第一節　燃　　燒

國標《消防詞匯　第1部分：通用術語》（GB/T 5907.1—2014）中對燃燒進行了明確的定義：燃燒是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）煙氣的現象。

一、燃燒條件

1．燃燒的必要條件

燃燒的發生和發展，必須具備三個必要條件，即可燃物、助燃物和引火源。當燃燒發生時，上述三個條件必須同時具備，如果有一個條件不具備，那么燃燒就不會發生或者停止發生。

進一步研究表明，有焰燃燒的發生和發展除了具備上述三個條件外，因其燃燒過程中還存在未受抑制的游離基作中間體，因此，有焰燃燒的發生和發展需要四個必要條件，即可燃物、助燃物、引火源和鏈式反應，如圖1-1所示。

（1）可燃物　凡是能與空氣中的氧或其他氧化劑起化學反應的物質，均稱為可燃物，如木材、氫氣、汽油、煤炭、紙張、硫等。可燃物按其化學組成，分為無機可燃物和有機可燃物兩大類。按其所處的狀態，又可分為可燃固體、可燃液體和可燃氣體三大類。

（2）助燃物（氧化劑）　凡是與可燃物結合能導致和支持燃燒的物質，稱為助燃物，如廣泛存在于空氣中的氧氣，還有氯氣、高錳酸鉀、氯酸鉀、過氧化鈉等。普通意義上，可燃物的燃燒均指在空氣中進行。

（3）引火源（溫度）　凡是能引起物質燃燒的點燃能源，統稱為引火源。一般分直接火源和間接火源兩大類。了解引火源的種類和形式，對有效預防火災事故的發生具有十分重要的意義。

① 直接火源

a.明火。指生產、生活中的爐火、燭火、焊接火、吸煙火、撞擊摩擦打火、機動車輛排氣管火星、飛火等。

b．電弧、電火花。指電氣設備、電氣線路、電氣開關及漏電打火；電話、手機等通訊工具火花；靜電火花（物體靜電放電、人體衣物靜電打火、人體積聚靜電對物體放電打火）等。

c．雷擊。瞬間高壓放電的雷擊能引燃任何可燃物。

② 間接火源

a．高溫。指高溫加熱、烘烤、積熱不散、機械設備故障發熱、摩擦發熱、聚焦發熱等。

b．自燃起火。是指在既無明火又無外來熱源的情況下，物質本身自行發熱、燃燒起火，如白磷、烷基鋁在空氣中會自行起火；鉀、鈉等金屬遇水著火；易燃、可燃物質與氧化劑、過氧化物接觸起火等。

（4）鏈式反應　很多燃燒反應不是直接進行的，而是通過游離基團和原子這些中間產物在瞬間進行的循環鏈式反應。游離基的鏈式反應是燃燒反應的實質，光和熱是燃燒過程中的物理現象。

2．燃燒的充分條件

可燃物、氧化劑和引火源是無焰燃燒的三個必要條件，但燃燒的發生需要三個條件達到一定量的要求，并且存在相互作用的過程，這就是燃燒的充分條件。

（1）一定的可燃物濃度　可燃氣體或可燃液體的蒸氣與空氣混合只有達到一定濃度，才會發生燃燒或爆炸。例如，常溫下用明火接觸煤油，煤油并不立即燃燒，這是因為在常溫下煤油表面揮發的煤油蒸氣量不多，沒有達到燃燒所需的濃度，雖有足夠的空氣和火源接觸，也不能發生燃燒。燈用煤油在40℃以下、甲醇在低于7℃時，液體表面的蒸氣量均不能達到燃燒所需的濃度。

（2）一定的助燃物濃度　各種不同的可燃物發生燃燒，均有本身固定的最低氧含量要求。氧含量低于這一濃度，即使其他必要條件已經具備，燃燒仍不會發生。如：汽油的最低氧含量要求為14.4%，煤油為15%，乙醚為12%。

（3）一定的點火能量　各種不同可燃物發生燃燒，均有本身固定的最小點火能量要求。達到這一能量才能引起燃燒反應，否則燃燒便不會發生。如：汽油的最小點火能量為0.2mJ，乙醚（5.1%）為0.19mJ，甲醇（2.24%）為0.215mJ。

