消防安全技术实务燃烧的基础知识：燃烧的条件
一级消防工程师消防安全技术实务知识点：燃烧的概念
什么是燃烧？燃烧是一种复杂的物理化学过程。同时伴有发光、发热激烈的氧化反应。其特征是发光、发热、生成新物质。铜与稀硝酸反应，虽然属于氧化反应．有新物质生成，但没有产生光和热，不能称它为燃烧；灯泡中灯丝通电后虽发光、发热，但不是氧化反应，也不能称它为燃烧。如金属钠、赤热的铁在氯气中反应等，才能称为燃烧。
一级消防工程师消防安全技术实务知识点：燃烧的特征参数
（1）燃烧温度
可燃物质燃烧时所放出的热量，部分被火焰辐射散失，而大部分则消耗在加热燃烧上，由于可燃物质所产生的热量是在火焰燃烧区域内析出的，因而火焰温度也就是燃烧温度。
一般来说燃烧温度取决于可燃物质的燃烧速度和燃烧程度。在同样条件下，可燃物质燃烧时，燃烧速度快的比燃烧速度慢的火焰温度高。在同样大小的火焰下，燃烧温度越高，它向周围辐射出的热量就越多，因而使可燃物质发生燃烧的速度就越快。总之，可燃物质的焓值越大，燃烧时温度就越高，燃烧蔓延的速度就越快。
（2）燃烧速度
a
、气体的燃烧速度
气体燃烧无需像固体、液体那样经过熔化、蒸发等过程，所以气体燃烧速率很快。气体的燃烧速率随物质的成分不同而异。单质气体如氢气的燃烧只需受热、氧化等过程；而化合物气体如天然气、乙炔等的燃烧则需要经过受热、分解、氧化等过程。所以，单质气体的燃烧速率要比化合物气体的快。在气体燃烧中，扩散燃烧速率取决于气体扩散速率，而混合燃烧速率则只取决于本身的化学反应速率。因此，在通常情况下，混合燃烧速率高于扩散燃烧速率。
气体的燃烧性能常以火焰传播速率来表征，火焰传播速率有时也称为燃烧速率。燃烧速率是指燃烧表面的火焰沿垂直于表面的方向向未燃烧部分传播的速率。在多数火灾或爆炸情况下，已燃和未燃气体都在运动，燃烧速率和火焰传播速率并不相同。这时的火焰传播速率等于燃烧速率和整体运动速率的和。
管道中气体的燃烧速率与管径有关。当管径小于某个小的量值时，火焰在管中不传播。若管径大于这个小的量值，火焰传播速率随管径的增加而增加，但当管径增加到某个量值时，火焰传播速率便不再增加，此时即为最大燃烧速率。
某些气体在空气中的火焰传播速度
b
、液体的燃烧速度
液体燃烧速率取决于液体的蒸发。其燃烧速率有下面两种表示方法：
质量速率
质量速率指每平方米可燃液体表面，每小时烧掉的液体的质量，单位为kg·m－2·h－1。
直线速率
直线速率指每小时烧掉可燃液层的高度，单位为m·h－1。
液体的燃烧过程是先蒸发而后燃烧。易燃液体在常温下蒸气压就很高，因此有火星、灼热物体等靠近时便能着火。之后，火焰会很快沿液体表面蔓延。另一类液体只有在火焰或灼热物体长久作用下，使其表层受强热大量蒸发才会燃烧。故在常温下生产、使用这类液体没有火灾或爆炸危险。这类液体着火后，火焰在液体表面上蔓延得也很慢。
为了维持液体燃烧，必须向液体传人大量热，使表层液体被加热并蒸发。火焰向液体传热的方式是辐射。故火焰沿液面蔓延的速率决定于液体的初温、热容、蒸发潜热以及火焰的辐射能力。下表列出了几种常见易燃液体的燃烧速率。
c
、固体的燃烧速度
固体燃烧速率，一般要小于可燃液体和可燃气体。不同固体物质的燃烧速率有很大差异。萘及其衍生物、三硫化磷、松香等可燃固体，其燃烧过程是受热熔化、蒸发气化、分解氧化、起火燃烧，一般速率较慢。而另外一些可燃固体，如硝基化合物、含硝化纤维素的制品等，燃烧是分解式的，燃烧剧烈，速度很快。
可燃固体的燃烧速率还取决于燃烧比表面积，即燃烧表面积与体积的比值越大，燃烧速率越大，反之，则燃烧速率越小。
（3
）热值
