火灾燃烧的特点及灾害

　　一、火灾的危害火灾是在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。

　　火是人类从野蛮进化到文明的重要标志。但火和其他事物一样具有两重性，一方面给人类带来了光明和温暖，带来了健康和智慧，从而促进了人类物质文明的不断发展；另一方面火又是一种具有很大破坏性的多发性的灾害，随着人们在生产生活中用火用电的不断增多，由于人们用火用电管理不慎、或者设备故障、或者放火等原因而不断产生火灾，对人类的生命财产构成了巨大的威胁。

　　以下列出近年的一些重大特大火灾案例： 1994年12月8日下午，新疆克拉玛依市、新疆石油管理局为迎接自治区教委工作检查，在克拉玛依市友谊馆由克拉玛依市教委组织现场文艺汇报演出，由于光柱灯烤燃纱幕而引起火灾，当时七个安全出口仅有一个打开，造成325人死亡、130人受伤、经济损失211万元，其中280多名中小学生死亡。

　　1994年11月27日下午1时30分，辽宁省阜新市面积200多平方米的艺苑歌舞厅营业时由于一17岁男青年点烟后将燃烧的报纸随手扔到沙发座下，造成特大火灾，死亡233人、烧伤20人。 1995年12月8日晚21时40分，广东省广州市装修豪华的“广涛阁芬兰浴”大楼发生火灾，烧死18人，经济损失145万元。

　　1993年8月12日22时左右，北京十大商厦的隆福大厦发生火灾，造成直接经济损失2149万元，34人受伤。 1998年5月5日下午5时35分，北京玉泉营环岛家具城由于电铃线圈过热引起大火，造成经济损失近亿元。

　　1991年5月30日凌晨3时30分，广东东莞兴业制衣厂工人乱扔的烟头引燃可燃物造成火灾，造成死亡72人、伤47人、直接经济损失190万元的特大火灾，这是一起典型的三合一厂房火灾事故。 1987年3月15日凌晨2时39分，我国最大的麻纺企业哈尔滨亚麻厂发生粉尘爆炸事故，死亡58人、伤82人、直接经济损失650万元。 1989年3月5日下午3时许，西安煤气公司液化气发生泄露着火，引起储罐爆炸，造成44人伤亡（其中死亡11人，消防人员7人、液化气站工作人员4人） 1989年8月12日上午9时55分，山东省黄岛油库雷击引起火灾，火灾中发生喷溅、爆炸，造成死亡19人（消防官兵14人、油库职工5人），伤78人（消防官兵66人、油库职工11人），直接经济损失3540万元。并因原油流入海洋使130公里海岸线受到污染，海产品损失和清理污染也需要数千万元。 1988年1月7日，272次列车因旅客郭中奇违章带入的易燃易爆品油漆泄露，郭点烟后随手扔掉的火柴梗引起火灾，造成死亡34人、伤30人，6节车厢烧毁，直接经济损失149万元。

　　由以上火灾事故可以看出，火灾对人类的危害是巨大的。它能烧掉茂密的森林和广袤的草原，使宝贵的自然资源化为乌有，还污染了大气，破坏了生态环境；能烧掉人类经过辛勤劳动创造的物质财富，使工厂、仓库、城镇、乡村和大量的生产、生活资料化为灰烬，影响社会经济的发展和人们的正常生活；能烧掉大量文物古建筑等许多人类文明，毁灭人类历史的文化遗产，造成无法挽回和弥补的损失；甚至还涂炭生灵，夺去许多人的生命和健康，造成难以消除的身心痛苦。因此，如何正确的使用火和防止火灾的发生，是我们生活生产中的一项十分重要的工作。

　　二、燃烧与火灾燃烧是指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。

　　（一）燃烧的必要条件物质燃烧过程的发生和发展，必须具备以下三个必要条件，即：可燃物、氧化剂和温度（引火源）。只有这三个条件同时具备，才可能发生燃烧现象，无论缺少哪一个条件，燃烧都不能发生。但是，并不是上述三个条件同时存在，就一定会发生燃烧现象，还必须这三个因素相互作用才能发生燃烧。

