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火灾烟气及其理化特性ppt课件

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火灾科学05火灾烟气

火灾科学05火灾烟气

A
加压空间
Q5
混联出口
间歇火焰区 连续火焰区
三、烟气的流动
3、火源附近的烟气流动－羽流（Plume）
d
三、烟气的流动
3、火源附近的烟气流动－羽流
火焰高度
z
Zl
θ
a) 轴对称羽流
b) 墙边羽流
c) 墙角羽流
zw
zb
z d) 线性羽流
L H
W
e) 阳台溢流
f) 窗口溢流
6
2015/5/4
三、烟气的流动
pi 0
po 0 p
4
2015/5/4
三、烟气的流动
烟囱效应
To Ti
H 中性面
三、烟气的流动
To Ti
To
中性面
着火层 Ti 中性面 中性面
着火层
仅有下部开口 (a)
Ti>T0 (b)
Ti<T0 (c)
着火层 (a) (b) (c)
正烟囱效应和逆烟囱效应时的气体流动
建筑物中正烟囱效应引起的烟气流动
二、烟气的性质
1、烟气的浓度
将单位体积的烟气过滤，确定其中颗粒物的重量 (mg/m3)，适用于小尺寸试验(ASTM，1982)； 测量单位体积烟气中烟颗粒的数目(个/m3)，适用于烟 浓度很小的情况，如空气的净化过程； 将烟收集在已知容积的容器内，确定它的遮光性，一般 表示为一定的光学密度，适用于小尺寸和中等尺寸的试 验 (ASTM，1979)； 在烟气从燃烧室或失火房间中流出的过程中测量它的遮 光性，并在测量时间内积分，而后得到烟气的平均光学 浓度。
长度 L(m) 任意 1.0 10.0 1.0 10.0 1.0 10.0 1.0 10.0 1.0 10.0 单位光学密度 D0(1/m) 0 0.046 0.0046 0.222 0.022 0.523 0.0523 1.00 0.10 2.00 0.20 减光系Kc (1/m) 0 0.105 0.0105 0.511 0.0511 1.20 0.12 2.30 0.23 4.61 0.46

第4章 火灾烟气

第4章 火灾烟气
式中：B，B0分别物体和背景的亮度或光线强度； 日光下黑色物体相对于白色背景的对比度为C=-0.02。该值通 常被认为是能从背景中清楚辩别物体的临界对比度;
–物体的能见度（S）定义为距对比度减小至-0.02这点的 距离。而许多情况下，火灾环境中能见度的测量常以 物体 不可辩清的最小距离为标准。并不用光度计去实 际测量对比度。
–单位平均射线行程长度上的光学密度：DL
DL D K K M 1 m s, L 2.3 2.3 m ( 4 7)
比光学密度（Ds ）常用于标准烟箱法测量 发烟的光学密度：
DLVc Ds Av
–式中：Vc为烟箱体积，Av为发烟试件的面积； – Ds大，烟气浓度大。表4-2
烟气的质量光学密度（Dm）：
DLVc Dm mf
–式中mf—发烟材料的质量损失。
2、 烟气浓度 由于烟对光的吸收和散射作用，使得仅有部分 光能够穿过烟气，从而降低了火灾环境的能见 度。 当一束波长为λ的光通过烟气时 根据Lambert_beer定律，有：
I I o exp( KL) (4 3)
式中：Iλ0—入射光强；Iλ—透过烟气的光强；
Vc 6 6 25
– 由式，K=2.3DL=2.3*0.49=1.12m-1 – 由式，S=3/K=3/1.12=窒息性
化学窒息性 CO(10-6) HCN(10-6)
O2(％)
CO2(％)
因 对 机 体 组 织 吸 气 中 O2 的 分 压 阻 碍 血 液 的 输 细 胞 呼 吸 停 止 ， 供氧量降低而 力降低，引起缺 氧 能 力 ， 头 痛 ，头 晕 ， 虚 脱 ， 造 成 精 神 、 肌 氧 症 ， 呼 吸 困 难 ， 肌 肉 调 节 障 碍 ， 意识不清。 肉 活 动 能 力 降 弱刺激，窒息。 虚脱，意识不 清 低，呼吸因难， 窒息。 5000 6％ 4％ 4％ 1.1％~1.7％ 3％~4％ 5％~6.7％ 100 400~500 1500~2000 4000 13000 20 45~54 110~135 135 270 50 10

