第一章 消防基础知识

第一节 燃烧基础知识

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)烟气的现象。燃烧过程中，燃烧区的温度较高，使其中白炽的固体粒子和某些不稳定(或易受激发)的中间物质分子内的电子发生能级跃迁，从而发出各种波长的光。发光的气相燃烧区就是火焰，它是燃烧过程中最明显的标志。由于燃烧不完全等原因，燃烧产物中会混有一些微小颗粒，这样就形成了烟。

燃烧可分为有焰燃烧和无焰燃烧。有焰燃烧是指气相燃烧，伴有发光现象；无焰燃烧是指物质处于固体状态而没有火焰的燃烧。

一、燃烧条件

燃烧的发生和发展，必须具备三个必要条件，即可燃物、助燃物(又称氧化剂)和引火源(温度)。当燃烧发生时，上述三个条件必须同时具备，如果有一个条件不具备，那么燃烧就不会发生或者停止发生。

大部分燃烧的发生和发展除了具备上述三个必要条件以外，其燃烧过程中还存在未受抑制的自由基作中间体。自由基是一种高度活泼的化学基团，能与其他自由基和分子起反应，从而使燃烧按链式反应的形式扩展，也称游离基。多数燃烧反应不是直接进行的，而是通过自由基团和原子这些中间产物瞬间进行的循环链式反应。自由基的链式反应是这些燃烧反应的实质，光和热是燃烧过程中的物理现象。因此，完整论述的话，大部分燃烧发生和发展需要四个必要条件，即可燃物、助燃物(氧化剂)、引火源(温度)和链式反应。

(一)可燃物

凡是能与空气中的氧或其他氧化剂起化学反应的物质，均称为可燃物，如木材、氢气、汽油、煤炭、纸张、硫等。可燃物按其化学组成，分为无机可燃物和有机可燃物两大类。按其所处的状态，又可分为可燃固体、可燃液体和可燃气体三大类。

(二)助燃物(氧化剂)

凡是与可燃物结合能导致和支持燃烧的物质，称为助燃物，如广泛存在于空气中的氧气。普通意义上，可燃物的燃烧均指在空气中进行的燃烧。在一定条件下，各种不同可燃物发生燃烧，均有本身固定的最低氧含量要求，氧含量过低，即使其他必要条件已经具备，燃烧仍不会发生。

(三)引火源(温度)

凡是能引起物质燃烧的点燃能源，统称为引火源。在一定条件下，各种不同可燃物发生燃烧，均有本身固定的最小点火能量要求，只有达到这个要求才能引起燃烧。常见的引火源有下列几种：

(1)明火。其指生产生活中的炉火、烛火、焊接火、吸烟火、撞击火花、摩擦打火、机动车辆排气管火星、飞火等。

(2)电弧、电火花。其指电气设备、电气线路、电气开关及漏电打火，电话、手机等通信工具火花，静电火花(物体静电放电、人体衣物静电打火、人体积聚静电对物体放电打火)等。

(3)雷击。雷击瞬间高压放电能引燃任何可燃物。

(4)高温。其指高温加热、烘烤、积热不散、机械设备故障发热、摩擦发热、聚焦发热等。

(5)自燃引火源。其指在既无明火又无外来热源的情况下，物质本身自行发热、燃烧起火，如白磷、烷基铝在空气中会自行起火；钾、钠等金属遇水着火；易燃、可燃物质与氧化剂、过氧化物接触起火等。

(四)链式反应

大部分燃烧都存在着链式反应，燃烧过程中产生活性很强的游离基。由于游离基是一种高度活泼的化学形态，能与其他的游离基及分子反应，而使燃烧持续下去，这就产生了燃烧的链式反应。

具备了燃烧的必要条件，并不意味着燃烧必然发生。发生燃烧还应有“量”方面的要求，这就是发生燃烧或持续燃烧的充分条件，即：

(1)一定的可燃物浓度。可燃气体或蒸气只有达到一定浓度，才会发生燃烧或爆炸。如甲醇在低于7℃时，液体表面的蒸汽量不能达到燃烧所需的浓度，这种条件下虽有足够的氧气和明火，仍不能发生燃烧。