（4）燃燒條件的相互作用　燃燒要發生，必須使以上三個條件相互作用。要求每種條件都要達到一定的量，而且其中一個量的變化又會影響燃燒時對其他條件量的要求。如氧濃度的變化就會改變可燃氣體、液體和部分可燃物的燃點。在實際情況下，對燃燒產生影響的條件還有很多，比如液態和氣態可燃物，壓力和溫度對燃燒的影響就較大，當點火能量是電火花時，還要考慮電極間隙距離。又比如一般情況下，相同質量的固態可燃物與空氣接觸的表面積越大，燃燒所需的點火能量就越小。

二、燃燒類型

根據燃燒形成的條件和燃燒發生瞬間的特點，燃燒分為閃燃、著火、自燃和爆炸四種類型。

1．閃燃

（1）閃燃的含義　閃燃是指易燃或可燃液體（包括可熔化的少量固體，如石蠟、樟腦等）揮發出來的蒸氣分子與空氣混合后，達到一定的濃度時，遇火源產生一閃即滅的現象。

發生閃燃的原因是：易燃或可燃液體在閃燃溫度下蒸發的速度比較慢，蒸發出來的蒸氣僅能維持一剎那的燃燒，來不及補充新的蒸氣維持穩定的燃燒，因而一閃就滅了。

閃燃是可燃液體發生著火的先兆，閃燃就是危險的警告。

（2）閃點　在規定的實驗條件下，液體揮發的蒸氣與空氣形成混合物，遇火源能夠產生閃燃的液體最低溫度稱為閃點。常見的幾種易燃或可燃液體的閃點如表1-1所示。

閃點是衡量液體火災危險性大小的重要參數。閃點越低，火災危險性越大；反之則越小。例如汽油的閃點比煤油低，因而相對來說，汽油的火災危險性大于煤油。

（3）閃點在消防中的應用

① 根據閃點將燃燒性液體分為兩類：閃點≤45℃為易燃液體；閃點≥46℃為可燃液體。

② 根據閃點，將液體生產、加工、儲存場所的火災危險性分為三類：

a．甲，閃點＜28℃，例如甲醇、苯等的合成或精制廠房；

b．乙，28℃≤閃點＜60℃，例如煤油倉庫；

c．丙，閃點≥60℃，如重油倉庫。

2．著火

（1）著火的含義　可燃物在與空氣共存的條件下，當達到某一溫度時，與著火源接觸即能引起燃燒，并在著火源離開后仍能持續燃燒，這種持續燃燒的現象叫著火。著火是日常生活中最常見的燃燒現象。如用火柴去點柴草、汽油、液化石油氣等，就會引起它們著火。

（2）燃點　在規定的試驗條件下，應用外部熱源使物質表面起火并持續燃燒一定時間所需的最低溫度，稱為燃點。

可燃物的溫度沒有達到燃點時是不會著火的，物質的燃點可以衡量其火災危險程度，物質的燃點越低，則越易著火，危險性越大。某些常見可燃物的燃點如表1-2所示。

（3）燃點在消防中的應用

① 控制可燃物溫度，使其在燃點以下，以防止起火。

② 根據燃點，確定燃燒固體類別。易燃固體，是指燃點小于或等于300℃的固體，如木材、棉花；可燃固體，是指燃點高于300℃的固體。

③ 根據燃點，決定火場搶救物質的先后。在火場上，如果燃點不同的物質處在相同的條件下，受到火源作用時，燃點低的先著火，易蔓延。因此，在搶救時，要先搶救或冷卻燃點低的物質。

（4）燃點與閃點的關系　一般可燃液體的燃點都高于閃點。

燃點對于可燃固體和閃點比較高的可燃液體，則具有實際意義。根據可燃物的燃點高低，可以衡量其火災危險程度，以便在防火和滅火工作中采取相應的措施。

對于易燃液體來說，其燃點比閃點高1～5℃。因此，在評定易燃液體的火災危險時，一般以閃點為參數。

3．自燃

（1）自燃的含義　物質在無外界引火源條件下，由于其本身內部所發生的生物、物理或化學變化而產生熱量并積蓄，使溫度不斷上升，自然燃燒起來的現象，稱為自燃。

部分植物或其產物，如干草、谷草、麥秸、稻草、三葉草、樹葉、麥芽、鋸末、甘蔗渣、苞米芯、原棉、苧麻等，以及部分浸油物品，如浸有油脂的棉花、棉紗、棉布、紙、麻、毛、絲綢和金屬粉末等，是常見的自燃物質。

