林火是怎么燒起來的?

作者:中國應急管理報  來源:中國應急管理報 
評論: 更新日期:2018年11月30日

燃燒是一種自然現象,是指可燃物與氧化劑作用發生的放熱反應,通常伴有火焰、發光和(或)發煙現象。一般意義上的燃燒是可燃物與氧快速結合的放熱、發光的化學反應。森林燃燒是自然界中燃燒的一種現象。森林中的任何可燃物(有機物)在氧化時能放熱和發光的化學反應,稱為森林燃燒。

燃燒的必要條件

物質燃燒過程的發生和發展,必須具備以下三個必要條件,即可燃物、氧化劑和溫度(引火源)。只有這三個條件同時具備,才可能發生燃燒現象。但是,并不是上述三個條件同時存在,就一定會發生燃燒現象。這三個因素還必須相互作用才能發生燃燒。

(1)可燃物:凡是能與空氣中的氧或其他氧化劑起燃燒化學反應的物質稱為可燃物。可燃物按其物理狀態分為氣體可燃物、液體可燃物和固體可燃物三種類別。可燃燒物質大多是含碳和氫的化合物,某些金屬如鎂、鋁、鈣等在某些條件下也可以燃燒,還有許多物質如臭氧等在高溫下可以通過自己的分解而放出光和熱。重要的是它可以燃燒,但并不是絕對的。

(2)氧化劑:幫助和支持可燃物燃燒的物質,即能與可燃物發生氧化反應的物質稱為氧化劑。燃燒過程中的氧化劑主要是空氣中游離的氧,它的多少決定了燃燒形態和過程(有焰燃燒、無焰燃燒、完全燃燒、不完全燃燒、沒有火焰的緩慢燃燒現象稱為陰燃)。可燃物在純氧中燃燒的速度比在空氣中要快很多,燃燒速度快,單位時間內放出熱量多,因此溫度必然要高。另外可燃物在空氣中燃燒,占五分之四的氮氣等其他氣體,還會帶走可燃物燃燒產生的熱量,這也是可燃物在空氣中燃燒溫度低的一個原因。

另外還應看到燃燒是要消耗氧氣的,在燃燒過程中,由于氧氣供給的程度不同,會產生兩種燃燒形式:

完全燃燒:在燃燒發生過程中,如果生成的燃燒產物不能再發生燃燒,則稱為完全燃燒。燃燒過程中若氧氣供應充足,可燃物能被燒盡,放出的熱量也較多。燃燒時火焰明亮,但燃燒后所形成的灰分和水蒸氣,不能再次燃燒。

不完全燃燒:在燃燒反應過程中,如果生成的燃燒產物能再次發生燃燒,則稱為不完全燃燒,不完全燃燒放出的熱量較少。例如碳的不完全燃燒產生一氧化碳,一氧化碳能再次燃燒。

(3)溫度:是指供給可燃物與氧或助燃劑發生燃燒反應的能量來源。常見的是熱能,其他還有化學能、電能、機械能等轉變的熱能。它不直接構成燃燒,只起催化作用。

森林燃燒的階段

可燃物從被點燃到熄滅的整個過程中根據燃燒過程的性質,大致可劃分為三個不同階段,即預熱階段、氣體燃燒階段和固體燃燒階段。

(1)預熱階段

這個階段溫度上升緩慢。隨著大量水分的蒸發,產生了大量的煙。但這時只有部分可燃性氣體揮發,可燃物還不能進行燃燒,可燃物處于收縮而干燥的點燃前狀態,該階段稱為預熱階段。

(2)氣體燃燒階段

隨著溫度繼續上升,分子運動加劇,分子碰撞能量大于鍵能時,分子鏈斷裂,發生熱降解反應。大分子受熱后完全轉變為簡單小分子,可燃物被迅速地分解成可燃性氣體(如一氧化碳、氫氣、甲烷等)和焦油液滴,它們形成可燃性揮發物。森林可燃物熱分解反應逸出的可燃性揮發物在其上方的空間與空氣形成可燃性混合物,當揮發物的濃度達到燃燒極限范圍,同時可燃性混合物溫度達到燃點時,則在森林可燃物上方形成明亮的火焰,進行有焰燃燒,放出大量熱量。可燃物達到燃點以后,可燃性氣體便會大量揮發,迅速與氧結合而進行燃燒。此時燃燒呈黃紅色火焰,并產生二氧化碳和水蒸氣。在這一過程中,空氣(氧氣)供給充分與否,直接影響其反應過程,氧氣充足則產生完全燃燒,氧氣不充足則產生不完全燃燒。

(3)固體燃燒階段

出現在氣體燃燒階段末期。在有焰燃燒的同時,森林可燃物熱分解殘留物焦炭的表面也發生劇烈的氧化反應,進行無焰燃燒。當森林可燃物熱分解結束,無可燃性揮發物產生時,有焰燃燒終止,焦炭的無焰燃燒仍可繼續進行。固體木炭表面上發生緩慢的氧化反應,即由表及里地進行逐層燃燒的表面粒子燃燒。這一過程一般看不見火焰,此時的燃燒呈輝光燃燒,溫度較高,剩余熱量緩慢地放出,直到剩下灰分燃燒結束為止。這一階段有時又稱為木炭燃燒階段。

在森林燃燒過程中,很容易看到這三個階段。首先看到燃燒區附近的樹葉、雜草等預熱卷曲干燥,即達到預熱階段;然后這些樹葉、雜草出現火焰開始燃燒,即達到氣體燃燒階段;最后看到可燃物的木炭燃燒,即達到固體燃燒階段。

森林火災

森林火災是指失去人為控制的,在森林內自由蔓延和擴展,給森林、森林生態系統和人類帶來一定危害和損失的森林燃燒。按照《森林防火條例》的規定,森林火災可分為:

一般森林火災:受害森林面積在1公頃以下或者其他林地起火的,或者死亡1人以上3人以下的,或者重傷1人以上10人以下的;   

較大森林火災:受害森林面積在1公頃以上100公頃以下的,或者死亡3人以上10人以下的,或者重傷10人以上50人以下的;   

重大森林火災:受害森林面積在100公頃以上1000公頃以下的,或者死亡10人以上30人以下的,或者重傷50人以上100人以下的;   

特別重大森林火災:受害森林面積在1000公頃以上的,或者死亡30人以上的,或者重傷100人以上的。

上一篇: 草原防火知多少
網友評論 more
創想安科 |  網站簡介 |  會員服務 |  廣告服務 |  業務合作 | 提交需求 |  會員中心 | 在線投稿 | 版權聲明 | 友情鏈接 | 聯系我們 
©  安全管理網   
運營單位:北京創想安科科技有限公司
聯系電話:   E-mail:safehoo@163.com 
京ICP備18049709號    京公網安備 11010502035057號
腾讯分分彩平台