(2)一定的氧气含量。各种不同的可燃物发生燃烧，均有本身固定的最低氧含量要求。低于这一浓度，虽然燃烧的其他条件已具备，燃烧仍然不能发生。可燃物质不同，燃烧所需要的含氧量也不同，如汽油燃烧的最低含氧量要求为14.4%，煤油为15%。

(3)一定的点火能量。不管何种形式的引火源，都必须达到一定的强度才能引起燃烧反应。所需引火源的强度，取决于可燃物质的最小点火能量即引燃温度，低于这一能量，燃烧便不会发生。不同可燃物质燃烧所需的引燃温度各不相同，如汽油的最小点火能量为0.2mJ，乙醚的最小点火能量为0.19mJ。

(4)不受抑制的链式反应。燃烧过程中存在未受抑制的游离基，形成链式反应，使燃烧能够持续下去，也是燃烧的充分条件之一。

二、燃烧类型

燃烧可从着火方式、持续燃烧形式、燃烧物形态、燃烧现象等不同角度做不同的分类。掌握燃烧类型的有关常识，对于了解物质燃烧机理、评定火灾危险性有着重要的意义。

(一)按燃烧发生瞬间的特点分类

按照燃烧形成的条件和发生瞬间的特点，燃烧可分为着火和爆炸。

1．着火

可燃物在与空气共存的条件下，当达到某一温度时，与引火源接触即能引起燃烧，并在着火源离开后仍能持续燃烧，这种持续燃烧的现象叫着火。着火就是燃烧的开始，并且以出现火焰为特征。着火是日常生活中最常见的燃烧现象。可燃物的着火方式一般分为下列几类：

(1)点燃(或称强迫着火)。其是指从外部能源，诸如电热线圈、电火花、炽热质点、点火火焰等得到能量，使混气的局部范围受到强烈的加热而着火。这时就会在靠近引火源处引发火焰，然后依靠燃烧波传播到整个可燃混合物中，这种着火方式习惯上也称为引燃。

(2)自燃。可燃物质在没有外部火花、火焰等火源的作用下，因受热或自身发热并蓄热所产生的自然燃烧，称为自燃。即物质在无外界引火源条件下，由于其本身内部所发生的生物、物理或化学变化而产生热量并积蓄，使温度不断上升，自然燃烧起来的现象。

①化学自燃。例如金属钠在空气中自燃；煤因堆积过高而自燃等。这类着火现象通常不需要外界加热，而是在常温下依据自身的化学反应发生的，因此习惯上称为化学自燃。

②热自燃。如果将可燃物和氧化剂的混合物预先均匀加热，随着温度的升高，当混合物加热到某一温度时便会自动着火(这时着火发生在混合物的整个容积中)，这种着火方式习惯上称为热自燃。

2．爆炸

爆炸是物质从一种状态迅速转变成另一状态，并在瞬间以机械功的形式释放出巨大的能量，或是气体、蒸气在瞬间发生剧烈膨胀等现象。爆炸最重要的一个特征是爆炸点周围发生剧烈的压力突变。这种压力突变就是爆炸产生破坏作用的原因。火灾过程中有时会发生爆炸，从而对火势的发展及人员安全产生重大影响，爆炸发生后往往又易引发大面积火灾。

爆炸有着不同的分类，按物质产生爆炸的原因和性质不同，通常分为物理爆炸、化学爆炸和核爆炸三种。物理爆炸和化学爆炸最为常见。

(1)物理爆炸。物质因状态导致压力发生突变而形成的爆炸叫物理爆炸。物理爆炸的特点是前后物质的化学成分均不改变。如蒸汽锅炉因水快速汽化，容器压力急剧增加，压力超过设备所能承受的强度而发生的爆炸；压缩气体或液化气钢瓶、油桶受热爆炸等。物理爆炸本身虽没有进行燃烧反应，但它产生的冲击力可直接或间接地引发火灾。

(2)化学爆炸。化学爆炸是指由于物质急剧氧化或分解导致温度、压力增加或两者同时增加而形成的爆炸现象。化学爆炸前后，物质的化学成分和性质均发生了根本性的变化。这种爆炸速度快，爆炸时产生大量热能和很大的气体压力，并发出巨大的声响。化学爆炸能直接造成火灾，具有很大的火灾危险性。各种炸药的爆炸和气体、液体蒸气及粉尘与空气混合后形成的爆炸都属于化学爆炸，特别是后一种爆炸几乎存在于工业、交通、生活等各个领域，危害性很大，应特别注意。