4火灾烟气

4火灾烟气
16
2. CO中毒。在人体的血液中，血红蛋白的功能之一是输送氧气。 在火灾中，当人们从呼吸道吸人CO时，即与血红蛋白结合形成 一氧化碳血红蛋白，使血红蛋白失去携带氧气的能力。研究表 明，当有50％以上的血红蛋白结合成一氧化碳血红蛋白时，人 体的脑、中枢神经因严重缺氧失去知觉，甚至死亡。火灾中约 有一半人员的死因是CO中毒，因此，CO中毒对人体最具威胁。
6
4.1 烟气的产生
烟气(smoke) ：由燃烧或热解作用所产生的悬浮在气相中 的固体和液体微粒称为烟或烟粒子，含有烟粒子的气体称 为烟气。 烟气组成：（1）气相燃烧产物；（2）未燃烧的气态可燃 物；（3）未完全燃烧的液、固相分解物和冷凝物微小颗 粒。 烟气的毒害作用：（1）火灾烟气中含有众多的有毒、有 害成份、腐蚀性成份以及颗粒物等；（2）火灾环境高温 缺氧；（3）火场能见度较低。
13
烟气的危害
1993年2月14日唐山林西百货大楼火灾，死亡80人， 经法医鉴定，除一人为高空坠落死亡外，其余全部死于有 毒烟气； 辽宁阜新艺苑歌舞厅“11.27”大火，易燃的棉丙化纤 布燃烧产生大量有毒气体，造成200余人中毒窒息死亡； 1994年12月8日，新疆克拉玛依友谊馆大火，死亡325 人，95%死于烟气中毒。 2000年12月25日，洛阳东都商厦发生特大火灾，死亡 人数达309人，着火点在地下二层的家具厅，家具燃耗产 生大量的烟气沿楼梯间涌上顶楼的歌舞厅，在很短时间内， 即造成众多正在狂欢的人们吸人有毒烟气之后而死亡。事 后统计表明，这309人全部是因为吸入有毒烟气重度中毒 窒息而亡，可见火灾中烟气危害的严重性。 研究表明，火灾中死亡人员约有一半是由CO中毒引起， 另外一半是直接烧伤、爆炸压力以及其他有毒气体引起。
16辽宁省阜新市海州区中兴煤矿九日发生火灾事故造成六人死亡七人被困井下该七人现已被确认无生还可该火灾事故发生于九日二十三时十五分当时共有六十人在井下作业火灾发生后有四十七人成功升井有十三人被困井下目前已发现六人遇难

建筑火灾烟气的性质、流动和控制

建筑火灾烟气的性质、流动和控制

烟气的性质、流动和控制烟气的产生与性质火灾烟气(smob)是一种混合物，包括：(1)可燃物热解或燃挠产生的气相产物，如未燃撒气、水蒸汽、c02、co及多种有毒或有腐蚀性的气体；(2)由于卷吸而进入的空气；(3)多种微小的固体颗粒和液滴。

