混合后遇到火源时的爆炸预混燃烧。比如赛璐珞,可以沉淀一氧化碳,聚氨酯,可以沉淀氰化氢等。,大量燃烧时经常产生闪络。这种现象可能发生在建筑室内防火的过程中。有关详细信息,请参见本文第2章第3节。
试题?原油储罐单电台,当罐内原油燃烧时,不会产生()。
A.闪络
B.热浪
C.蒸发燃烧
D.闷烧
“正确答案”d
「答案解析」可燃固体在空气不流通、加热温度低、分解或迅速逸出的可燃挥发物少、含水量多的条件下,燃烧时往往有烟无焰。这是无烟燃烧,也称为阴燃。
这里需要指出的是,上述对各种燃烧形态的划分并不是绝对的,某些可燃固体的燃烧往往包含两种或两种以上的形态。比如在适当的外界条件下,木材、棉花、麻类、纸张等的燃烧会明显地以分解燃烧、阴燃燃烧、表面燃烧等形式存在。
知识点:闪点、燃点、自燃点的概念。
气体、液体和固体物质的燃烧各有特点。通常根据不同的燃烧类型,分别采用不同的燃烧性能参数来衡量气体、液体和固体可燃物的燃烧特性。
(1)闪点
1.闪点的定义
在规定的试验条件下,液体挥发出来的蒸气与空气形成的混合物遇到点火源时所能闪点的液体最低温度(用闭杯法测得)称为闪点。
2.闪点的含义
闪点是可燃液体性质的主要标志之一,是衡量液体火灾危险性的重要参数。闪点越低,火灾风险越大,反之亦然。闪点与易燃液体的饱和蒸汽压有关。饱和蒸汽压越高,闪点越低。在一定条件下,当液体的温度高于其闪点时,液体随时可能被点燃或自燃。如果液体的温度低于闪点,液体就不会闪蒸,更不会着火。
3.闪点在消防中的应用
闪点是判断液体火灾危险性和易燃液体分类的主要依据。易燃液体的闪点越低,火灾危险性越大。比如汽油的闪点是-50℃,煤油的闪点是38 ~ 74℃。显然,汽油的火灾危险性大于煤油。根据闪点,可以确定生产、加工和储存易燃液体场所的火灾危险性类别:
闪点< 28℃为A类;28℃?闪点< 60℃为B级;闪点?60℃为C类(详见教材第二册第二章)。
(2)燃点
1.燃点的定义
在规定的试验条件下,利用外部热源使物质表面着火并持续燃烧一定时间所需的最低温度称为燃点。
2.常见可燃材料的燃点
在一定条件下,物质的燃点越低,越容易着火。
3.燃点和闪点的关系
易燃液体的燃点一般高于其闪点1 ~ 5℃,闪点越低差别越小,特别是在敞口容器中,很难区分闪点和燃点。因此,在评价这类液体的火灾危险性时,一般采用闪点。固体的火灾风险通常由燃点来衡量。
(3)自燃点
1.自燃点的定义
在特定条件下,可燃物质自燃的最低温度称为自燃点。在这个温度下,该物质与空气(氧气)接触,在没有明火的作用下可以燃烧。
2.常见可燃材料的自燃点
自燃点是衡量可燃物受热自燃危险性的依据。可燃物的自燃点越低,自燃危险性越大。
3.影响自燃点变化的规律
不同的可燃物有不同的自燃点,同一种可燃物的自燃点在不同的条件下也会发生变化。可燃物质的自燃点越低,火灾危险性越大。
对于液体和气体可燃物,自燃点受压力、氧浓度、催化作用、容器材料和表面积与体积比的影响。但是,固体可燃物的自燃点受加热熔化、挥发份的多少、固体的粒径、加热时间等因素的影响。