①炸药爆炸。炸药是为了完成可控制爆炸而特别设计制造的物质，其分子中含有不稳定的基团，绝大多数炸药本身含有氧，不需要外界提供氧就能爆炸，但炸药爆炸需要外界引火源引起。其爆炸一旦失去控制，将会造成巨大灾难。

②可燃气体爆炸。其是指物质以气体、蒸气状态所发生的爆炸。气体爆炸由于受体积能量密度的制约，造成大多数气态物质在爆炸时产生的爆炸压力分散在5~10倍于爆炸前的压力范围内，爆炸威力相对较小。按爆炸原理，气体爆炸包括混合气体爆炸、气体单分解爆炸两种。

③混合气体爆炸。其是指可燃气(或液体蒸气)和助燃性气体的混合物在引火源作用下发生的爆炸，较为常见。可燃气与空气组成的混合气体遇火源能否发生爆炸，与混合气体中的可燃气浓度有关。

④气体单分解爆炸。其是指单一气体在一定压力作用下发生分解反应并产生大量反应热，使气态物膨胀而引起的爆炸。气体单分解爆炸的发生需要满足一定的压力和分解热的要求。能使单一气体发生爆炸的最低压力值称为临界压力。单分解爆炸气体物质压力高于临界压力且分解热足够大时，才能维持热与火焰的迅速传播而造成爆炸。

⑤可燃粉尘爆炸。粉尘是指分散的固体物质；粉尘爆炸是指悬浮于空气中的可燃粉尘触及明火或电火花等火源时发生的爆炸现象。粉尘本身是可燃的。可燃粉尘包括有机粉尘和无机粉尘两大类，但并非所有的可燃粉尘都能发生爆炸。可燃粉尘爆炸一般应具备三个条件：一是粉尘本身具有爆炸性；二是粉尘必须悬浮在空气中并与空气混合到爆炸浓度；三是有足以引起粉尘爆炸的引火源，一般来说，最小点火能量是10~100MJ，比可燃气体的最小点火能量大100~1000倍。

与可燃气体爆炸相比，粉尘爆炸压力上升和下降速度都较缓慢，较高压力持续时间长，释放的能量大，爆炸的破坏性和对周围可燃物的烧毁程度较严重。粉尘初始爆炸产生的气浪会使沉积粉尘扬起，在新的空间内形成爆炸性混合物，因而可能会发生二次爆炸。

(3)核爆炸。原子核裂变或聚变反应释放出核能所形成的爆炸，称为核爆炸。如原子弹、氢弹、中子弹的爆炸都属核爆炸。

(二)按燃烧物形态分类

可燃物质受热后，因其聚集状态的不同而发生不同的变化。绝大多数可燃物质的燃烧都是在蒸气或气体的状态下进行的，并出现火焰。而有的物质则不能成为气态，其燃烧发生在固相中，如焦炭燃烧时，呈灼热状态。由于可燃物质的性质、状态不同，所以燃烧的特点也不一样。

1．气体燃烧

可燃气体的燃烧不需要像固体、液体那样经熔化、蒸发过程，其所需热量仅用于氧化或分解，或将气体加热到燃点，因此容易燃烧且燃烧速度快。根据燃烧前可燃气体与氧混合状况不同，其燃烧方式分为扩散燃烧和预混燃烧。

(1)扩散燃烧。其指可燃性气体和蒸气分子与气体氧化剂互相扩散，边混合边燃烧。在扩散燃烧中，可燃气体与空气或氧气的混合是靠气体的扩散作用来实现的，混合过程要比燃烧反应过程慢得多，燃烧过程处于扩散区域内，整个燃烧速度的快慢由物理混合速度决定。扩散燃烧的特点为：燃烧比较稳定，火焰温度相对较低，扩散火焰不运动，可燃气体与气体氧化剂的混合在可燃气体喷口进行，燃烧过程不发生回火现象(火焰缩入火孔内部的现象)。对稳定的扩散燃烧，只要控制得好，就不会造成火灾，一旦发生火灾也较易扑救。

