上节学习了燃烧产物的概念、分类、不同物质的燃烧产物和燃烧产物的毒性及其危害。
本节继续学习燃烧产物之烟气、火焰、燃烧热和燃烧温度
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四、燃烧产物
5.烟气
(1)烟气的定义及成分
烟气的定义:烟气是指物质高温分解或燃烧时产生的固体和液体微粒、气体,连同夹带和混入的部分空气形成的气流。
烟气的主要成分:燃烧和热分解所生成的气体;悬浮在空气中的液体微粒;固态微粒。
(注:烟气就是气体、固体微粒 、液体微粒的混合物)
(2)烟气的危害性
不论是固态物质还是液态物质、气态物质在燃烧时,都要消耗空气中大量的氧,并产生大量炽热的烟气。烟气是一种混合物,其含有的各种有毒性的气体和固体碳颗粒具有危害性
1)毒害性
火灾中产生的烟气中含有的各种有毒气体,其浓度往往超过人的生理正常所允许的最高浓度,极易造成人员中毒死亡。
2)窒息性
二氧化碳在空气中的含量过高,会刺激人的呼吸系统,使呼吸加快,引起口腔及喉部肿胀,造成呼吸道阻塞,产生窒息。
3)减光性
烟气中的悬浮固体和液体烟粒子,对可见光是不透明的,对可见光有完全的遮蔽作用。能见度大大降低。
4)高温性
火灾烟气是燃烧或热分解的产物,在物质的传递过程中,携带大量的热量离开燃烧区,其温度非常高。
5)爆炸性
烟气中的不完全燃烧产物都是易燃物质,这些物质的爆炸下限比较低,极易与空气形成爆炸性混合气体,使火场有发生爆炸的危险。
6)恐怖性
发生火灾时,烟气 和火焰冲出门窗孔洞,浓烟滚滚,烈火熊熊,高温烘烤,诗人陷入极度恐惧状态,惊慌失措,失去理智,会给火场人员疏散造成严重混乱局面。
(3)烟气的流动和蔓延
火灾产生的高温烟气的密度比冷空气小,因此,烟气在建筑物内向上升腾,但因受到建筑结构、开口和通风条件等限制,遇到水平楼板或顶棚时,即改为水平方向流动,所以烟气在流动扩散过程中呈水平方向和竖直方向流动扩散蔓延。
烟气在水平反向的流动扩散速度较小,竖直上升速度比水平流动速度大得多。
通常在建筑内部烟气流动扩散的路线
第一条:着火房间→走廊→楼梯间→上部各楼层→室外
第二条:着火房间→室外
第三条:着火房间→相邻上层房间→室外
1)着火房间内的烟气流动蔓延。
着火房间内烟气在流动扩散过程中会出现一下现象
①烟羽流
火灾时烟气卷吸周围空气所形成的混合烟气流,称为烟羽流。
②顶棚射流
当烟羽流撞击到房间的顶棚后,沿顶棚水平运动,形成一个较薄的顶棚射流层,称为顶棚射流。
③烟气层沉降
随着燃烧持续发展,新的烟气不断补充,室内烟气层厚度增加,如果烟气不能充分从上部排除,烟气层将会一直下降,直到浸没火源。
④火风压
火风压是指建筑物内发生火灾时,在起火房间内,由于温度上升,气体迅速膨胀,对楼板和四壁形成压力。
如果火风压大于进风口压力,则大量的烟火通过外墙窗口由室外向上蔓延
如果火风压等于或小于进风口压力,则烟火便全部从内部蔓延
(注:火风压大于进风压,火风压就把烟气挤出建筑物,反之进风压就把烟气逼进建筑物出不去)
2)走廊的烟气流动蔓延
3)竖井中的烟气流动蔓延
烟囱效应:是指在相对封闭的竖向空间内,由于气流对流而使烟气和热气流向上流动的现象。
(4)烟气的颜色及嗅味特征
6.火焰、燃烧热和燃烧温度
(1)火焰
1)火焰的定义
俗称火苗,是指发光的气相燃烧区域。是可燃物在气相状态下发生燃烧的外部表现。
2)火焰的构成
火焰由焰心、内焰、外焰组成
焰心:由可燃物受热蒸发或分解产生的气态可燃物构成,由于氧气浓度较低,所以燃烧不完全,温度较低
内焰:包围在焰心外部,由气态可燃物进一步分解,氧气供应不足,燃烧不很完全,但比焰心温度高、亮度强
外焰:包围在内焰外部,氧气供给充足,燃烧完全,温度最高。
气体可燃物只有内焰和外焰,没有焰心,因为气体的燃烧没有相变过程。
3)火焰的特征
①火焰具有放热性
燃烧反应伴随大量的热释放、火焰区的热能主要通过辐射、传导和对流方式向周围环境释放。
②火焰具有颜色和发光性
火焰的颜色取决于燃烧物质的化学成分和助燃物的供应强度。还与燃烧温度有关,温度越高,火焰就越明亮,颜色越接近蓝白色。
火焰分显光和不显光(或发蓝光)两种,显光火焰又分熏烟和不熏烟两种。
③火焰具有电离特性
一般在碳氢化合物燃料和空气的燃烧火焰中,气体具有较高的电离度。
④火焰具有自行传播的特征
火焰一旦形成,就不断地向相邻未燃气体传播,直到整个反应系统反应终止。
(2)燃烧热
是指在25℃、101kPa时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量
(3)燃烧温度
燃烧温度是指燃烧产物被加热的温度。燃烧速度快的比燃烧速度慢的燃烧温度高。燃烧温度越高,火灾蔓延的速度越快。
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本节学习了烟气和火焰的相关知识,至此培训项目1就结束了。本项目的学习了解了火灾发生现场的复杂环境的组成,更好的了解起火物质,更准确的判断火灾,及时做出扑救方案的调整。
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