本篇內容為劉諦老師版2019年一級消防工程師《消防安全技術實務》精講班培訓課程-消防基礎知識-燃燒（一），含消防安全技術實務課程視頻、培訓課件講義，包括燃燒條件、燃燒類型及其特點等，免費試聽劉諦老師精講班課程>>

第一篇 消防基礎知識

第1講 燃燒（一）

第一篇 消防基礎知識

第一章 燃燒

第一節 燃燒條件

第二節 燃燒類型及其特點

第三節 燃燒產物（略）

第一節 燃燒條件

燃燒是指可燃物與氧化劑作用發生的放熱反應，通常伴有火焰、發光和（或）發煙現象燃燒過程中，燃燒區的溫度較高，使其中白熾的固體粒子和某些不穩定（或受激發）的中間物質分子內電子發生能級躍遷，從而發出各種波長的光。發光的氣相燃燒區就是火焰，它是燃燒過程中最明顯的標志。由于燃燒不完全等原因，燃燒產物中會產生一些小顆粒，這樣就形成了煙。

燃燒可分為有焰燃燒和無焰燃燒。通常看到的明火都是有焰燃燒;有些固體發生表面燃燒 時，有發光發熱的現象，但是沒有火焰產生，這種燃燒方式 則是無焰燃燒。

燃燒的發生和發展，必須具備三個必要條件，即可燃物、 助燃物和引火源，通常稱為燃燒三要素。燃燒發生時，上述三個條件必須同時具備，用著火三角形來表示（如圖 1-1-1 所示）。

但要導致燃燒的發生，不僅需要滿足三要素條件，而且需要三者達到一定量的要求，并且存在相互作用的過程。因此，燃燒的充分條件可進一步表述為：具備足夠數量或濃度的可燃物;具備足夠數量或濃度的助燃物;具備足夠能量的引火源;上述三者相互作用。

一、可燃物

凡是能與空氣中的氧或其他氧化劑起化學反應的物質，均稱為可燃物，如木材、氫氣、汽油、煤炭、紙張、硫等。可燃物按其化學組成，可分為無機可燃物和有機可燃物兩大類;按其 所處的狀態，又可分為可燃固體、可燃液體和可燃氣體三大類。

二、助燃物

凡是與可燃物結合能導致和支持燃燒的物質，均稱為助燃物，如廣泛存在于空氣中的氧氣。普通意義上，可燃物的燃燒均是指在空氣中進行的燃燒。在一定條件下，各種不同的可燃 物發生燃燒，均有本身固定的最低氧含量要求。氧含量過低，即使其他必要條件已經具備，燃燒仍不會發生。

三、引火源

使物質開始燃燒的外部熱源（能源）稱為引火源。在一定條件下，各種不同可燃物只有達 到一定能量才能引起燃燒。常見的引火源有下列幾種：

（1）明火。明火是指生產、生活中的爐火、燭火、焊接火、吸煙火，撞擊、摩擦打火，機 動車排氣管火星、飛火等。

（2）電弧、電火花。電弧、電火花是指電氣設備、電氣線路、電氣開關及漏電打火，固定電話、手機等通信工具火花，靜電火花（物體靜電放電，如人體衣物靜電打火、人體積聚靜電對物體放電打火）等。

（3）雷擊。雷擊瞬間高壓放電能引燃任何可燃物。

（4）高溫。高溫是指高溫加熱、烘烤、積熱不散、機械設備故障發熱、摩擦發熱、聚焦發熱 等。

四、鏈式反應自由基

自由基是一種高度活潑的化學基團，能與其他自由基和分子起反應，從而使燃燒按鏈式反 應的形式擴展，也稱游離基。

研究表明，大部分燃燒的發生和發展除了具備上述三個必要條件以外，其燃燒過程中還存在未受抑制的自由基作中間體。多數燃燒反應不是直接進行的，而是通過自由基團和原子這些中間 產物瞬間進行的循環鏈式反應。自由基的鏈式反應是這些燃燒反應的實質，光和熱是燃燒過程中的物理現象。因此，大部分燃燒發生和發展需要四個必 要條件，即可燃物、助燃物、引火源和鏈式反應自 由基，燃燒條件可以進一步用著火四面體來表示， 如圖 1-1-2 所示，四個必要條件分別對應圖中四面體的四個面。

第二節 燃燒類型及其特點

一、按燃燒發生瞬間的特點分類

按照燃燒形成的條件和發生瞬間的特點，燃燒可分為著火和爆炸。

（一）著火

可燃物在與空氣共存的條件下，當達到某一溫度時，與引火源接觸即能引起燃燒，并在引火源離開后仍能持續燃燒，這種持續燃燒的現象叫著火。著火就是燃燒的開始，并且以出現火焰為特征。著火是日常生活中常見的燃燒現象。可燃物的著火方式一般分為下列兩類：

