第二节 燃烧特性分析
一、燃烧条件
燃烧必须同时具备下列三个条件：
（1）具备一定数量的可燃物 在一定条件下，可燃物若不具备足够的数量，就不会发生燃烧。例如在同样温度（如20℃）下，用明火瞬间接触汽油和煤油时，汽油会立刻燃烧起来，煤油则不会。这是因为汽油的蒸气量已经达到了燃烧所需浓度（数量），而煤油的蒸气量没有达到燃烧所需浓度，虽有足够的空气（氧气）和点火源的作用，也不会发生燃烧。
（2）有足够数量的氧化剂 要使可燃物质燃烧，或使可燃物质不间断燃烧，必须供给足够数量的空气（氧气），否则燃烧不能持续进行。实验证明，氧气在空气中的浓度降低到14%～18%时，一般的可燃物质就不能燃烧。
（3）点火源要达到一定的能量 要使可燃物发生燃烧，点火源必须具有足以将可燃物加热到能发生燃烧的温度（燃点或自燃点）。对不同的可燃物来说，燃点或自燃点不同，所需的最低点火能也不同。如一根火柴可点燃一张纸而不能点燃一块木头；又如电、气焊火花可以将达到一定浓度的可燃气与空气的混合气体引燃爆炸，但却不能将木块、煤块引燃。
二、燃烧形式
可燃物质和助燃物质存在的相态、混合程度和燃烧过程不尽相同，其燃烧形式是多种多样的。由于绝大多数火灾事故是在大气条件下发生的，因此人们主要研究可燃物质在空气中的燃烧情况，可燃物质的聚集状态分为气态、液态和固态三种形态，在空气中燃烧时一般有五种燃烧形式，即扩散燃烧、蒸发燃烧、分解燃烧、表面燃烧和混合燃烧。
1．扩散燃烧
当可燃气体（如氢、乙炔、汽油蒸气等）从管口、管道和容器的裂缝等处流向空气时，由于可燃气体分子和空气分子互相扩散、混合，当浓度达到可燃极限范围时，形成火焰使燃烧继续进行下去的现象，称为扩散燃烧。扩散燃烧的速度取决于扩散速度，一般燃烧较慢。在扩散燃烧中，由于与可燃气体接触的氧气量偏低，通常会产生不完全燃烧的炭黑。
2．蒸发燃烧
可燃性液体，如汽油、酒精、乙醚、苯等，它们的燃烧就是由于液体蒸发产生的蒸气被点燃起火而形成的。蒸气点燃产生了火焰，所放出的热量进一步加热液体表面，从而促使液体持续蒸发，使燃烧继续下去。萘、硫黄等在常温下虽为固体，但在受热后会升华产生蒸气或熔融后产生蒸气，同样是蒸发燃烧。
3．分解燃烧
指在燃烧过程中可燃物首先遇热分解，再由热分解产物和氧反应产生火焰的燃烧，如木材、煤、纸等固体可燃物的燃烧属于此类，油、脂等高沸点液体和蜡、沥青等低熔点固体烃类的燃烧也属此类。木材在空气中燃烧时，火源加热木材首先使木材失去水分而干燥，然后发生热分解，放出可燃性气体，该气体被点燃产生火焰，并放出热量，燃烧放出的热量不断地加热木材，使木材不断地分解，从而使燃烧继续下去。其他固体可燃物的分解燃烧大体也是如此。
4．表面燃烧
当可燃固体燃烧至分解不出可燃气体时，便没有火焰，燃烧继续在所剩固体的表面进行，称为表面燃烧。燃烧在空气和固体表面接触部位进行。例如木材燃烧，最后分解不出可燃气体，只剩下固体炭，燃烧在空气和固体炭表面接触部分进行，能产生红热的表面，不产生火焰。铝、镁、铁等金属燃烧即属表面燃烧，无气化过程，无须吸收蒸发热，燃烧温度较高。
5．混合燃烧
可燃气体与助燃气体在容器内或空间中充分扩散混合，其浓度在爆炸范围内，此时遇火源即会发生燃烧，这种燃烧在混合气所分布的空间中快速进行，称为混合燃烧。混合燃烧速度由化学反应控制，温度高，速度快，也称动力燃烧，一般爆炸反应属于这种形式。
三、燃烧特征
燃烧是一种放热、发光的化学反应，在燃烧过程中，物质会改变原有的性质而变成新的物质，因此燃烧反应通常具有如下三个特征：
1．生成新的物质
物质在燃烧前后性质发生了根本变化，生成了与原来完全不同的新物质。化学反应是这个过程的本质，如木材燃烧后生成木炭、灰烬以及CO2和水蒸气。
2．放热
凡是燃烧反应都有热量生成。这是因为燃烧反应都是氧化还原反应。氧化还原反应在进行时总是有旧键的断裂和新键的生成，断键时要吸收能量，成键时又放出能量。在燃烧反应中，断键时吸收的能量要比成键时放出的能量少，所以燃烧反应都是放热反应。
3．发光和（或）发烟
大部分燃烧现象伴有发光和（或）发烟的现象，但也有少数燃烧只发烟而无光产生。燃烧发光是由燃烧时火焰中白炽的炭粒等固体粒子和某些不稳定的中间物质的生成所致。
四、热辐射危害
在火灾的全盛期，火焰温度通常在1000℃以上，辐射传热是传播的主要形式[12]，在它的作用范围内，可以导致大多数可燃物（如木材、纺织品、可燃液体等）达到自燃点温度而燃烧起来。例如，油罐着火时，火焰对油面辐射传热是石油产品发生突沸现象的能量来源；在着火油罐周围百米以内的其他油罐会受到严重的影响而温度升高，也有可能因接受辐射热而发生火灾或爆炸事故，继而产生多米诺骨牌效应，造成事故范围和破坏程度增大。热辐射作为油罐扬沸火灾的主要危害之一，可直接或间接造成人员伤亡和油罐间火灾蔓延。