(2)预混燃烧。其指可燃气体、蒸气预先同空气(或氧)混合，遇火源产生带有冲击力的燃烧。预混燃烧一般发生在封闭体系中或在混合气体向周围扩散的速度远小于燃烧速度的敞开体系中，燃烧放热造成产物体积迅速膨胀，压力升高，压强可达709.1~810.4kPa。火焰在预混气中传播，存在正常火焰传播和爆轰两种方式。按照混合程度不同，预混燃烧还可分为部分预混燃烧和完全预混燃烧。预混燃烧的特点为：燃烧反应快，温度高，火焰传播速度快，反应混合气体不扩散，在可燃混气中引入一火源即产生一个火焰中心，成为热量与化学活性粒子的集中源。

2．液体燃烧

易燃、可燃液体在燃烧过程中，并不是液体本身在燃烧，而是液体受热时蒸发出来的液体蒸气被分解、氧化达到燃点而燃烧，即蒸发燃烧。因此，液体能否发生燃烧、燃烧速率高低，与液体的蒸气压、闪点、沸点和蒸发速率等性质密切相关。可燃液体会产生闪燃的现象。

可燃液态烃类燃烧时，通常产生橘色火焰并散发浓密的黑色烟云。醇类燃烧时，通常产生透明的蓝色火焰，几乎不产生烟雾。某些醚类燃烧时，液体表面伴有明显的沸腾状，这类物质的火灾较难扑灭。在含有水分、黏度较大的重质石油产品，如原油、重油、沥青油等燃烧时，沸腾的水蒸气带着燃烧的油向空中飞溅，这种现象称为扬沸(沸溢和喷溅)。

(1)闪燃。闪燃是指可燃性液体挥发的蒸气与空气混合达到一定浓度或者可燃性固体加热到一定温度后，遇明火发生一闪即灭的燃烧。发生闪燃的原因是可燃性液体在闪燃温度下蒸发的速度比较慢，蒸发出来的蒸气仅能维持一刹那的燃烧，来不及补充新的蒸气维持稳定燃烧，因而一闪就灭了。但闪燃却是引起火灾事故的先兆之一。

(2)沸溢。以原油为例，其黏度比较大，并且都含有一定的水分，以乳化水和水垫两种形式存在。乳化水是原油在开采运输过程中，原油中的水由于强力搅拌成细小的水珠而悬浮于油中而成。放置久后，油水分离，水因密度大而沉降在底部形成水垫。

燃烧过程中，这些沸程较宽的重质油品产生热波，在热波向液体深层运动时，由于温度远高于水的沸点，因而热波会使油品中的乳化水气化，大量的蒸气就要穿过油层向液面上浮，在向上移动过程中形成油包气的气泡，即油的一部分形成了含有大量蒸气气泡的泡沫。这样，必然使液体体积膨胀，向外溢出，同时部分未形成泡沫的油品也被下面的蒸汽膨胀力抛出罐外，使液面猛烈沸腾起来，就像“跑锅”一样，这种现象叫沸溢。

由沸溢过程说明，沸溢形成必须具备以下三个条件：

① 油具有形成热波的特性，即沸程宽，密度相差较大。

② 油中含有乳化水，水遇热波变成蒸汽。

③ 原油黏度较大，使水蒸气不容易从下向上穿过油层。

(3)喷溅。在重质油品燃烧过程中，随着热波温度的逐渐升高，热波向下传播的距离也加大，当热波达到水垫时，水垫的水大量蒸发，蒸汽体积迅速膨胀，以至于把水垫上面的液体层抛向空中，向罐外喷射，这种现象叫喷溅。

一般情况下，发生沸溢要比发生喷溅的时间早得多。发生沸溢的时间与原油的种类、水分含量有关。根据实验，含有1%水分的石油，经45~60min燃烧就会发生沸溢。喷溅发生的时间与油层厚度、热波移动速度以及油的燃烧线速度有关。

油滴飞溅高度和散落面积与油层厚度、油池直径有关，一般散落面积的直径与油池直径之比均在10以上。由于喷溅带出的燃油从池火燃烧状态转变为液滴燃烧状态，改变了燃烧条件，燃烧强度和危险性随之增加，并且油滴在飞溅过程中和散落后将继续燃烧，极易造成火灾的迅速扩大，影响周边其他可燃物及人员、设备等，造成伤亡和损失，所以对油池而言，要避免喷溅现象的发生。

