內(nèi)容摘要在中級(jí)注安考試的備考?xì)v程中，掌握燃燒與火災(zāi)的知識(shí)是至關(guān)重要的。中科建安專注于提供既深入又吸引人的教學(xué)材料，全面介紹燃燒原理、火災(zāi)預(yù)防及應(yīng)急處理，旨在幫助考生以興趣驅(qū)動(dòng)的方式掌握關(guān)鍵概念。
第一節(jié)火災(zāi)爆炸事故機(jī)理
考點(diǎn) 1：燃燒與火災(zāi)(考頻 4 次)
(一)燃燒過程
可燃物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同，其受熱后所發(fā)生的燃燒過程也不同。除結(jié)構(gòu)簡單的可燃?xì)怏w(如氫氣)外，大多數(shù)可燃物質(zhì)的燃燒并非是物質(zhì)本身在燃燒，而是物質(zhì)受熱分解出的氣體或液體蒸氣在氣相中的燃燒。
可燃?xì)怏w燃燒所需要的熱量只用于本身的氧化分解，并使其達(dá)到自燃點(diǎn)而燃燒。
可燃液體在點(diǎn)火源作用(加熱)下，首先蒸發(fā)成蒸氣，其蒸氣進(jìn)行氧化分解后達(dá)到自燃點(diǎn)而燃燒。
簡單物質(zhì)(如硫、磷等)，受熱后首先熔化，蒸發(fā)成蒸氣進(jìn)行燃燒，沒有分解過程;
復(fù)雜物質(zhì)，在受熱時(shí)首先分解為氣態(tài)或液態(tài)產(chǎn)物，其氣態(tài)和液態(tài)產(chǎn)物的蒸氣進(jìn)行氧化分解著火燃燒。
有的可燃固體(如焦炭等)不能分解為氣態(tài)物質(zhì)，在燃燒時(shí)則呈熾熱狀態(tài)，沒有火焰產(chǎn)生。
(二)火災(zāi)基本概念及參數(shù)
名稱 | 概念 |
引燃能 (最小點(diǎn)火能) | 引燃能是指釋放能夠觸發(fā)初始燃燒化學(xué)反應(yīng)的能量，也叫最小點(diǎn)火能，影響其反應(yīng)發(fā)生的因素包括溫度、釋放的能量、熱量和加熱時(shí)間。 |
著火延滯期 (誘導(dǎo)期) | 著火延滯期也稱著火誘導(dǎo)期或感應(yīng)期，指可燃性物質(zhì)和助燃?xì)怏w的混合物在高溫下從開始暴露到起火的時(shí)間或混合氣著火前自動(dòng)加熱的時(shí)間，在燃燒過程中又稱為著火延滯期或著火落后期，單位用 ms 表示。 |
閃燃 | 閃燃是在一定溫度下，在液體表面上能夠產(chǎn)生足夠的可燃蒸汽，遇火能產(chǎn)生一閃即滅的燃燒現(xiàn)象。由于易燃、可燃液體在閃點(diǎn)溫度下，蒸發(fā)速度還不快，蒸發(fā)出來的氣體僅能維持一剎那的燃燒，而來不及補(bǔ)充新的蒸汽以維持穩(wěn)定的燃燒，因而燃燒一閃而滅。閃燃往往是持續(xù)燃燒的先兆。 |
閃點(diǎn) | 在規(guī)定的條件下，易燃和可燃液體表面能夠蒸發(fā)產(chǎn)生足夠的蒸氣而發(fā)生閃燃的最低溫度，稱為該物質(zhì)的閃點(diǎn)。閃點(diǎn)是衡量液體物質(zhì)火災(zāi)危險(xiǎn)性的重要參數(shù)。測定可燃液體閃點(diǎn)采用的儀器有開口式和閉口式兩種，可分別得到“開杯閃點(diǎn)”和“閉杯閃點(diǎn)”，同一物質(zhì)的開杯閃點(diǎn)比閉杯閃點(diǎn)高。一般情況下閃點(diǎn)越低，火災(zāi)危險(xiǎn)性越大。 |
燃點(diǎn) (著火點(diǎn)) | 著火是指可燃物與火源接觸而燃燒，并且在火源移去后仍能繼續(xù)保持燃燒的現(xiàn)象?？扇嘉镔|(zhì)發(fā)生著火的最低溫度稱為燃點(diǎn)(著火點(diǎn))。 燃點(diǎn)(著火點(diǎn))對(duì)可燃固體和閃點(diǎn)較高的液體具有重要意義，在控制燃燒時(shí)，需將可燃物的溫度降至其燃點(diǎn)(著火點(diǎn))以下。 一般情況下，燃點(diǎn)(著火點(diǎn))越低，火災(zāi)危險(xiǎn)性越大。 |
自燃和自燃點(diǎn)