所谓热值，就是单位质量的可燃物质在完全烧尽时所放出的热量。不同的物质燃烧时，放出的热量是不同的，热值大的可燃物质燃烧时放出的热量多。
可燃性固体和可燃性液体的热值以“J/kg”表示，可燃气体（标准状态）的热值以“J/m3”表示。
可燃物质燃烧爆炸时所达到的最高温度、最高压力及爆炸力等均与物质的热值有关。
物质的热值数据一般是用量热仪在常压下测得的。因为生成的水蒸气全部冷凝成水和不冷凝时，燃烧热效应的差值为水的蒸发潜热，所以热值有高热值和低热值之分。高热值是指单位质量的燃料完全燃烧，生成的水蒸气全部冷凝成水时所放出的热量；而低热值是指生成的水蒸气不冷凝时所放出的热量。
某些可燃气体的热值
一级消防工程师消防安全技术实务知识点：燃烧过程
燃烧过程
液体在火源作用下，先蒸发成蒸气，而后氧化分解进行燃烧。与气体燃烧相比，液体燃烧多消耗液体变为蒸气的蒸发热。固体燃烧有两种情况：对于硫、磷等简单物质，受热时首先熔化，而后蒸发为蒸气进行燃烧，无分解过程；对于复合物质，受热时首先分解成其组成部分，生成气态和液态产物，而后气态产物和液态产物蒸气着火燃烧。
固体燃烧有两种情况：对于硫、磷等简单物质，受热时首先熔化，而后蒸发为蒸气进行燃烧，无分解过程；对于复合物质，受热时首先分解成其组成部分，生成气态和液态产物，而后气态产物和液态产物蒸气着火燃烧。
物质燃烧时的温度变化
燃烧的活化能理论
燃烧是化学反应，而分子间发生化学反应的必要条件是互相碰撞。但并不是所有碰撞的分子都能发生化学反应，只有少数具有一定能量的分子互相碰撞才会发生反应。这少数分子称为活化分子。活化分子的能量要比分子平均能量超出一定值。这超出分子平均能量的定值称为活化能。活化分子碰撞发生化学反应，故称为有效碰撞。
当明火接触可燃物质时，部分分子获得能量成为活化分子，有效碰撞次数增加而发生燃烧反应。例如，氧原子与氢反应的活化能为25．10kJmol－1，在27℃、0.1MPa时，有效碰撞仅为碰撞总数的十万分之一，不会引发燃烧反应。而当明火接触时，活化分子增多，有效碰撞次数大大增加而发生燃烧反应。
燃烧的过氧化物理论
在燃烧反应中，氧首先在热能作用下被活化而形成过氧键—O—O—，可燃物质与过氧键加和成为过氧化物。过氧化物不稳定，在受热、撞击、摩擦等条件下，容易分解甚至燃烧或爆炸。过氧化物是强氧化剂，不仅能氧化可形成过氧化物的物质，也能氧化其他较难氧化的物质。如氢和氧的燃烧反应，首先生成过氧化氢，而后过氧化氢与氢反应生成水。反应式如下：
H2+O2→H2O2H2O2+H2→2H2O
有机过氧化物可视为过氧化氢的衍生物，即过氧化氢H—O—O—H中的一个或两个氢原子被烷基所取代。所以过氧化物是可燃物质被氧化的最初产物，是不稳定的化合物，极易燃烧或爆炸。如蒸馏乙醚的残渣中常由于形成过氧乙醚而引起自燃或爆炸。
燃烧的连锁反应理论
在燃烧反应中，气体分子间互相作用，往往不是两个分子直接反应生成最后产物，而是活性分子自由基与分子间的作用。活性分子自由基与另一个分子作用产生新的自由基，新自由基又迅速参加反应，如此延续下去形成一系列连锁反应。连锁反应通常分为直链反应和支链反应两种类型。
直链反应的特点是，自由基与价饱和的分子反应时活化能很低，反应后仅生成一个新的自由基。氯和氢的反应是典型的直链反应。在氯和氢的反应中，只要引入一个光子，便能生成上万个氯化氢分子，这正是由于连锁反应的结果。
一级消防工程师消防安全技术实务知识点：燃烧类型
由于可燃物质存在的状态不同，可分为均一系燃烧和非均一系燃烧。均一系燃烧指的是燃烧反应在同一相中进行，如氢气在氧气中燃烧。与其相反的燃烧反应在两相间即是非均一系燃烧，如石油、木材和塑料等液体和固体的燃烧。