目前普遍认为，烟气的这种定义方式包括的范围比某些常见定义宽，而且指明了讨论烟气时不能把其中的颗粒与气相产物分割开来。

另一种常见的定义是“烟气是可燃物燃烧所产生的可见挥发产物”。

显然这样说明问题不如前者清楚。

除了极少数情况外，在所有火灾中都会产生大量烟气。

由于遮光性、毒性和高温的影响，火灾烟气对人员构成的威胁最大。

烟气的存在使建筑物内的能见度陈低，这就延长了人员的疏散时间，使他们不得不在高温并含有多种有毒物质的燃烧产物影响下停留较长时间。

若烟气蔓延开来，即使人员处于距起火点较远的地方也会受到影响。

燃烧造成的氧浓度降低也是一种威胁，不过通常这种影响在起火点附近比较明显。

统计结果表明，在火灾中85％以上的死亡者是死于烟气的影响，其中大部分是吸入了烟尘及有毒气体(主要是CO) 昏迷后而致死的。

因此研究火灾中烟气的产生、性质、测量方法及烟气的运动与控制等都具有重要的意义。

火灾燃烧可以是阴燃，也可是有焰骸烷，两种情况下生成的烟气中都含有很多颗粒。

但是颗粒生成的模式及颗粒的性质大不相同。

碳素材料阴燃生成的烟气与该材料加热到热分解温度所得到的挥发份产物相似。

这种产物与冷空气混合时可浓缩成较重的高分子组份，形成含有碳粒和高沸点液体的薄雾。

在静止空气条件下，颗粒的中间直径Dm(反映颗粒的大小的参数)约为l四，并可缓慢地沉积在物体表面，形成油污。

有焰憾烧产生的烟气颗粒则不同，它们几乎全部由固体颗粒组成。

其中一小部分颗粒是在高热通量作用下脱离固体的灰分，大部分颗粒则是在氧浓度较低的情况下，由于不完全燃烧和高温分解而在气相中形成的碳颗粒。

即使原始燃料是气体或液体，也能产生固体颗粒。

这两种类型的烟气都是可燃的，一旦被点燃就可能转变为爆炸，这种爆炸往往发生在一些通风不畅的特殊场合。

火灾烟气及其理化特性

火灾烟气及其理化特性

火场能见度与许多因素有关，包括烟气的散射、室内的亮度，所辨认的物体 是发光还是反光以及光线的波长等。并且还依赖于逃生者的视力及光强的适 应状态。尽管如此，通过大量的测试和研究，建立了火场能见度与烟气消光 系数之间的经验关系：
KcVc＝8 （对于发光物体）
KcVc＝3 （对于反光物体）
这表明能见度与烟气的消光系数大致成反比，且相同情况下发光物体的能见
第五节 火灾烟气及其理化特性
一、火灾烟Байду номын сангаас的产生* 二、火灾烟气的物理特性及危害 三、火灾烟气的化学特性及危害
一、火灾烟气的产生
由燃烧或热解作用所产生的悬浮在气相中的固体和液体微粒称为烟或烟粒子，含有烟 粒子的气体称为烟气。火灾过程中会产生大量的烟气，其成分非常复杂，主要由三种 类型的物质组成：(1)气相燃烧产物；(2)未燃烧的气态可燃物；(3)未完全燃烧的液、 固相分解物和冷凝物微小颗粒。火灾烟气中含有众多的有毒、有害成分、腐蚀性成分 以及颗粒物等，加之火灾环境高温缺氧，必然对生命财产和生态环境都造成很大的危 害。
第五节 火灾烟气及其理化特性
一、火灾烟气的产生* 二、火灾烟气的物理特性及危害 三、火灾烟气的化学特性及危害
材料的化学组成是决定烟气产生量的主要因素，可燃物分子中碳氢比值不同，生成 碳烟的能力不一样，碳氢比值越大，产生碳烟的能力越大，如乙炔中碳氢比为1:1， 乙烯碳氢比为1:2，乙烷碳氢比为1:3，所以在扩散燃烧中乙炔生碳能力最大，乙烷最 小，乙烯介于中间；
二、火灾烟气物理特性及危害
(一) 遮光性
1、表示方法
对烟气的遮光性衡量主要有光学密度、减光系数、百分遮光度和能见度，分
别表示为：
D0
log(
I0 I