（2）自燃類型　根據熱的來源不同，可將自燃分為受熱自燃和本身自燃兩種。

① 受熱自燃　受熱自燃是指沒有外界明火的直接作用，而是受外界熱源影響引起的自燃。引起受熱自燃的主要原因有接觸灼熱物體、直接用火加熱、摩擦生熱、化學反應、絕熱壓縮、熱輻射作用等。

② 本身自燃　本身自燃是指沒有外界熱源作用，靠物質內部發生生物、物理、化學等作用產生熱量引起的自燃。引起本身自燃的原因有氧化生熱、分解生熱、聚合生熱、吸附生熱、發酵生熱等。

白磷暴露于空氣中自燃是最典型的本身自燃現象。

（3）自燃點

① 自燃點的定義　在規定的條件下，可燃物質產生自燃的最低溫度，稱為自燃點。在這一溫度時，物質與空氣（氧）接觸，不需要明火的作用，就能發生燃燒。

② 常見可燃物的自燃點　自燃點是衡量可燃物質受熱升溫導致自燃危險的依據。可燃物的自燃點越低，發生自燃的危險性就越大。某些常見可燃物在空氣中的自燃點如表1-3所示。

③ 影響自燃點變化的規律　不同的可燃物有不同的自燃點，同一種可燃物在不同的條件下自燃點也會發生變化。可燃物的自燃點越低，發生火災的危險性就越大。

對于液體、氣體可燃物，其自燃點受壓力、氧濃度、催化、容器的材質和內徑等因素的影響。而固體可燃物的自燃點，則受熱熔融、揮發物的數量、固體的顆粒度、受熱時間等因素的影響。

4．爆炸

爆炸是指物質由一種狀態迅速地轉變成另一種狀態，并在瞬間以機械功的形式釋放出巨大的能量，或是氣體、蒸氣在瞬間發生的劇烈膨脹等現象。爆炸最重要的一個特征是爆炸點周圍發生劇烈的壓力突變，這種壓力突變就是爆炸產生破壞作用的原因。作為燃燒類型之一的爆炸主要指化學爆炸。

三、燃燒特點

可燃物質受熱后，因其聚集狀態的不同，而發生不同的變化。絕大多數可燃物質的燃燒都是在蒸氣或氣體的狀態下進行的，并出現火焰。而有的物質則不能成為氣態，其燃燒發生在固相中，如焦炭燃燒時，呈灼熱狀態，而不呈現火焰。由于可燃物質的性質、狀態不同，燃燒的特點也不一樣。

1．氣體燃燒的特點

可燃氣體的燃燒不像固體、液體那樣需經熔化、蒸發過程，所需熱量僅用于氧化或分解，或將氣體加熱到燃點，因此容易燃燒且燃燒速度快。根據燃燒前可燃氣體與氧混合狀況的不同，其燃燒方式分為擴散燃燒和預混燃燒。

（1）擴散燃燒　擴散燃燒即可燃性氣體和蒸氣分子與氣體氧化劑互相擴散，邊混合邊燃燒。在擴散燃燒中，化學反應速度要比氣體混合擴散速度快得多。整個燃燒速度的快慢由物理混合速度決定。氣體（蒸氣）擴散多少，就燒掉多少。人們在生產、生活中的用火（如燃氣做飯、點氣照明、燒氣焊等）均屬這種形式的燃燒。

擴散燃燒的特點為：燃燒比較穩定，擴散火焰不運動，可燃氣體與氧化劑氣體的混合在可燃氣體噴口進行。對穩定的擴散燃燒，只要控制得好，就不至于造成火災，一旦發生火災也較易撲救。

（2）預混燃燒　預混燃燒又稱動力燃燒或爆炸式燃燒。它是指可燃氣體、蒸氣或粉塵預先同空氣（或氧）混合，遇火源產生帶有沖擊力的燃燒。預混燃燒一般發生在封閉體系中或在混合氣體向周圍擴散的速度遠小于燃燒速度的敞開體系中，燃燒放熱造成產物體積迅速膨脹，壓力升高，可達709.1～810.4kPa。通常的爆炸反應即屬此種。

