在上述5种燃烧形式中,某种燃烧形式一经发生,就有可能转化为其他形式,或者导致几种形式同时发生。一旦发生这种情况,往往会带来重大灾难和后果。
③燃烧种类 燃烧现象按其形成的条件和瞬间发生的特点,分为着火、闪燃、自燃3种。
乙着火。可燃物受到外界火源直接作用而开始的持续燃烧现象叫作着火。这是日常生产、生活中最常见的燃烧现象。例如,用火柴点燃柴草、煤油、液化气等。可燃物开始着火所需的最低温度叫做燃点,也称着火点。可燃物质的燃点越低,越容易着火。
气体、液体、固体可燃物都有燃点。但是,燃点对可燃气体和易燃液体没有多大实际意义。因为可燃气体除氨外,其燃点都大大低于零度;而易燃液体的燃点仅比闪点高1—5℃。但是,燃点对于可燃固体和闪点比较高的可燃液体具有实际意义。控制这些物质的温度在燃点以下,是预防火灾发生的一个措施。在灭火时采用的冷却法,其原理就是将燃烧物质的温度降到它的燃点以下,使其燃烧过程中止。
b.闪燃。任何一种液体的表面上都有一定数量的蒸气存在,蒸气的浓度则取决于该液体所处的温度,温度越高则蒸气浓度越大。在一定的温度下,易燃、可燃液体表面上的蒸气和空气的混合气与火焰接触时,能闪出火花,但随即熄灭。这种瞬间燃烧的过程叫闪燃,液体能发出闪燃的最低温度叫闪点。液体在闪点温度下,蒸发速度较慢,表面上积聚的蒸气遇火一瞬间即已烧尽,易燃、可燃液体随时都有遇火源而被点燃的危险。所以闪点是液体可以引起火灾危险的最低温度。液体的闪点越低,它的火灾危险性越大。
c.自燃。可燃物质在没有外界火源的直接作用下受热或自身发热,并由于散热受到阻碍,使热量蓄积,温度逐渐上升,当达到一定温度时发生的自行燃烧现象,叫做自燃。可燃物质不需点火源的直接作用就能发生自行燃烧的温度,叫做自燃点三
自燃按其引燃烧源分为自热燃烧和受热燃烧两种。
(a)自热燃烧。可燃物质因内部所发生的化学、物理或生物化学过程而产生热量,这些热量在适当条件下会逐渐积累,使物质温度上升达到自燃点而燃烧,这种现象称为自热燃烧。
(b)受热自燃。可燃物质在外部热源作用下,使温度逐渐升高,当达到其自燃点时,即可着火燃烧。这种现象称为受热自燃。
(3)可燃物质的危险特性 能够发生火灾、爆炸危险的可燃物质种类繁多,为了评价它们的危险程度,并采取相应的正确的预防措施,首先就要确定它们的危险特性。能直接导致火灾、爆炸事故发生的危险特性,有爆炸极限、闪点、燃点、自燃点、最小点火能量和最大灭火间距等。下面着重叙述爆炸极限、最小点火能量和最大灭火间距。
①爆炸极限 可燃气体、蒸气或粉尘和空气构成的混合物,并不是在任意浓度下遇火源都能燃烧爆炸,而只是在一定的浓度范围内才能发生燃烧爆炸。在此浓度范围内,浓度不同,火焰蔓延速度(即燃烧速度)也不相同。当混合物中所含的量稍多于化学计算浓度时,混合物的放热量最大,火焰蔓延速度最快,燃烧也最剧烈。町燃物浓度增加或减少都要减少发热量,减慢蔓延速度。当浓度低于某一最低浓度或高于某一最高浓度,火焰便不能蔓延,燃烧也就不能进行。在火源作用下,可燃气体、蒸气或粉尘在空气中恰足以使火焰蔓延的最低浓度,称为该气体、蒸气或粉尘与空气混合物的爆炸下限,也称燃烧下限。同理,恰足以使火焰蔓延的最高浓度,称为爆炸上限,也称燃烧上限。上限和下限统称爆炸极限或燃烧极限。浓度在上、下限之间的范围内,在火源作用下能够引起燃烧或爆炸;在此范围之外,则不会着火,更不会爆炸。浓度在爆炸上限以上,若空气能补充进来,则随时有发生燃烧,爆炸的危险。
因此,对浓度在上限以上的混合气,通常仍认为它们是危险的。
多组分可燃气体的爆炸极限,通常用计算的方法获得。单组分可燃气体、蒸气的爆炸极限可以从各种手册中查到。
根据理•查特理法则计算,当混合气体中含有两种以上成分的町燃气体或蒸气时,它们的爆炸极限,可根据理•查特理法则计算。其计算公式如下:
式中 X1m——混合气体的爆炸下限;
X2m,——混合气体的爆炸上限;
na,nb,nc…——可燃混合气中a,b,c…各组分的百分含量;na,十nb+nc+…=100%;
X1a,Xlb,X1c…——混合气中各可燃气组分的爆炸下限。
X2a,X2b,X2c,…——混合气中各可燃气组分的爆炸上限。