3．固体燃烧

根据各类可燃固体的燃烧方式和燃烧特性，固体燃烧的形式大致可分为五种，其燃烧各有特点。

(1)蒸发燃烧。硫、磷、钾、钠、蜡烛、松香、沥青等可燃固体，在受到火源加热时，先熔融蒸发，随后蒸气与氧气发生燃烧反应，这种形式的燃烧一般称为蒸发燃烧。樟脑、萘等易升华物质，在燃烧时不经过熔融过程，但其燃烧现象也可看作是一种蒸发燃烧。

(2)表面燃烧。可燃固体(如焦炭、木炭、铁、铜等)的燃烧反应是在其表面由氧和物质直接作用而发生的，称为表面燃烧。这是一种无火焰燃烧，有时称之为异相燃烧。

(3)分解燃烧。可燃固体，如煤、木材、合成塑料、钙塑材料等，在受到火源加热时，先发生热分解，随后分解出的可燃挥发成分与氧发生燃烧反应，这种形式的燃烧一般称为分解燃烧。

(4)熏烟燃烧(阴燃)。阴燃是指物质无可见光的缓慢燃烧，通常产生烟气和温度升高的现象。阴燃是固体材料特有的燃烧形式，但其能否发生，主要取决于固体材料自身的理化性质及其所处的外部环境。很多固体材料，如纸张、锯末、纤维织物、胶乳橡胶等，都能发生阴燃。这是因为这些材料受热分解后能产生刚性结构的多孔碳，从而具备多孔蓄热并使燃烧持续下去的条件。此外，阴燃的发生需要有一个供热强度适宜的热源，通常有自燃热源、阴燃本身的热源和有焰燃烧火焰熄灭后的阴燃等。

(5)动力燃烧(爆炸)。动力燃烧是指可燃固体或其分解析出的可燃挥发成分遇火源所发生的爆炸式燃烧，主要包括可燃粉尘爆炸、炸药爆炸、轰燃等几种情形。其中，轰燃是指某一空间内，所有可燃物的表面全部卷入燃烧的瞬变过程。建筑室内火灾发生过程中可能会产生轰燃。

上述各种燃烧形式的划分并非绝对，有些可燃固体的燃烧往往包含两种或两种以上的形式。例如，在适当的外界条件下，木材、棉、麻、纸张等的燃烧会明显地存在分解燃烧、阴燃、表面燃烧等形式。

三、闪点、燃点、自燃点、爆炸极限

不同形态物质的燃烧各有特点，通常根据不同燃烧类型，用不同的燃烧性能参数来分别衡量不同可燃物的燃烧特性。

(一)闪点

1．闪点的定义

在规定的试验条件下，可燃性液体或固体表面产生的蒸气在试验火焰作用下发生闪燃的最低温度，称为闪点。

2．闪点的意义

闪点是可燃性液体性质的主要标志之一，是衡量液体火灾危险性大小的重要参数。闪点越低，火灾危险性越大，反之则越小。闪点与可燃性液体的饱和蒸气压有关，饱和蒸气压越高，闪点越低。在一定条件下，当液体的温度高于其闪点时，液体随时有可能被火源引燃或发生自燃；若液体的温度低于闪点，则液体是不会发生闪燃的，更不会着火。常见的几种易燃或可燃液体的闪点如表1-1所示。

3．闪点在消防上的应用

闪点是判断液体火灾危险性大小以及对可燃性液体进行分类的主要依据。可燃性液体的闪点越低，其火灾危险性也越大。例如，汽油的闪点为-50℃，煤油的闪点为38~74℃，显然汽油的火灾危险性就比煤油大。根据闪点的高低，可以确定生产、加工、储存可燃性液体场所的火灾危险性类别：闪点<28℃的为甲类；28℃≤闪点<60℃的为乙类；闪点≥60℃的为丙类。

(二)燃点

1．燃点的定义

在规定的试验条件下，物质在外部引火源作用下表面起火并持续燃烧一定时间所需的最低温度，称为燃点。

2．常见可燃物的燃点

在一定条件下，物质的燃点越低，越易着火。常见可燃物的燃点如表1-2所示。

3．燃点与闪点的关系

易燃液体的燃点一般高出其闪点1~5℃，并且闪点越低，这一差值越小，特别是在敞开的容器中很难将闪点和燃点区分开来。因此，在评定这类液体火灾危险性大小时，一般用闪点。固体的火灾危险性大小一般用燃点来衡量。