預混燃燒的特點為：燃燒反應快，溫度高，火焰傳播速度快，反應混合氣體不擴散，在可燃混合氣體中引入一火源即產生一個火焰中心，成為熱量與化學活性粒子集中源。如果預混氣體從管口噴出發生動力燃燒，且流速大于燃燒速度，則在管中形成穩定的燃燒火焰，由于燃燒充分，燃燒速度快，燃燒區呈高溫白熾狀，如汽燈的燃燒即是如此。若可燃混合氣在管口流速小于燃燒速度，則會發生“回火”。如制氣系統檢修前不進行置換就燒焊，燃氣系統開車前不進行吹掃就點火，用氣系統產生負壓“回火”或者漏氣未被發現而用火時，往往形成動力燃燒，有可能造成設備的損壞和人員傷亡。

2．液體燃燒的特點

易燃、可燃液體在燃燒過程中，并不是液體本身在燃燒，而是液體受熱時蒸發出來的液體蒸氣被分解、氧化達到燃點而燃燒，即蒸發燃燒。因此，液體能否發生燃燒、燃燒速率高低，與液體的蒸氣壓、閃點、沸點和蒸發速率等性質密切相關。

常見的可燃液體中，液態烴類燃燒時，通常具有橘色火焰并散發濃密的黑色煙云。醇類燃燒時，通常具有透明的藍色火焰，幾乎不產生煙霧。某些醚類燃燒時，液體表面伴有明顯的沸騰狀，這類物質的火災較難撲滅。在含有水分、黏度較大的重質石油產品，如原油、重油、瀝青油等發生燃燒時，有可能產生沸溢現象和噴濺現象。

（1）沸溢　以原油為例，其黏度比較大，且都含有一定的水分，以乳化水和水墊兩種形式存在。所謂乳化水是原油在開采運輸過程中，原油中的水由于強力攪拌成細小的水珠懸浮于油中而成。放置久后，油水分離，水因密度大而沉降在底部形成水墊。

燃燒過程中，這些沸程較寬的重質油品產生熱波，在熱波向液體深層運動時，由于溫度遠高于水的沸點，因而熱波會使油品中的乳化水氣化，大量的蒸氣就要穿過油層向液面上浮，在向上移動過程中形成油包氣的氣泡，即油的一部分形成了含有大量蒸氣氣泡的泡沫。這樣，必然使液體體積膨脹，向外溢出，同時部分未形成泡沫的油品也被下面的蒸氣膨脹力拋出罐外，使液面猛烈沸騰起來，就像“跑鍋”一樣，這種現象叫沸溢。

從沸溢過程說明，沸溢形成必須具備三個條件：

① 原油具有形成熱波的特性，即沸程寬，密度相差較大；

② 原油中含有乳化水，水遇熱波變成蒸氣；

③ 原油黏度較大，使水蒸氣不容易從下向上穿過油層。

（2）噴濺　在重質油品燃燒進行過程中，隨著熱波溫度的逐漸升高，熱波向下傳播的距離也加大，當熱波達到水墊時，水墊的水大量蒸發，蒸氣體積迅速膨脹，以至把水墊上面的液體層拋向空中，向罐外噴射，這種現象叫噴濺。

一般情況下，發生沸溢要比發生噴濺的時間早得多。發生沸溢的時間與原油的種類、水分含量有關。根據實驗，含有1%水分的石油，經45～60min燃燒就會發生沸溢。噴濺發生的時間與油層厚度、熱波移動速度以及油的燃燒線速度有關。

3．固體燃燒的特點

固體可燃物由于其分子結構的復雜性、物理性質的不同，其燃燒方式也不相同。主要有下列四種。

（1）蒸發燃燒　可熔化的可燃性固體受熱升華或熔化后蒸發，產生可燃氣體進而發生的有焰燃燒，稱為蒸發燃燒。發生蒸發燃燒的固體，在燃燒前受熱只發生相變，而成分不發生變化。一旦火焰穩定下來，火焰傳熱給蒸發表面，促使固體不斷蒸發或升華燃燒，直至燃盡為止。分子晶體、揮發性金屬晶體和有些低熔點的無定形固體的燃燒，如石蠟、松香、硫、鉀、磷、瀝青和熱塑性高分子材料等的燃燒，均為蒸發燃燒。燃燒過程總保持邊熔化、邊蒸發、邊燃燒的形式，固體有蒸發面的部分都會有火焰出現，燃燒速度較快。鉀、鈉、鎂等之所以稱為揮發金屬，因其燃燒屬蒸發式燃燒，而生成白色濃煙是揮發金屬蒸發式燃燒的特征。

