灭火技术及工程 作者 魏东 第2章 灭火基础理论.ppt

第2章 灭火基础理论 2.1燃烧与火灾 2.1.2燃烧过程 2.1.3热的传播形式 2.1.4火灾的定义及分类 2.2灭火原理 2.3灭火的基本方法 2.4几类典型火灾的灭火方法 * 在线教务辅导网： 教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网 QQ:349134187 或者直接输入下面地址： 2.1.1燃烧的本质 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。 燃烧可能由引燃和自燃两种情况引发。 引燃是可燃物质受外部热源的作用而发生持续燃烧的现象，又称为强迫着火。 可燃物质在没有外部火花、火焰等火源的作用下，因受热或自身发热并蓄热所产生的自然燃烧现象叫做自燃。 （1）受热自燃：可燃物在没有明火作用而靠外界加热引起的燃烧现象。 原因主要有：接触灼热物体、直接加热、摩擦生热、辐射热作用和高压压缩等。 （2）本身自燃：某些可燃物质在没有外来热源作用的情况下，由于其内部本身所进行的生物、物理或化学过程而产生热量，在条件适合时使物质本身发热，温度升高，最后发生自动燃烧。 1. 气体物质的燃烧 （1）预混燃烧：是指气态可燃物在燃烧之前预先与空气（或纯氧等助燃气体）混合，形成能够燃烧的混合气体，然后被点燃而进行燃烧的现象。 （2）扩散燃烧：是指气态可燃物由喷口（管口或容器泄漏口）喷出后与空气中的氧气边扩散混合边燃烧的现象。 2. 液体物质的燃烧 在一定温度下，易燃与可燃液体产生的蒸气与空气混合后达到一定浓度，在遇到火源时发生一闪即灭的燃烧现象，叫做闪燃。 在规定的试验条件下，液体表面上能产生闪燃的最低温度称为闪点。 闪点可以作为评定液体火灾危险性大小的依据，闪点越低的液体，其火灾危险性越大。 根据闪点不同，可燃液体的火灾危险性被分为三类： 甲类液体，指闪点28℃以下的液体，如汽油、笨、乙醇等； 乙类液体，指闪点在28~60℃之间的液体，如煤油、松节油等； 丙类液体，指闪点大于等于60℃的液体，如柴油、桐油、润滑油等。 （1）蒸发燃烧 （2）表面燃烧 （3）分解燃烧 （4）熏烟燃烧（阴燃） （5）动力燃烧（爆炸） 3. 固体物质的燃烧 1. 热传导 连续介质就地传递热量而又没有各部分之间相对宏观位移的一种传热方式 2. 热对流 由于流体的宏观运动而导致流体各部分之间发生相对位移，冷、热流体相互掺混所发生的热量传递过程。可分为自然对流和强制对流 。 3. 热辐射 物体通过电磁波来传递能量的方式称为辐射。物体会因各种原因发出辐射能，其中因热的原因而发出辐射能的现象称为热辐射。 国家标准《火灾分类》： A类火灾指木、棉、毛、麻等固体物质火灾，这些物质通常具有有机物性质，一般在燃烧时能产生灼热的余烬； B类火灾指汽油、煤油、柴油、原油、甲醇、乙酸、石蜡等液体和可融化的固体火灾； C类火灾指天然气、煤气、甲烷、乙炔、丙烷、氢气等的气体火灾； D类火灾指钾、钠、钙、镁、铝、锂等金属火灾； E类火灾为物体带电燃烧的火灾； F类火灾专指烹饪器具内的烹饪物（如动植物油脂）火灾。 2.2.1基于着火三角形的灭火分析 着火三角形 着火四面体 2.2.2基于热着火理论的灭火分析 简单开口系统 放热速度近似为： 散热速度为： 单位时间内反应的产物为： 单位时间内反应物的减少为： 放热速度方程： 散热速度方程： 改变环境温度时的放热曲线和散热曲线 D （1）降低环境温度 改变散热条件时的放热曲线和散热曲线 （2）改变散热条件 改变系统混合气密度时的放热曲线和散热曲线 （3）降低可燃物或氧气浓度 ①降低系统氧或可燃气浓度。 ②降低系统环境温度。 ③改善系统的散热条件，使系统的热量更易散发出去。 ④降低环境温度和改善散热条件，都必须使系统处于比着火更不利的状态，系统才能灭火，此即上面所说的灭火滞后现象。 ⑤降低氧浓度或可燃气浓度，对灭火来讲比降低环境温度作用更大；相反地，对防止着火来讲，降低环境温度的作用大于降低氧浓度或可燃气浓度的作用。 在着火热理论中，要使已着火的系统灭火，必须采取下列措施： 2.2.3基于链锁反应理论的灭火分析 1. 链锁反应过程：链引发、链传递和链终止 （总反应） （链引发） （链传递） （链终止） 2. 链锁反应分类 （1）直链反应 直链反应是在链传递的过程中每消耗一个自由基的同时又产生一个新的自由基，直至链终止。 （2）支链反应 所谓支链反应，就是指一个自由基在链传递的过程中，生成最终产物的同时产生两个或两个以上的自由基。 3. 链锁反应中的化学反应速度 整个链锁反应中自由基数目随时