消防燃烧学课件

消防燃烧学课件

气体可燃物中的火灾蔓延规律与预混气体混合物中的火焰传播特性密切相关。从特性上分，预混气体混合物中的火焰传播包括层流火焰传播、湍流火焰传播和爆轰波，但它们具有相似的火焰传播机理。 (一) 火焰前沿的概念 若在一根长管中充满均匀的预混气体混合物，当用电火花或其它火源加热某一局部混气时，混气的该局部就会着火并形成火焰。火焰产生的热量会由于导热作用而输送给其周围的冷混气层，使冷混气层温度升高，化学反应加速，并形成新的火焰。这样使一层一层的新鲜混气依次着火，也就是薄薄的化学反应区开始由引燃的地方向未燃混气传播，它使已燃区和未燃区之间形成了明显的分界线。这层薄薄的化学反应发光区，就被称为火焰前沿。 为了研究方便，一般假设管子是绝热园管，在其中预混气体混合物中形成的火焰前沿为一与管子轴线垂直的平面；又假定火焰前沿是驻定的，而且混气以与火焰传播速度相同的速度流入管内。 实验证明，火焰前沿厚度是很薄的，只有十分之几mm甚至百分之几mm。因此，在分析和研究相关问题时，通常把火焰前沿看成是一个几何面。
一、火焰前沿 及火焰传播机理 二、热烟气流 引起的火焰蔓延* 三、火焰与热 烟气流辐射引 起的火焰蔓延
小节名
第一节 气体可燃物中的火灾蔓延
流入的新鲜空气量为： (4-7) 式中，Wo为开口宽度；Ho和Y见图4-3所示；γo和γp分别为新鲜空气和热烟气比重，当热烟气层超过开口下沿时，流出的热烟气量与流入的新鲜空气量相等。 如果火灾室的开口与外界大气相通（普通的窗子），则应考虑热烟气流对火灾室相应上层窗子及相邻建筑物的引燃作用，防止火灾的蔓延。如果火灾室的开口与建筑物的走廊或其他房间相通，则应考虑热烟气在走廊、相邻房间及整个建筑物内的流动，制订相应的防止火灾蔓延的对策。
第一节 气体可燃物中的火灾蔓延
气体可然物泄漏到空气中，与空气混合会形成预混气体混合物。一旦预混气体混合物着火燃烧，就会形成气体可燃物中的火灾蔓延，从而引起火灾规模扩大，火灾危害加重。因此，研究气体可燃物中的火灾蔓延问题，具有十分重要的意义。

火灾事故的火灾烟气

火灾事故的火灾烟气

火灾事故的火灾烟气火灾事故是造成财产损失和人员伤亡的重大事故之一，其中火灾烟气是主要的致灾因素之一。

烟气中蕴含着大量的有害物质，对人体健康带来严重威胁。

因此，研究火灾烟气的成分、特性及对人体的影响，对我们的安全防范工作至关重要。

一、火灾烟气的成分与特性火灾烟气是指在火灾过程中产生的各种气体、蒸气和颗粒物质的混合物。

其成分复杂多样，包括一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、一氧化氮、苯、醛类、气溶胶等。

其中，一氧化碳是最常见的有害气体之一，其对人体的危害主要表现为中毒，甚至可导致死亡。

此外，火灾烟气中的细颗粒物也会对呼吸道和肺部造成损害，引发呼吸系统疾病。

火灾烟气的特性主要有以下几点：1. 密度较大：烟气的密度通常大于空气密度，容易浓积在较低位置，形成烟气层，给人员逃生带来困难。

2. 膨胀性：烟气在灭火过程中会膨胀，加剧火势，并形成火灾扩散的推动力。

3. 温度高：火灾烟气的温度通常较高，有时甚至超过千度，对人体和物体造成直接烧灼伤害。

二、火灾烟气对人体健康的影响火灾烟气中的有害物质对人体健康产生直接和间接的影响，主要表现在以下几个方面：1. 呼吸系统损害：烟气中的有害气体和颗粒物可引起呼吸道刺激和急性感染，导致咳嗽、气喘、肺炎等症状。

2. 神经系统中毒：一氧化碳是火灾烟气中最常见的有害气体之一，其会与血红蛋白结合形成碳氧血红蛋白，导致机体氧供减少，引起头晕、恶心、昏迷等中毒症状。

3. 眼部损伤：火灾烟气中的有害物质会直接刺激眼部组织，引起眼部疼痛、充血、眼干等不适症状。

4. 皮肤损害：高温的火灾烟气会引起皮肤烫伤和灼伤，严重时会形成烧伤。

因此，对于火灾事故中产生的烟气，我们需要高度重视，采取有效的预防和控制措施，减少对人体健康的危害。

三、防止火灾事故烟气侵害的措施为了避免火灾事故中烟气对人体健康的伤害，我们可以采取以下防范措施：1. 提高火灾防控意识：加强火灾防控知识的宣传教育，增加公众对火灾烟气的认识和防范意识，培养正确的自救和逃生意识，掌握逃生技巧。