　　１．可燃物：凡是能与空气中的氧或其他氧化剂起燃烧化学反应的物质称为可燃物。可燃物按其物理状态分为气体可燃物、液体可燃物和固体可燃物三种类别。可燃烧物质大多是含碳和氢的化合物，某些金属如镁、铝、钙等在某些条件下也可以燃烧，还有许多物质如肼、臭氧等在高温下可以通过自己的分解而放出光和热。

　　２．氧化剂：帮助和支持可燃物燃烧的物质，即能与可燃物发生氧化反应的物质称为氧化剂。燃烧过程中的氧化剂主要是空气中游离的氧，另外如氟、氯等也可以作为燃烧反应的氧化剂。

　　３．温度（引火源）：是指供给可燃物与氧或助燃剂发生燃烧反应能量来源。常见的是热能，其它还有化学能、电能、机械能等转变的热能。

　　４．链式反应：有焰燃烧都存在链式反应。当某种可燃物受热，它不仅会汽化，而且该可燃物的分子会发生热烈解作用从而产生自由基。自由基是一种高度活泼的化学形态，能与其他的自由基和分子反应，而使燃烧持续进行下去，这就是燃烧的链式反应。

　　（二）燃烧的充分条件：

　　（1）一定的可燃物浓度；

　　（2）一定的氧气含量；

　　（3）一定的点火能量；

　　（4）未受抑制的链式反应。汽油的最小点火能量为0.2mJ，乙醚为0.19mJ，甲醇为0.215mJ。对于无焰燃烧，前三个条件同时存在，相互作用，燃烧即会发生。而对于有焰燃烧，除以上三个条件，燃烧过程中存在未受抑制的游离基（自由基），形成链式反应，使燃烧能够持续下去，亦是燃烧的充分条件之一。

　　三、火灾的定义及分类火灾的定义是：在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。火灾分为A、B、C、D四类。

　　A类火灾指固体物质火灾。如木材、棉、毛、麻、纸张； B类火灾指液体火灾和可熔化的固体物质火灾。如汽油、煤油、原油、甲醇、乙醇、沥青、石蜡火灾； C类火灾指气体火灾。如煤气、天然气、甲烷、乙烷、丙烷、氢等引起的火灾； D类火灾指金属火灾如钾、钠、镁、钛、锆、锂、铝镁合金火灾等。

　　四、燃烧中的几个常用概念

　　１．闪燃：在液体（固体）表面上能产生足够的可燃蒸气，遇火能产生一闪即灭的火焰的燃烧现象称为闪燃。

　　２．阴燃：没有火焰的缓慢燃烧现象称为阴燃。

　　３．爆燃：以亚音速传播的爆炸称为爆燃。

　　４．自燃：可燃物质在没有外部明火等火源的作用下，因受热或自身发热并蓄热所产生的自行燃烧现象称为自燃。亦即物质在无外界引火源条件下，由于其本身内部所进行的生物、物理、化学过程而产生热量，使温度上升，最后自行燃烧起来的现象。

　　５．闪点：在规定的试验条件下，液体（固体）表面能产生闪燃的最低温度称为闪点。同系物中异构体比正构体的闪点低；同系物的闪点随其分子量的增加而升高，随其沸点升高而升高。各组分混合液，如汽油、煤油等，其闪点随沸程的增加而升高；低闪点液体和高闪点液体形成的混合液，其闪点低于这两种液体闪点的平均值。木材的闪点在260摄氏度左右。