（2）分解燃燒　分子結構復雜的固體可燃物，在受熱后分解出其組成成分及與加熱溫度相應的熱分解產物，這些分解產物再氧化燃燒，稱為分解燃燒。如木材、紙張、棉、麻、毛、絲以及合成高分子的熱固性塑料、合成橡膠等的燃燒。

煤、木材、紙張、棉花、農副產品等成分復雜的固體有機物，受熱不發生整體相變，而是分解釋放出可燃氣體，燃燒產生明亮的火焰，火焰的熱量又促使固體未燃部分的分解和均相燃燒。當固體完全分解且析出可燃氣體全部燒盡后，留下的碳質固體殘渣才開始無火焰的表面燃燒。

塑料、橡膠、化纖等高聚物，是由許多重復的較小結構單位（鏈節）所組成的大分子。絕大多數高分子材料都是易燃的，而且大部分發生分解式燃燒，燃燒放出的熱量很大。一般來說，高聚物的燃燒過程包括受熱軟化熔融、解聚分解、氧化燃燒。分解產物隨分解時的溫度、氧濃度及高聚物本身的組成和結構不同而異。所有高聚物在分解過程中都會產生可燃氣體，分解產生的較大分子會隨燃燒溫度的提高進一步蒸發熱解或不完全燃燒。高聚物在火災的高溫下邊熔化、邊分解，邊呈有焰均相燃燒，燃著的熔滴可把火焰從一個區域擴展到另一個區域，從而促使燃燒蔓延發展。

（3）表面燃燒　可燃物受熱不發生熱分解和相變，可燃物質在被加熱的表面上吸附氧，從表面開始呈余燼的燃燒狀態叫表面燃燒（也叫無火焰的非均相燃燒）。

這類燃燒的典型例子有焦炭、木炭和不揮發金屬等的燃燒。表面燃燒速度取決于氧氣擴散到固體表面的速度，并受表面化學反應速度的影響。焦炭、木炭為多孔性結構的簡單固體，即使在高溫下也不會熔融、升華或分解產生可燃氣體。氧擴散到固體物質的表面，被高溫表面吸附，發生氣固非均相燃燒，反應的產物從固體表面解吸擴散，帶著熱量離開固體表面。整個燃燒過程中固體表面呈高溫熾熱發光而無火焰，燃燒速度小于蒸發速度。

鋁、鐵等不揮發金屬的燃燒也為表面燃燒。不揮發金屬的氧化物熔點低于該金屬的沸點。燃燒的高溫尚未達到金屬沸點且無大量高熱金屬蒸氣產生時，其表面的氧化物層已熔化退去，使金屬直接與氧氣接觸，發生無火焰的表面燃燒。由于金屬氧化物的熔化消耗了一部分熱量，減緩了金屬被氧化，致使燃燒速度不快，固體表面呈熾熱發光。這類金屬在粉末狀、氣熔膠狀、刨花狀時，燃燒進行得很激烈，且無煙生成。

（4）陰燃　陰燃是指物質無可見光的緩慢燃燒，通常產生煙和溫度升高的跡象。這種燃燒看不見火苗，可持續數天甚至數十天，不易發現。

① 容易發生陰燃的狀況　一些固體可燃物在空氣不流通、加熱溫度較低或濕度較大的條件下發生干餾分解，產生的揮發成分未能發生有焰燃燒；固體材料受熱分解，必須能產生剛性結構多孔性炭化材料。常見易發生陰燃的物質，如成捆堆放的棉、麻、紙張及大量堆放的煤、雜草、濕木材、布匹等。

② 陰燃和有焰分解燃燒的相互轉化　在缺氧或濕度較大條件下發生火災，由于燃燒消耗氧氣及水蒸氣的蒸發耗能，使燃燒體系氧氣濃度和溫度均降低，燃燒速度減慢，固體分解出的氣體量減少，火焰逐漸熄滅，由有焰燃燒轉為陰燃。如果通風條件改變，當持續的陰燃完全穿透固體材料時，由于對流的加強，會使空氣流入量相對增大，供氧量增加，或可燃物中水分蒸發到一定程度，也可能由陰燃轉變為有火焰的分解燃燒甚至爆燃。火場上的復燃現象和由于固體陰燃引起的火災等，都是陰燃在一定條件下轉化為有焰分解燃燒的例子。

