消防知识培训|可燃气体的火灾燃烧特性

可燃气体的火灾燃烧特性

(1)可燃气体的着火。建筑物火灾中的可燃气体通常有两类：一类为火灾前建筑物内已经存在的燃料气，如天然气、液化石油气以及人工煤气等;另一类是火灾烟气中由于可燃物不完全燃烧生成的可燃气体，如CO和H2S等。

任何可燃气体在一定条件下与氧接触，均要发生氧化反应。如果氧化反应过程产生的热量等于散失的热量，或活化中心浓度增加的数量正好补偿其销毁的数量，这个过程就称为稳定的氧化反应过程。若氧化反应过程生成的热量大于散失的热量，或活化中心浓度增加的数量大于其销毁的数量，这个过程就叫作不稳定的氧化反应过程。

由稳定的氧化反应转变为不稳定的氧化反应而导致燃烧的一瞬间，叫作着火。

①热力着火。一般工程上遇到的着火是因为系统中热量的积聚，使温度急剧上升而引起的。这种着火称为热力着火。如图1-2所示为可燃混合物的热力着火过程。其中曲线L为氧化反应过程发生的热量随系统温度变化的指数曲线，曲线M、M'、M″是随建筑物或可燃气体容器内壁温度升高，系统的散热曲线。当温度T比较低时，散热线M和发热曲线L有两个交点1和2。当建筑物或可燃气体容器内壁温度逐渐升高时，散热线M向右移动，到M'位置时和曲线L相切于i点。i点是稳定状态的极限位置，如果系统内壁温度比Ti再升高一点儿，曲线M就移动到M″的位置，曲线L与M″就没有交点。这时发热量总是大于散热量，温度不断升高，反应不断加速，化学反应就由稳定的、缓慢的氧化反应转变为不稳定、激烈的燃烧。

Q—热量;T—温度

发热曲线L与散热曲线M'的切点i，称为着火点，相应于该点的温度叫作着火温度或自燃温度。

根据以上分析可知，着火点是一个极限状态，超过这个状态便有热量积聚，使稳定的氧化反应转为不稳定的氧化反应。着火点同系统所处的热力状态有关。着火温度除和可燃混合物的特性有关外，还与周围环境的温度、压力以及反应容器的形状及尺寸等向外散热的条件有关，即使同一种可燃气体，着火温度也不是一个物理常数。在燃料的活性较强、燃烧系统内压力比较高和散热较少的情况下，燃料的热力着火温度会变得低一些。表1-3给出了1atm(1atm=101325Pa，下同)、298K条件下，某些可燃性物质的最低着火温度。大量的试验及理论分析证明，当混合气压力增大时，着火温度下降，混合气自燃容易发生。反之，则自燃温度上升，混合气不易着火。