　　五、闪点的意义：

　　（1）闪点是生产厂房的火灾危险性分类的重要依据；

　　（2）闪点是储存物品仓库的火灾危险性分类的依据；

　　（3）闪点是甲、乙、丙类危险液体分类的依据；

　　（4）以甲、乙、丙类液体分类为依据规定了厂房和库房的耐火等级、层数、占地面积、安全疏散、防火间距、防爆设置等；

　　（5）以甲、乙、丙类液体的分类为依据规定了液体储罐、堆场的布置、防火间距、可燃和助燃气体储罐的防火间距，液化石油气储罐的布置、防火间距等。

　　６．燃点：是指在规定的试验条件下，液体或固体能发生持续燃烧的最低温度称为燃点。一切液体的燃点都高于闪点。

　　７．自燃点：是指在规定的条件下，可燃物质产生自燃的最低温度是该物质的自燃点。可燃物质发生自燃的主要方式是：

　　（1）氧化发热；（2）分解放热；

　　（3）聚合放热；（4）吸附放热；

　　（5）发酵放热；（6）活性物质遇水；

　　（7）可燃物与强氧化剂的混合。影响液体、气体可燃物自燃点的主要因素：压力：压力越高，自燃点越低；氧浓度：混合气中氧浓度越高，自燃点越低；催化：活性催化剂能降低自燃点，钝性催化剂能提高自燃点；容器的材质和内径：器壁的不同材质有不同的催化作用；容器直径越小，自燃点越高。影响固体可燃物自燃点的主要因素：受热熔融：熔融后可视液体、气体的情况；挥发物的数量：挥发出的可燃物越多，其自燃点越低；固体的颗粒度：固体颗粒越细，其比表面积就越大，自燃点越低；受热时间：可燃固体长时间受热，其自燃点会有所降低.

　　８．氧指数：是指在规定条件下，固体材料在氧、氮混合气流中，维持平稳燃烧所需的最低氧含量。氧指数高表示材料不易燃烧，氧指数低表示材料容易燃烧，一般认为氧指数＜22属于易燃材料，氧指数在22---27之间属可燃材料，氧指数＞27属难燃材料。

　　９．可燃液体的燃烧特点：可燃液体的燃烧实际上是可燃蒸气的燃烧，因此，液体是否能发生燃烧，燃烧速率的高低与液体的蒸气压、闪点、沸点和蒸发速率等性质有关。在不同类型油类的敞口贮罐的火灾中容易出现三种特殊现象：沸溢、喷溅和冒泡。突沸现象：液体在燃烧过程中，由于不断向液层内传热，会使含有水分、粘度大、沸点在100℃以上的重油、原油产生沸溢和喷溅现象，造成大面积火灾，这种现象称为突沸现象。能产生突沸现象的油品称为沸溢性油品。液体火灾危险分类及分级是根据其闪点来划分的，分为甲类（一级易燃液体）：液体闪点小于28摄氏度；乙类（二级易燃液体）：闪点大于等于28小于60摄氏度；丙类（可燃液体）：液体闪点大于等于60摄氏度三种。

　　１０．固体燃烧特点：固体可燃物必须经过受热、蒸发、热分解，固体上方可燃气体浓度达到燃烧极限，才能持续不断地发生燃烧。燃烧方式分为：蒸发燃烧、分解燃烧、表面燃烧和阴燃四种。阴燃：一些固体可燃物在空气不流通、加热温度较低或含水分较高时会阴燃，如成捆堆放的棉、麻、纸张及大堆垛的煤、草、湿木材等。五、热传播的途径和火灾蔓延的途径火灾的发生、发展就是一个火灾发展蔓延、能量传播的过程。热传播是影响火灾发展的决定性因素。热量传播有以下三种途径：热传导、热对流和热辐射。

　　１．热传导：是指热量通过直接接触的物体，从温度较高部位传递到温度较低部位的过程。影响热传导的主要因素是：温差、导热系数和导热物体的厚度和截面积。导热系数愈大、厚度愈小、传导的热量愈多。

　　２．热对流是指热量通过流动介质，由空间的一处传播到另一处的现象。火场中通风孔洞面积愈大，热对流的速度愈快；通风孔洞所处位置愈高，热对流速度愈快。热对流是热传播的重要方式，是影响初期火灾发展的最主要因素。

　　３．热辐射是指以电磁波形式传递热量的现象。当火灾处于发展阶段时，热辐射成为热传播的主要形式。火灾在建筑物之间和建筑物内部的主要蔓延途径有：建筑物的外窗、洞口；突出于建筑物防火结构的可燃构件；建筑物内的门窗洞口，各种管道沟和管道井，开口部位；未作防火分隔的大空间结构，未封闭的楼梯间；各种穿越隔墙或防火墙的金属构件和金属管道；未作防火处理的通风、空调管道等。