可燃性气体的燃烧有混合燃烧和扩散燃烧之分。可燃性气体预先同空气(或氧气)混合，而后进行的燃烧即为混合燃烧。若可燃性气体与周围空气一边混合一边燃烧，则称为扩散燃烧，如可燃性气体自管中喷出在管口发生的燃烧，即为扩散燃烧。混合燃烧反应迅速，火焰传播速度也快，化学爆炸即属于这种形式。在扩散燃烧中，由于氧进入反应带只是部分参与反应，所以常产生不完全燃烧的碳黑。
可燃液体的燃烧有蒸发燃烧和分解燃烧之分。液体蒸发产生的蒸气进行燃烧叫蒸发燃烧。难挥发可燃液体的燃烧是受热后分解产生的可燃性气体进行燃烧，故称为分解燃烧。液体的蒸发燃烧和分解燃烧的机理和气体燃烧是相同的。
可燃固体燃烧，如木材和煤的燃烧，是由分解产生的可燃气体的燃烧，因此属于分解燃烧。像硫磺和萘这类可燃固体的燃烧，是先熔融蒸发而后进行燃烧。因此可看作蒸发燃烧。固体燃烧一般有火焰产生，故又称火焰型燃烧。当可燃固体燃烧到最后，分解不出可燃气体时，就剩下炭，此时没有可见火焰，燃烧转为表面燃烧或叫均热型燃烧。金属的燃烧也是一种表面燃烧。此外根据燃烧的起因和剧烈程度的不同，又有闪燃、着火以及自燃的区别。
根据燃烧的起因不同，燃烧可分为闪燃、着火和自燃三类。
（1）闪燃与闪点
一般称闪点小于或等于45℃的液体为易燃液体，闪点大于45℃的液体为可燃液体。
液体根据闪点分类分级
（2）着火与燃烧
可燃物质在空气充足的条件下，达到一定温度与火源接触即行着火，移去火源后仍能持续燃烧达5min以上，这种现象称为点燃。点燃的最低温度称为着火点。如木材的着火点为295℃。
可燃液体的闪点与燃点的区别：在燃点时燃烧的不仅是蒸气，而是液体（即液体已达到燃烧的温度，可提供保持稳定燃烧的蒸气）。在闪点时移去火源后闪燃即熄灭，而在燃点时则能继续燃烧。
控制可燃物质的温度在燃点以下是预防发生火灾的措施之一。在火场上，如果有两种燃点不同的物质处在相同的条件下，受到火源作用时，燃点低的物质首先着火。用冷却法灭火，其原理就是将燃烧物质的温度降到燃点以下，使燃烧停止。
（3）自燃和自燃点
自燃：可燃物质受热升温而不需明火作用就能自行燃烧的现象。
自燃点：自燃的最低温度称为自燃点。
自燃现象可分为受热自燃和本身自燃两种。
a、受热自燃。可燃物质虽然未与明火接触，但在外部热源的作用下使温度达到其自燃点而发生着火燃烧的现象称作受热自燃。
在石油化工生产中，由于可燃物靠近高温设备管道，加热或烘烤过度，或者可燃物料泄漏到未保温的高温设备管道等原因，均可导致可燃物自燃着火。
b、本身自燃。某些物质在没有外来热源的作用下，由于物质内部所发生的化学或生化的过程而产生热量，这些热量在适当的条件下会逐渐积聚，使物质温度上升，达到自燃点而燃烧。这种现象称为本身自燃或自热燃烧。能引起本身自燃的物质有植物油、油脂类、煤、硫化铁等其它化学物质。
影响自燃点的因素有压力、组分、催化剂、可燃物质的化学结构等。一般来说，压力越高，自燃点越低；活性催化剂能降低物质的自燃点；混合气体中氧浓度增高，将使自燃点降低；各种固体粉碎的越细，自燃点也越低；饱和碳氢化合物的自燃点高于其相应的不饱和化合物的自燃点；芳香族碳氢化合物的自燃点高于含有同数碳原子脂肪族碳氢化合物的自燃点，正位结构物质的自燃点低于异构物质的自燃点。
物质的燃点、自燃点和闪点的关系:
易燃液体的燃点比闪点约高1～5℃，而闪点愈低，二者的差距愈小。苯、二硫化碳、丙酮等的闪点都低于0℃。在开口的容器中作实验时，很难区别出它们的闪点与着火。可燃液体中闪点在100℃以上者，燃点与闪点的差数可达30℃或更高。
由于易燃液体的燃点与闪点很接近，所以在估计这类液体有火灾危险性时，只考虑闪点就可以了。一般来说，液体燃料的密度越小，闪点越低，而自燃点越高；液体燃料的密度越大，闪点越高，而自燃点越低。