火灾烟气

火灾烟气

火灾负荷
定义：把火灾范围内单位地板面积的等效可燃物的 数量定义为火灾负荷，单位为kg/m2。
q
Gi Hi
Qi
H0 A 18.4 A
火灾负荷密度
定义：把房间内所有可燃物完全燃烧时所产生的总 热量与房间特征参考面积之比定义为火灾负荷密度。 房间的特征参考面积可采用地板面积或室内总面积。 采用地板面积表示的火灾负荷密度表达式为： （MJ/ m2）
的2—4倍。以上公式是通过防护玻璃观察到的， 没有考虑烟气对人眼刺激的影响。
计算实例
在6m见方、2.5m高的房间内，明火燃烧200g聚氨酯软
泡沫坐垫，试估算此时火场中反光疏散通道标志的能见度。
火场能见度的影响因素
①烟气的散射和吸收系数； ②火场的亮度； ③所辨认物体是发光还是反光； ④逃生者的视力及其眼睛对光强的适应状态。
火场能见度与消光系数的关系
通过大量的实验和研究，建立火场能见度与消光系 数之间的经验关系为：
对于发光物体： KS N 8
对于反光物体： KS N 3
在相同情况下发光物体的能见度是反光物体能见度
DL作为描述烟气浓度的基本参数。
D KL KmLM S 2.3 2.3
DL
D L
KmMs 2.3
K 2.3
烟气的浓度和烟气光密度
在应用烟箱法研究和测试固体材料的发烟特性时，采用比
光密度Ds。所谓比光密度Ds是从单位面积的试样表面所
产生的烟气扩散在单位体积的烟箱内，单位光路长度的光
密度。比光密度Ds可用下式表示：
log d gn
n i 1
Ni log di N
烟尘颗粒的大小及粒径分布
同时，采用标准差来表示颗粒尺寸分布范围内的宽 度，即：

火灾烟气危害与识别---看颜色识浓烟页PPT文档

火灾烟气危害与识别---看颜色识浓烟页PPT文档
但如果这些都没变 化，没烧起来，那说明 至少是在300度以下。 也可以用手背等试试， 或者用身体感觉一下， 不觉得热和烫，那说明 温度并不高。
如果发现自己周围布满浓烟 该如何应对？
应对浓烟小技巧
应对浓烟家！
什么是火灾烟气？
烟气基本上很多人都见过，它其实就是 气体和烟尘的混合物。烟气的成分很复杂。 随着燃烧物质的不同，产生的气体和烟尘也 不同。这个比较好理解，木头跟塑料烧出来
的烟气肯定有区别。
气体 ：
烟尘 ：
水蒸气
CO2
SO2
氰化氢
燃烧物灰分
燃烧物油滴
氮气
氯化氢
H2S
CO
碳氢及氮氧化合物
燃烧物颗粒 高温裂解产物
• 所以，不要认为自己那地儿没啥可烧的 ，更不要随便在楼道里堆个沙发，堆一 堆纸箱子。一旦烧起来，烟气蔓延开来 ，会充满整个楼道。
烟气的危害:
高温
这个情况可能很多，有时 候300到400度，有时候高 达1000多度。以100度的 开水试想下，1000多度， 人的肉体根本受不了。
烟气的危害:
毒气
这主要取决于当时的燃烧 物。最常见的是一氧化碳 ，它可以杀人于无形。其 他毒气也各有千秋，只要 吸进去，就会在较短的时 间令人窒息。
• 如果烟不紧不慢地，晃晃悠悠的，那就说 明火已经烧的差不多了，没劲了，这威胁 就不大了，或者说明火源不在你附近。
2、看速度，判断火源在哪
• 如果烟又浓、又黑，窜的又快，那千万别 进去，抓紧躲开。
3、看温度，看是否具备逃生的条件
温度也能看吗？当然。你看那烟所过之处 ，如果可燃物立即着了，或者塑料啊什么 的立即软了，那肯定温度高。
看颜色识浓烟
在火灾事故发生的时候 除了要采取正确的措施应对“火魔” 更应防范浓烟，它才是火灾致死的主要因素