(三)自燃点

1．自燃点的定义

自燃是指可燃物在没有外部火源的作用时，因受热或自身发热并蓄热所产生的燃烧。可燃物质产生自燃的最低温度称为自燃点。

2．常见可燃物的自燃点

自燃点是衡量可燃物质受热升温导致自燃危险的依据。可燃物的自燃点越低，发生自燃的危险性就越大。某些常见可燃物在空气中的自燃点如表1-3所示。

3．影响自燃点变化的规律

不同的可燃物有不同的自燃点，同一种可燃物在不同的条件下自燃点也会发生变化。可燃物的自燃点越低，发生火灾的可能性就越大。

对于液体、气体可燃物，其自燃点受压力、氧浓度、催化、容器的材质和表面积与体积比等因素的影响。而固体可燃物的自燃点，则受受热熔融、挥发物的数量、固体的颗粒度、受热时间等因素的影响。

(四)爆炸极限

1．爆炸极限的定义

爆炸极限一般认为是物质发生爆炸必须具备的浓度范围。对于可燃气体、液体蒸气和粉尘等不同形态的物质，通常以与空气混合后的体积分数或单位体积中的质量等来表示遇火源会发生爆炸的最高或最低浓度范围，称为爆炸浓度极限，简称爆炸极限。能引起爆炸的最高浓度称为爆炸上限，能引起爆炸的最低浓度称为爆炸下限，上限和下限之间的间隔称为爆炸范围。

2．气体和液体的爆炸极限

气体和液体的爆炸极限通常用体积分数(%)表示。不同的物质由于其理化性质不同，其爆炸极限也不同。即使是同一种物质，在不同的外界条件下，其爆炸极限也不同。通常，在氧气中的爆炸极限要比在空气中的爆炸极限范围宽。部分可燃气体在空气和氧气中的爆炸极限如表1-4所示。

除助燃物条件外，对于同种可燃气体，其爆炸极限还受以下几方面影响：

(1)火源能量的影响。引燃混合气体的火源能量越大，可燃混合气体的爆炸极限范围越宽，爆炸危险性越大。

(2)初始压力的影响。可燃混合气体初始压力增加，爆炸范围增大，爆炸危险性增加。值得注意的是，干燥的一氧化碳和空气的混合气体，若压力上升，其爆炸极限范围缩小。

(3)初温对爆炸极限的影响。混合气体初温越高，混合气体的爆炸极限范围越宽，爆炸危险性越大。

(4)惰性气体的影响。可燃混合气体中加入惰性气体，会使爆炸极限范围变窄，一般上限降低，下限变化比较复杂。当加入的惰性气体超过一定量以后，任何比例的混合气体均不能发生爆炸。

3．可燃粉尘的爆炸极限

粉尘爆炸极限是粉尘和空气混合物，遇火源能发生爆炸的最低浓度(下限)和最高浓度(上限)，通常用单位体积中所含粉尘的质量(g/m3)来表示。许多工业粉尘的爆炸下限为20~60g/m3，爆炸上限为2000~6000g/m3。由于粉尘沉降等原因，实际情况下很难达到爆炸上限值，因此，粉尘的爆炸上限一般没有实际价值，通常只应用粉尘的爆炸下限。爆炸下限越低的粉尘，发生爆炸的可能性就越大。此外，爆炸压力、悬浮状态下的粉尘自燃点等也是衡量粉尘爆炸危险性大小的重要参数。表1-5列出了部分粉尘的爆炸下限及其他特性参数。

4．爆炸极限在消防上的应用

物质的爆炸极限是正确评价生产、储存过程的火灾危险程度的主要参数，是建筑、电气和其他防火安全技术的重要依据。控制可燃性物质在空间的浓度低于爆炸下限或高于爆炸上限，是保证安全生产、储存、运输、使用的基本措施之一。具体应用有以下几方面：