| 自燃是指物質(zhì)在通常的環(huán)境條件下自行發(fā)生燃燒的現(xiàn)象，可分為化學(xué)自燃和熱自燃兩種形式。 化學(xué)自燃是物質(zhì)在常溫下依靠自身的化學(xué)反應(yīng)而發(fā)生的自燃，一般只有一些特殊物質(zhì)可發(fā)生化學(xué)自燃，例如金屬鈉暴露在空氣中的自發(fā)著火。 熱自燃則是物質(zhì)在某些因素的作用下，其周圍的溫度逐漸升高，當(dāng)達(dá)到一定溫度而發(fā)生的燃燒現(xiàn)象，例如長期堆積的原煤、煙葉、棉紗等發(fā)生的自燃。 在規(guī)定條件下，不用任何輔助引燃能源而達(dá)到自行燃燒的最低溫度稱為自燃點(diǎn)。液體和固體可燃物受熱分解并析出來的可燃?xì)怏w揮發(fā)物越多，其自燃點(diǎn)越低。固體可燃物粉碎得越細(xì)，其自燃點(diǎn)越低。一般情況下，密度越大，閃點(diǎn)越高而自燃點(diǎn)越低。比如，下列油品的密度：汽油<煤油<輕柴油<重柴油<蠟油<渣油，而其閃點(diǎn)依次升高，自燃點(diǎn)則依次降低。<> |
熱分解溫度 | 熱分解溫度是指可燃物質(zhì)受熱發(fā)生分解的初始溫度。它是評(píng)價(jià)可燃固體火災(zāi)危險(xiǎn)性的主要指標(biāo)之一，固體的熱分解溫度越低，燃點(diǎn)也低，火災(zāi)的危險(xiǎn)性越大。 |
火災(zāi)危險(xiǎn)性 | 火災(zāi)危險(xiǎn)性是指火災(zāi)發(fā)生的可能性與暴露于火災(zāi)或燃燒產(chǎn)物中而產(chǎn)生的預(yù)期有害程度的綜合反應(yīng)?；馂?zāi)危險(xiǎn)性分類可分為生產(chǎn)、儲(chǔ)存物品、可燃?xì)怏w和可燃液體的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類 4 種。其中， 生產(chǎn)的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類分為甲、乙、丙、丁、戊級(jí); 儲(chǔ)存物品的火災(zāi)負(fù)險(xiǎn)性分類分為甲、乙、丙、丁、戊級(jí); 可燃?xì)怏w的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類分為甲、乙級(jí); 可燃液體的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類分為甲、乙、丙級(jí)。 (甲類液體：汽油;乙類液體：煤油;丙類液體：柴油、潤滑油) |
(三)典型火災(zāi)的發(fā)展規(guī)律
典型火災(zāi)事故的發(fā)展分為初起期、發(fā)展期、最盛期、減弱至熄滅期。
初起期是火災(zāi)開始發(fā)生的階段，這一階段可燃物的熱解過程至關(guān)重要，主要特征是冒煙、陰燃。
發(fā)展期是火勢(shì)由小到大發(fā)展的階段，一般采用 T 平方特征火災(zāi)模型來簡化描述該階段非穩(wěn)態(tài)火災(zāi)熱釋放速率隨時(shí)間的變化，即假定火災(zāi)熱釋放速率與時(shí)間的平方成正比，轟燃就發(fā)生在這一階段。
最盛期的火災(zāi)燃燒方式是通風(fēng)控制火災(zāi)，火勢(shì)的大小由建筑物的通風(fēng)情況決定。
減弱至熄滅期是火災(zāi)由最盛期開始消減直至熄滅的階段，熄滅的原因可以是燃料不足、滅火系統(tǒng)的作用等。
由于建筑物內(nèi)可燃物、通風(fēng)等條件的不同，建筑火災(zāi)有可能達(dá)不到最盛期，而是緩慢發(fā)展后就熄滅了。
歷年真題
1、【2021 年真題】通過對(duì)大量火災(zāi)事故的研究，火災(zāi)事故的發(fā)展階段一般分為初起期、發(fā)展期、最盛期、減弱至熄滅期等，各個(gè)階段具有不同的特征。下列燃燒特征或現(xiàn)象中，屬于火災(zāi)發(fā)展期典型特征的是()。
A.冒煙
B.陰燃
C.轟燃
D.壓力逐漸降低
【參考答案】C
【解析】C 選項(xiàng)正確。發(fā)展期是火勢(shì)由小到大發(fā)展的階段，一般采用 T 平方特征火災(zāi)模型來簡化描述該階段非穩(wěn)態(tài)火災(zāi)熱釋放速率隨時(shí)間的變化，即假定火災(zāi)熱釋放速率與時(shí)間的平方成正比，轟燃就發(fā)生在這一階段。