　　六、燃烧的特殊形式－－爆炸

　　（一）爆炸的概念爆炸是指由于物质急剧氧化或分解反应，使温度、压力急剧增加或使两者同时急剧增加的现象。爆炸可分为：物理爆炸、化学爆炸和核爆炸。

　　１．物理爆炸：由于液体变成蒸气或者气体迅速膨胀，压力急速增加，并大大超过容器的极限压力而发生的爆炸。如蒸气锅炉、液化气钢瓶等的爆炸。

　　２．化学爆炸：因物质本身起化学反应，产生大量气体和高温而发生的爆炸。如炸yao的爆炸，可燃气体、液体蒸气和粉尘与空气混合物的爆炸等。化学爆炸是消防工作中防止爆炸的重点。

　　（二）爆炸极限爆炸极限：

　　爆炸极限是指可燃气体、蒸汽或粉尘与空气混合后，遇火产生爆炸的最高或最低浓度。通常以体积百分数表示。可燃气体、蒸气或粉尘与空气组成的混合物，能使火焰传播的最低浓度称为该气体或蒸气的爆炸下限，也称燃烧下限。可燃气体、蒸气或粉尘与空气组成的混合物，能使火焰传播的最高浓度称为该气体或蒸气的爆炸上限，也称燃烧上限。《建筑设计防火规范》中将爆炸下限小于百分之十的气体划分为甲类气体，少数爆炸下限大于等于百分之十的气体划分为乙类气体。

　　（三）影响爆炸极限的因素

　　１．爆炸极限值受各种因素变化的影响，主要有：初始温度、初始压力、惰性介质及杂质、混合物中氧含量、点火源等。

　　２．初始温度高，爆炸极限范围大；初始压力高，爆炸极限范围大；混合物中加入惰性气体，爆炸极限范围缩小，特别对爆炸上限的影响更大。混合物含氧量增加，爆炸下限降低，爆炸上限上升。

　　（四）粉尘爆炸的特点

　　１．粉尘爆炸的条件：

　　（1）粉尘本身必须是可燃性的；

　　（2）粉尘必须具有相当大的比表面积；

　　（3）粉尘必须悬浮在空气中，与空气混合形成爆炸极限范围内的混合物；

　　（4）有足够的点火能量。

　　２．影响粉尘爆炸的因素：

　　（1）颗粒的尺寸；（2）粉尘浓度；

　　（3）空气的含水量；（4）含氧量；

　　（5）可燃气体含量。颗粒越小其比表面积越大，氧吸附也越多，在空气中悬浮时间越长，爆炸危险性越大。空气中含水量越高、粉尘越小、引爆能量越高。随着含氧量的增加，爆炸浓度范围扩大。有粉尘的环境中存在可燃性气体时，会大大增加粉尘爆炸的危险性。

　　３．粉尘爆炸的特点：

　　（1）多次爆炸是粉尘爆炸的最大特点；

　　（2）粉尘爆炸所需的最小点火能量较高，一般在几十毫焦耳以上。

　　（3）与可燃性气体爆炸相比，粉尘爆炸压力上升较缓慢，较高压力持续时间长，释放的能量大，破坏力强。

　　七、燃烧产物及其毒性燃烧产物是指由燃烧或热解作用产生的全部物质。

　　燃烧产物包括：燃烧生成的气体、能量、可见烟等。燃烧生成的气体一般是指：一氧化碳、氢化氢、二氧化碳、丙烯醛、氯化氢、二氧化硫等。火灾统计表明，火灾中死亡人数大约80%是由于吸入火灾中燃烧产生的有毒烟气而致死的。火灾产生的烟气中含有大量的有毒成分，如二氧化碳、HCH、二氧化硫、二氧化氮等。二氧化碳是主要的燃烧产物之一，而一氧化碳是火灾中致死的主要燃烧产物之一，其毒性在于对血液中血红蛋白的高亲和性，其对血红蛋白的亲和力比氧气高出250倍。