第三章烟气的性质与流动ppt课件

第三章烟气的性质与流动ppt课件
1.并联流动 2.串联流动
3.混联流动
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
并联流动
A
加压空间
A1
A2
Q1
Q2
QT
A3
Q3
并联出口
QT
QTQ1Q2Q3
Ae
A1
Q1
Q 2 Q3
AeA1A2A3
二.气体分析法 14种常见毒性气体为：二氧化碳、一氧化碳、甲醛、氧化氮、
氰化氢、丙烯氰、光气、二氧化硫、硫化氢、氯化氢、氟化氢、 溴化氢、氨气、苯酚。
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
基本假设： (1).火源为点源，释放的能量均出自该点源，且此能量全部留存于
火羽流之中，忽略火焰对外界的辐射热损失。 (2).整个羽流之内的密度变化很小。
（3）.速度、温度和力有着类似的分布形式，并进一步假定速度和温 度在羽流横截面上呈高帽状分布，即均为常数。
根据理想羽流模型导出的烟气生成速率公式：
mp 0.2( 2g)1/3Q1/3Z5/3 CpT
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
纲要
3.1烟气的产生与性质
3.2烟气的遮光性 3.3烟气的流动 3.4压力中性面 3.5烟气的生成速率 3.6烟气的形成与排烟机理
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
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形式离开火焰区。
1
第五节 火灾烟气及其理化特性
一、火灾烟气的产生* 二、火灾烟气的物理特性及危害 三、火灾烟气的化学特性及危害
图1-11 聚氯乙烯的发烟过程 母体可燃物的化学性质对烟气的产生具有重要的影响。少数可燃物质(例如一氧化碳、 甲醛、乙醚、甲酸、甲醇等)的燃烧产物在光谱的“热辐射”范围内（0.4～100μm）内 是完全透明的，或以某些不连续波带吸收（或辐射）的，不能呈现连续吸收的黑体或 灰体辐射特征。因而，燃烧的火焰不发光，且基本上不产生烟。但在相同的条件下， 大部分可燃液体和固体的燃烧时就会明显发烟。
系数的允许临界值为1.0，对内部不熟悉者，应在0.2以下。
5
第五节 火灾烟气及其理化特性
一、火灾烟气的产生 二、火灾烟气的物理特性及危害* 三、火灾烟气的化学特性及危害
(二) 刺激性和腐蚀性 烟气中有些气体对人的肉眼有极大的刺激性，使人睁不开眼而降低能见度， 因而在火灾中会延长人员的疏散时间，使他们不得不在高温并含有多种有毒 物质的燃烧产物影响下停留较长时间。试验证明，室内火灾在着火后大约 15min左右，烟气的浓度最大，此时人们的能见距离一般只有数10cm。图1-12 给出了暴露在刺激性和非刺激性烟气的情况下，人沿走廊的行走速度与烟气 遮光性的关系。烟气对眼睛的刺激和烟气密度都对人的行走速度有影响。
图1-12 在刺激性与非刺激性烟气体中人的行走速度
6
第五节 火灾烟气及其理化特性
一、火灾烟气的产生 二、火灾烟气的物理特性及危害* 三、火灾烟气的化学特性及危害
随着减光系数增大，人的行走速度减慢，在刺激性烟气的环境下，行走速度 减慢得更厉害。当减光系数为0.4(l／m)时，通过刺激性烟气的表观速度仅是 通过非刺激性烟气时的70%。当减光系数大于0.5(1／m)时，通过刺激性烟气 的表观速度降至约0.3m／s，相当于蒙上眼睛时的行走速度。行走速度下降是 由于是受试验者无法睁开眼睛，只能走“之”字形或沿着墙壁一步一步地挪 动。表1-14列出了各种燃烧产物的刺激性和腐蚀性及许可浓度。 (三) 恐怖性 由于火灾的突发性，对处在环境不熟悉中的人员，一看到浓烟滚滚、烈火熊 熊，难免产生紧张、害怕、甚至惊恐万状、手足无措，若再有人员拥挤疏散 通道，或是楼梯被烟火封锁，势必造成混乱，有人甚至会失去理智，辨别方 向的能力进一步减弱。人们应注意利用烟气的某些性质，提高灭火效率，做 好安全疏散。表1-15列出了—些常见可燃物燃烧时烟的特征。在火场上，根 据烟的特征可以判别燃烧的物质；根据烟的浓度、温度和流动方向，可以查 找火源，并大体上判断物质的燃烧速度和火势的发展方向。
可燃物分子结构对碳烟的生成也有较大影响，环状结构的芳香族化合物(如苯、萘) 的生碳能力比直链的脂肪族化合物(烷烃)高。