固體的上述四種燃燒形式中，蒸發燃燒和分解燃燒都是有火焰的均相燃燒，只是可燃氣體的來源不同。蒸發燃燒的可燃氣體是相變產物，分解燃燒的可燃氣體來自固體的熱分解。固體的表面燃燒和陰燃，都是發生在固體表面與空氣的界面上，呈無火焰的非均相燃燒。陰燃和表面燃燒的區別，就在于表面燃燒的過程中固體不發生分解。

四、燃燒產物

燃燒產生的物質，其成分取決于可燃物的組成和燃燒條件。大部分可燃物屬于有機化合物，它們主要由碳、氫、氧、氮、硫、磷等元素組成，燃燒生成的氣體一般有一氧化碳、氰化氫、二氧化碳、丙烯醛、氯化氫、二氧化硫等。

1．燃燒產物的概念

由燃燒或熱解作用產生的全部物質，稱為燃燒產物，有完全燃燒產物和不完全燃燒產物之分。完全燃燒產物是指可燃物中的C被氧化生成的CO2（氣）、H被氧化生成的H2O（液）、S被氧化生成的SO2（氣）等；而CO、NH3、醇類、醛類、醚類等是不完全燃燒產物。燃燒產物的數量、組成等隨物質的化學組成及溫度、空氣的供給情況等的變化而不同。

燃燒產物中的煙主要是燃燒或熱解作用所產生的懸浮于大氣中能被人們看到的直徑一般在10-7～10-4cm之間的極小的炭黑粒子，大直徑的粒子容易由煙中落下來，稱為煙塵或炭黑。炭粒子的形成過程比較復雜。例如炭氫可燃物在燃燒過程中，會因受熱裂解產生一系列中間產物，中間產物還會進一步裂解成更小的碎片，這些小碎片會發生脫氫、聚合、環化等反應，最后形成石墨化碳粒子，構成了煙。

2．幾類典型物質的燃燒產物

按照構成狀態可將物質分為純凈物和混合物。由一種物質構成的稱為純凈物（即只能寫出一個化學分子式的），由不同物質構成的稱為混合物。

（1）單質的燃燒產物　由一種元素構成的純凈物，稱為單質，如碳、氫、硫等。一般單質在空氣中完全燃燒，其產物為構成該單質的元素的氧化物，如二氧化碳、水、二氧化硫等。一些單質在空氣中燃燒除生成完全燃燒產物外，還會生成不完全燃燒產物。最典型的不完全燃燒產物是一氧化碳，它能進一步燃燒生成二氧化碳。

（2）化合物的燃燒產物　與單質相對，由兩種或兩種以上元素組成的純凈物稱為化合物。其中，高分子化合物是指由眾多原子或原子團主要以共價鍵結合而生成的分子量在一萬以上的化合物。對于一些高分子化合物，受熱后會產生熱裂解，生成許多不同類型的有機化合物，并能進一步燃燒。有些不完全燃燒產物能與空氣形成爆炸性混合物，導致火勢的突變。

（3）合成有機高分子材料的燃燒產物　合成有機高分子材料屬混合物，主要是以煤、石油、天然氣為原料制得的如塑料、橡膠、合成纖維、薄膜、膠黏劑和涂料等，其中塑料、合成橡膠和合成纖維被稱為現代三大合成有機高分子材料。合成有機高分子材料在燃燒過程中伴有熱裂解，會分解產生許多有毒或有刺激性的氣體，如氯化氫（HCl）、光氣（COCl2）、氰化氫（HCN）及氧化氮（NOx）等。

3．燃燒產物的危害性

火災中燃燒產物對人體的危害性主要表現為：缺氧、中毒、減光和高溫。

（1）缺氧　在著火區域，空氣中充滿了由可燃物燃燒所產生的一氧化碳、二氧化碳和其他有毒氣體等，加之燃燒需要大量的氧氣，因此空氣中的含氧量大大降低。如圖1-2示意了著火房間內氧氣變化的曲線，在火災發生10min之后，氧含量就會直線下降，很快降低到15%以下，在爆燃最盛期，氧氣的濃度只有3%左右。