(1)爆炸极限是评定可燃气体火灾危险性大小的依据，爆炸范围越大，下限越低，火灾危险性就越大。

(2)爆炸极限是评定气体生产、储存场所火险类别的依据，也是选择电气防爆形式的依据。生产、储存爆炸下限小于10%的可燃气体的工业场所，应选用隔爆型防爆电气设备；生产、储存爆炸下限大于或等于10%的可燃气体的工业场所，可选用任一防爆型电气设备。

(3)根据爆炸极限可以确定建筑物耐火等级、层数、面积、防火墙占地面积、安全疏散距离和灭火设施。

(4)根据爆炸极限确定安全操作规程。例如，采用可燃气体或蒸气氧化法生产时，应使可燃气体或蒸气与氧化剂的配比处于爆炸极限范围以外，若处于或接近爆炸极限范围进行生产时，应充惰性气体稀释和保护。

此时，由于爆炸性混合物在不同浓度时发生爆炸所产生的压力和放出的热量不同，因而具有的危险性也不同。在爆炸下限时，爆炸压力一般不会超过4×105Pa，放出的热量不多，爆炸温度不高。随着爆炸性混合物中可燃气体或液体蒸气浓度的增加，爆炸产生的热量也增加，压力增大。当混合物中可燃物质的浓度增加到稍高于化学计量浓度时，可燃物质与空气中的氧发生充分反应，所以爆炸放出的热量最多，产生的压力最大。当混合物中可燃物质浓度超过化学计量浓度时，爆炸放出的热量和爆炸压力随可燃物质浓度的增加而降低。

(五)最小点火能量

最小点火能量是指在一定条件下，每一种爆炸混合物的起爆所需的最小能量，目前基本都采用毫焦(mJ)作为最小点火能量的单位。表1-6中列出了部分可燃气体和蒸气在一定条件下于空气中的最小点火能量。部分粉尘在一定条件下于空气中的最小点火能量如表1-5所示。

四、燃烧产物

燃烧产生的物质，其成分取决于可燃物的组成和燃烧条件。大部分可燃物属于有机化合物，它们主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。燃烧生成的气体一般有一氧化碳、二氧化碳、丙烯醛、氯化氢、二氧化硫等。

(一)燃烧产物的概念

由燃烧或热解作用产生的全部物质称为燃烧产物，其有完全燃烧产物和不完全燃烧产物之分。完全燃烧产物是指可燃物中的C被氧化生成CO2(气)、H被氧化生成H2O(液)、S被氧化生成SO2(气)等；而CO、NH3、醇类、醛类、醚类等是不完全燃烧产物。燃烧产物的数量、组成等随物质的化学组成及温度、空气的供给情况等的变化而不同。

燃烧产物中的烟主要是燃烧或热解作用所产生的悬浮于大气中能被人们看到的直径一般在10-7至10-4cm的极小的碳黑粒子；大直径的粒子容易由烟中落下来，称为烟尘或碳黑。碳粒子的形成过程比较复杂。例如碳氢可燃物在燃烧过程中，会因受热裂解产生一系列中间产物，中间产物还会进一步裂解成更小的碎片，这些小碎片会发生脱氢、聚合、环化等反应，最后形成石墨化碳粒子，构成了烟。

(二)燃烧产物的危害性

统计资料表明，火灾中大约75%的死亡人员是由于吸入毒性气体而致死的。燃烧产物中含有大量的有毒成分，如CO、HCN、SO2、NO2等。这些气体均对人体有不同程度的危害。常见的有害气体的来源、生理作用及致死浓度如表1-7所示。

二氧化碳和一氧化碳是燃烧产生的两种主要燃烧产物。其中，二氧化碳虽然无毒，但当达到一定的浓度时，会刺激人的呼吸中枢，导致呼吸急促、烟气吸入量增加，并且还会引起头痛、神志不清等症状。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，因而它会阻碍人体血液中氧气的输送，引起头痛、虚脱、神志不清等症状和肌肉调节障碍等。一氧化碳对人的影响如表1-8所示。

除毒性之外，燃烧产生的烟气还具有一定的减光性。通常可见光波长(λ)为0.4~0.7 μm，一般火灾烟气中的烟粒子粒径(d)为几到几十微米，由于d>2λ，故烟粒子对可见光是不透明的。烟气在火场上弥漫，会严重影响人们的视线，使人们难以辨别火势发展方向和寻找安全疏散路线。同时，烟气中有些气体对人的肉眼有极大的刺激性，也会降低能见度。