2、【2022 年真題】大多數(shù)可燃物質(zhì)的燃燒并非是物質(zhì)本身在燃燒，而是物質(zhì)受熱分解出的蒸氣在氣相中的燃燒。關(guān)于不同物質(zhì)燃燒過程的說法，正確的是()。
A.乙醇在受熱后，燃燒過程為：氧化分解→蒸發(fā)→燃燒
B.木材在受熱后，燃燒過程為：氧化分解→蒸發(fā)→燃燒
C.紅磷在受熱后，燃燒過程為：熔化→蒸發(fā)→燃燒
D.焦炭在受熱后，燃燒過程為：分解→氧化→燃燒
【答案】C
【解析】A 選項(xiàng)錯(cuò)誤，先蒸發(fā);可燃液體則在熱源作用下，首先蒸發(fā)為蒸氣，然后蒸氣被氧化、分解后，達(dá)到燃點(diǎn)或自燃燒燃點(diǎn)就燃燒。
B 錯(cuò)誤，對(duì)于復(fù)雜的可燃固體化合物，受熱后首先分解，析出氣態(tài)或液態(tài)產(chǎn)物，其氣態(tài)和液態(tài)產(chǎn)物的蒸氣發(fā)生氧化分解后著火燃燒
C 正確，對(duì)于可燃固體燃燒來說，像硫、磷、石蠟等單質(zhì)，受熱后首先熔化或升華，然后蒸發(fā)成蒸氣，氧化分解后進(jìn)行燃燒;
D 錯(cuò)誤，有些可燃固體(如焦炭)不能分解為氣態(tài)物質(zhì)，在燃燒時(shí)則呈熾熱狀態(tài)，沒有火焰產(chǎn)生。
3、【2023 年真題】火災(zāi)是指在時(shí)間或空間上失去控制的然燒。引燃能、著火誘導(dǎo)期、閃點(diǎn)及自燃點(diǎn)等都是描述火災(zāi)的參數(shù)。下列關(guān)于火災(zāi)的基本概念及參數(shù)的說法中，正確的是()。
A.熱分解溫度是評(píng)價(jià)可燃固體危險(xiǎn)性的主要指標(biāo)之一，它是可燃物質(zhì)受熱發(fā)生分解的初始溫度
B.引燃能是指釋放能夠觸發(fā)燃燒化學(xué)反應(yīng)的能量，影響其反應(yīng)發(fā)生的因素僅與溫度有關(guān)
C.閃燃是在一定溫度下，在可燃液體表面上產(chǎn)生足夠的可燃蒸汽，通常產(chǎn)生持續(xù)燃燒的現(xiàn)象
D.自燃是物質(zhì)在通常環(huán)境條件下自發(fā)燃燒的現(xiàn)象，汽油與煤油相比，汽油的密度小，自燃點(diǎn)低
【答案】A
【解析】選項(xiàng) A 正確，熱分解溫度是指可燃物質(zhì)受熱發(fā)生分解的初始溫度。它是評(píng)價(jià)可燃固體的火災(zāi)危險(xiǎn)性主要指標(biāo)之一，固體的熱分解溫度越低，燃點(diǎn)也低，火災(zāi)的危險(xiǎn)性越大。
選項(xiàng) B 錯(cuò)誤，引燃能是指釋放能夠觸發(fā)初始燃燒化學(xué)反應(yīng)的能量，也叫最小點(diǎn)火能，影響其反應(yīng)發(fā)生的因素包括溫度、釋放的能量、熱量和加熱時(shí)間。
選項(xiàng) C 錯(cuò)誤，閃燃是在一定溫度下，在可燃液體表面上能產(chǎn)生足夠的可燃蒸氣，遇火能產(chǎn)生一閃即滅的燃燒現(xiàn)象。由于易燃、可燃液體在閃點(diǎn)溫度下，蒸發(fā)速度還不太快，蒸發(fā)產(chǎn)生的可燃蒸氣僅能維持一剎那的燃燒，不能持續(xù)燃燒，因而燃燒一閃而過。閃燃往往是持續(xù)燃燒的先兆。
選項(xiàng) D 錯(cuò)誤，自燃是指物質(zhì)在通常的環(huán)境條件下自行發(fā)生燃燒的現(xiàn)象，一般情況下，密度越大，閃點(diǎn)越高，而自燃點(diǎn)越低。比如，下列油品的密度：汽油<煤油<輕柴油<重柴油<蠟油<渣油，而其閃點(diǎn)依次升高，自燃點(diǎn)則依次降低。故選 a="">
完成中科建安關(guān)于燃燒與火災(zāi)的知識(shí)學(xué)習(xí)后，期望考生們能夠?qū)⑺鶎W(xué)應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)工作場景，不僅在中級(jí)注安的考試中展現(xiàn)其深厚的理解，而且在未來的職業(yè)生涯中能夠有效地處理和預(yù)防火災(zāi)事故。祝各位考生備考充滿啟發(fā)，未來職業(yè)道路充滿希望！