由于缺少氧氣，人的身體也會受到各種傷害。因為氧是人體進行新陳代謝的關鍵物質，是人體生命活動的第一需要。當空氣中氧含量降低到15%時，人的肌肉活動能力下降；降到10%～14%時，人就四肢無力，智力混亂，辨不清方向；降到6%～10%時，人就會暈倒；低于6%時，在短時間內人們將會因缺氧而窒息死亡。

（2）中毒　目前，已知的火災中有毒氣體的種類或有毒氣體的成分有數十種，包括無機類有毒有害氣體（CO、CO2、NOx、HCl、H2S等）和有機類有毒有害氣體（氰化氫、光氣、醛類氣體等）。這里主要介紹兩種，即一氧化碳和氰化氫。

① 一氧化碳（CO）　CO為不完全燃燒產物，是一種無色、無味而有強烈毒性的可燃氣體，難溶于水。火災事故中，死于CO毒性作用的人數占死亡總人數的40%以上。CO的主要毒害作用在于其與血紅蛋白結合生成碳氧血紅蛋白，而極大削弱了血紅蛋白對氧氣的結合力，使血液中的氧氣含量降低，致使供氧不足，阻礙血液把氧送到人體各部分，引起機體缺氧中毒。據試驗，火災發生后11～13min內房間一氧化碳濃度的分布為：頂部約為0.8%；中間約為1%；地面約為0.4%。中間也就是大部分人站起來鼻子的高度。而當空氣中的一氧化碳含量達到1 %時，人就會中毒昏迷，呼吸數次失去知覺，經過1～2min即可能死亡。地面的CO濃度相對最低，可是也有0.4%左右，會引起人們劇烈頭暈，經20～30min有死亡的危險。CO對人體的具體影響如表1-4所示。

② 氰化氫（HCN）　HCN為無色、略帶杏仁氣味的劇毒性氣體，其毒性約為CO的20倍。它雖然基本上不與血紅蛋白結合，但卻可以抑制人體中酶的生成，阻止正常的細胞代謝。氫化氰的允許濃度僅0.02%。氰化氫是由含氮材料燃燒生成的，這類材料包括天然材料和合成材料，如羊毛、絲綢、尼龍、聚氨酯二聚物及尿素樹脂等，尤其是棉花的陰燃。

（3）減光性　除毒性之外，燃燒產生的煙氣還具有一定的減光性。通常可見光波長λ為0.4～0.7μm，一般火災煙氣中的煙粒子粒徑d為幾微米到幾十微米，由于d>2λ，煙粒子對可見光是不透明的。煙氣在火場上彌漫，會嚴重影響人們的視線，使人們難以辨別火勢發展方向和尋找安全疏散路線。同時，煙氣中有些氣體對人的肉眼有極大的刺激性，使人睜不開眼而降低能見度。試驗證明，室內火災在著火后大約15min左右，煙氣的濃度最大，此時人們的能見距離一般只有數十厘米。

（4）高溫　在著火房間內，火災煙氣具有較高的溫度，可高達數百度，在地下建筑中，火災煙氣溫度甚至可高達1000℃以上。而人們對高溫煙氣的忍耐性是有限的，在65℃時，可短時忍受；在120℃時，15min內就將產生不可恢復的損傷；140℃時約為5min；170℃時約為1min；而在幾百度的高溫煙氣中是一分鐘也無法忍受的。當人體吸入高溫煙氣，會嚴重灼傷呼吸道，輕者刺激呼吸道黏膜，導致慢性支氣管炎，重者即便被救出了火場，也難以脫離生命危險。

4．燃燒產物對滅火工作的影響

（1）有利方面

① 在一定條件下可阻止燃燒。如一般可燃物質燃燒，當空氣中含30%的二氧化碳時，燃燒就會自動終止。

② 根據煙霧的顏色和氣味，可大致確定燃燒物質的類別。

③ 根據煙霧的溫度、濃度和流動方向，可大致判斷火災初起的位置、燃燒速度和火勢發展方向。

（2）不利方面

① 影響滅火救援人員和被困人員的安全。據統計資料表明，由于CO中毒窒息死亡或其他有毒煙氣熏死者，一般占火災總死亡人數的40%～50%，最高達65%以上；而被火燒死的人當中，多數是先中毒窒息暈倒后再被火燒死。

② 能見度降低，影響滅火救援行動。

③ 煙霧對流、熱輻射和生成可燃的不完全燃燒產物可造成火勢擴大蔓延。