此外，氧供给充分，碳原子与氧生成CO或CO2，碳粒子生成少，或者不生成碳粒子； 氧供给不充分，碳粒子生成多，烟雾很大。
3
第五节 火灾烟气及其理化特性
一、火灾烟气的产生 二、火灾烟气的物理特性及危害* 三、火灾烟气的化学特性及危害
火场能见度与许多因素有关，包括烟气的散射、室内的亮度，所辨认的物体 是发光还是反光以及光线的波长等。并且还依赖于逃生者的视力及光强的适 应状态。尽管如此，通过大量的测试和研究，建立了火场能见度与烟气消光 系数之间的经验关系：
KcVc＝8 （对于发光物体）
KcVc＝3 （对于反光物体）
这表明能见度与烟气的消光系数大致成反比，且相同情况下发光物体的能见
二、火灾烟气物理特性及危害
(一) 遮光性
1、表示方法
对烟气的遮光性衡量主要有光学密度、减光系数、百分遮光度和能见度，分
别表示为：
D0
log(
I0 I
)
（1-70）
（1-71）
（1-72）
VC R / KC
（1-73）
式中，L为光束经过的测量空间段的长度，m；I为该光束离开测量空间段时射 出的强度；I/I0为该空间的投射率,%；D0为单位长度的光学密度,1/m；Kc为烟 气的减光系数,1/m；B为烟气的百分遮光度,%；VC为能见度,m；R为比例系数。
度是反光物体的2～4倍。
在消防上，按消光系数的大小对发烟程度进行分级，0<Kc<0.1时，发烟程度
为 极 少 ； 0.1<Kc<0.5 时 ， 发 烟 程 度 为 少 ； 0.5<Kc<1.0 时 ， 发 烟 程 度 较 多 ；
Kc>1.0时，为发烟程度多。在火灾情况下，对建筑物内部通道熟悉的人，消光
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第五节 火灾烟气及其理化特性
一、火灾烟气的产生* 二、火灾烟气的物理特性及危害 三、火灾烟气的化学特性及危害 材料的化学组成是决定烟气产生量的主要因素，可燃物分子中碳氢比值不同，生成
碳烟的能力不一样，碳氢比值越大，产生碳烟的能力越大，如乙炔中碳氢比为1:1，乙 烯碳氢比为1:2，乙烷碳氢比为1:3，所以在扩散燃烧中乙炔生碳能力最大，乙烷最小， 乙烯介于中间；
在发生完全燃烧的情况下，可燃物将转化为稳定的气相产物。但在火灾的扩散火 焰中是很难实现完全燃烧的。因为燃烧反应物的混合基本上由浮力诱导产生的湍流流 动控制，其中存在着较大的组分浓度梯度。在氧浓度较低的区域，部分可燃挥发分将 经历一系列的热解反应，从而导致多种组分的分子生成。例如，多环芳香烃碳氢化合 物和聚乙烯可认为是火焰中碳烟颗粒的前身，它们在燃烧过程中，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，最后形成碳粒子，图1-11是聚氯乙烯形成碳烟粒子的过程。正 是碳烟颗粒的存在才使扩散火焰发出黄光。这些小颗粒的直径约为10～l00nm，它们 可以在火焰中进一步氧化。但是如果温度和氧浓度都不够高，则它们便以碳烟(Soot)的
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第五节 火灾烟气及其理化特性
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、火灾烟气的产生 二、火灾烟气的物理特性及危害* 三、火灾烟气的化学特性及危害
2、烟气的遮光性与能见度
可见光波长λ为0.4～0.7μm。—般火灾烟气中的烟粒子粒径d为几μm到几十μm， 由于d>2λ，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，使人们难以寻找起火地点、辩别火势发展方向和寻找安全疏散路 线。
第五节 火灾烟气及其理化特性
一、火灾烟气的产生* 二、火灾烟气的物理特性及危害 三、火灾烟气的化学特性及危害
一、火灾烟气的产生
由燃烧或热解作用所产生的悬浮在气相中的固体和液体微粒称为烟或烟粒子，含有烟 粒子的气体称为烟气。火灾过程中会产生大量的烟气，其成分非常复杂，主要由三种 类型的物质组成：(1)气相燃烧产物；(2)未燃烧的气态可燃物；(3)未完全燃烧的液、固 相分解物和冷凝物微小颗粒。火灾烟气中含有众多的有毒、有害成分、腐蚀性成分以 及颗粒物等，加之火灾环境高温缺氧，必然对生命财产和生态环境都造成很大的危害。