1.點燃（或稱強迫著火）

點燃是指從外部能源，如電熱線圈、電火花、熾熱質點、點火火焰等得到能量，使混氣的局部范圍受到強烈的加熱而著火。這時就會在靠近點火源處引發火焰，然后依靠燃燒波傳播到 整個可燃混合物中，這種著火方式習慣上稱為引燃。

2. 自燃

可燃物質在沒有外部火源的作用時，因受熱或自身發熱并蓄熱所產生的燃燒，稱為自燃。 即物質在無外界引火源條件下，由于其本身內部所發生的生物、物理或化學變化而產生熱量并 積蓄，使溫度不斷上升而自然燃燒的現象。自燃點是指可燃物發生自燃的最低溫度。

（1）化學自燃。這類著火現象通常不需要外界加熱，而是在常溫下依據自身的化學反應發生的，因此習慣上稱為化學自燃。例如，火柴受摩擦而著火，炸藥受撞擊而爆炸，金屬鈉在空 氣中自燃，煤炭因堆積過高而自燃等。

（2）熱自燃。如果將可燃物和氧化劑的混合物預先均勻地加熱，隨著溫度的升高，當混合 物加熱到某一溫度時便會自動著火（這時著火發生在混合物的整個容積中） ，這種著火方式習 慣上稱為熱自燃。

（二）爆炸

爆炸是指物質由一種狀態迅速地轉變成另一種狀態，并在瞬間以機械功的形式釋放出巨大 的能量，或是氣體、蒸氣在瞬間發生劇烈膨脹等現象。爆炸最重要的一個特征是爆炸點周圍發 生劇烈的壓力突變，這種壓力突變就是爆炸產生破壞作用的原因。作為燃燒類型之一的爆炸主 要是指化學爆炸，關于爆炸的具體分類及其特點詳見本篇第三章。

二、按燃燒物形態分類

燃燒物按形態分為氣體燃燒、液體燃燒和固體燃燒。可燃物質受熱后，因其聚集狀態的不 同而發生不同的變化。絕大多數可燃物質的燃燒都是在蒸氣或氣體的狀態下進行的，并出現火 焰。而有的物質則不能成為氣態，其燃燒發生在固相中，如焦炭燃燒時呈灼熱固態。可燃物質 的性質、狀態不同，燃燒的特點也不一樣。

（一）氣體燃燒

可燃氣體的燃燒無須像固體、液體那樣經熔化、蒸發過程，其所需熱量僅用于氧化或分解，或者將氣體加熱到燃點，因此容易燃燒且燃燒速度快。根據燃燒前可燃氣體與氧混合狀況 不同，其燃燒方式分為擴散燃燒和預混燃燒。

1.擴散燃燒

擴散燃燒即可燃性氣體和蒸氣分子與氣體氧化劑互相擴散，邊混合邊燃燒。在擴散燃燒 中，可燃氣體與空氣或氧氣的混合是靠氣體的擴散作用來實現的，混合過程要比燃燒反應過程 慢得多，燃燒過程處于擴散區域內，整個燃燒速度的快慢由物理混合速度決定。

擴散燃燒的特點為：燃燒比較穩定，火焰溫度相對較低，擴散火焰不運動，可燃氣體與氣 體氧化劑的混合在可燃氣體噴口進行，燃燒過程不發生回火現象（火焰縮入火孔內部的現象）。

2. 預混燃燒

預混燃燒是指可燃氣體、蒸氣預先同空氣（或氧）混合，遇引火源產生帶有沖擊力的燃燒。預混燃燒一般發生在封閉體系中或在混合氣體向周圍擴散的速度遠小于燃燒速度的敞開體系中，燃燒放熱造成產物體積迅速膨脹，壓力升高，壓強可達 709.1 - 810.4kPa。火焰在預混氣中傳播，存在正常火焰傳播和爆轟兩種方式。按照混合程度不同，預混燃燒還可分為部分預混式燃燒和完全預混式燃燒。

預混燃燒的特點為：燃燒反應快，溫度高，火焰傳播速度快，反應混合氣體不擴散，在可燃混合氣體中引入一個火源即產生一個火焰中心，成為熱量與化學活性粒子集中源。預混氣體從管口噴出發生動力燃燒，若流速大于燃燒速度，則在管中形成穩定的燃燒火焰，燃燒充分， 燃燒速度快，燃燒區呈高溫白熾狀，如汽燈的燃燒;若可燃混合氣體在管口流速小于燃燒速度，則會發生“回火”，如制氣系統檢修前不進行置換就燒焊，燃氣系統于開車前不進行吹掃 就點火，用氣系統產生負壓"回火"或漏氣未被發現而用火時，往往形成動力燃燒，有可能造 成設備損壞和人員傷亡。

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