[科普中国]-自燃性

当物料被研磨成粉料时，总表面积增加，表面能增大，从而提高了颗粒物的化学活性，特别是提高了氧化产热的能力，在一定条件下会转化为燃烧状态。各类粉尘的自燃温度相差很大，根据不同的自燃温度可将可燃性粉尘分为两类。第一类粉尘的自燃温度高于环境温度，因而只能加热才能自燃。第二类粉尘的自燃温度低于环境温度，甚至在不加热的情况下都可以自燃。这种粉尘造成的火灾危害性比较大。

自燃性物质的概念自燃性物质指在空气中易于发生氧化反应，放出热量而自行燃烧的物品。从定义中可以看出，该项物品的主要特点是在空气中可自行发热燃烧，其中有一些在缺氧的条件下也能够自燃起火。因此，该项物质应当以接触空气后是否能在极短时间内，如5min内自燃，或在蓄热状态时能否自热升温达到很高的温度（多数物质的自燃点为200℃）为区分自燃物质的依据。属于该项物质的有：黄磷、钙粉、干燥的金属元素的铅粉、铅粉、钛粉、烷基镁、甲醇钠、烷基铝、烷基铝氢化物，烷基铝卤化物、硝化纤维片基、赛璐珞碎屑，油布、油脂及其制品，油纸、漆布及其制品，拷纱、棉籽、菜籽、油菜籽，种子饼，未加抗氧剂的鱼粉等。1

自燃性物质的分类自燃性物质都是比较容易氧化的，在着火之前所进行的是缓慢的氧化作用，而着火时进行的是剧烈的氧化反应。根据自燃的难易程度及危险性大小，自燃性物质可分为两级：

1、一级自燃物质。此类物质与空气接触极易氧化，反应速度快；同时，它们的自燃点低，易于自燃，火灾危险性大。例如黄磷、铝铁熔剂等。一级自燃性物质呈快速平板状燃烧，不仅燃烧速度快，而且火焰温度高，火势凶猛，不易扑救。如赛璐珞燃烧速度比纸张快5倍多，一吨电影胶片只6—7分钟就能烧完。

2、二级自燃物质。此类物质与空气接触时氧化速度缓慢，自燃点较低，如果通风不良，积热不散也能引起自燃，如油污、油布等带有油脂的物品。例如，桐油的主要成分是桐油酸甘油酯，其分子含有3个双键，化学性质很不稳定，经制成油纸、油布、油绸等自燃性物质之后，桐油与空气中氧接触的表面积大大增加，在空气中缓慢氧化析出的热量增多，加上堆放、卷紧的油纸、油布、油绸等散热不良，造成积热不散，温度升高到自燃点而引起自燃，尤其是空气潮湿的情况下，更易促使自燃的发生。因此，自燃性物质中的二级自燃物质常用分格的透风笼箱做包装箱，目的是把自燃物品中经氧化而释放出的热量不断地散逸掉，不致造成热量的聚积不散，避免发生自燃而引起火灾。

二级自燃物质燃烧呈阴燃，由内往外燃烧，不仅阴燃时间长，而且在阴燃中不见火苗和烟，难以察觉。在起火后表面火虽被扑灭，其内部仍有可能在延烧，加之阴燃的渗透力强，有可能再次酿成灾害。2

自燃性矿床开采硫化矿石、煤炭、含炭质的其他矿岩在与空气接触时产生氧化升温的现象，称为岩矿的自热。矿岩的自燃发火是它本身氧化自热而引起的，它是一个复杂的物理化学过程。随着矿岩氧化自热，本身温度不断提高，导致氧化速度加剧，当温度达到矿石或伴随物质的着火点时，就由热变为自燃。这个过程概括为矿岩氧化一聚热升温一自燃发火，导致矿山发生自燃火灾，亦称内因火灾。有自燃发火倾向的矿床，称为自燃性矿床。

矿体的自燃火灾，使矿井温度升高，有害气体溢出，轻则恶化劳动条件，重则明火燃烧，以致无法进入采区，导致资源的大量损失，乃至被迫停产。因此，有必耍采取一些特殊的开拓采准布置，采用合适的采矿方法、回采工艺和通风防火措施，以便在改善劳动条件的同时更多地采出矿石。

自燃性矿石从氧化、聚热到自燃必须具备三个条件：有一定量的氧化自热的可燃物；充足的氧气供应；有聚热条件使矿石升温能达到某种物质的着火点。开采时要注意防止或控制这三个因素的同时出现。

对自燃性矿体在提交勘探报告或作开采可行性研究时，应对其氧化自燃性进行研究及评价。研究从以下几方面进行：首先对矿岩取样进行自燃倾向性测试鉴定，对测试结果还要在现场进行考察，最后综合测试和考察结果进行综合分析，以确定矿床是否有发生自燃火灾的危险。

1、矿岩自燃倾向性测试鉴定：影响矿岩自燃倾向性的因素较多，要分别对各矿层(体)和不同的地质构造区域取样，进行自燃倾向性测试，通过测定矿岩物质组分、氧化速度、自热、自燃倾向性(自热点、着火点、吸收热反应、燃烧热值等)对自燃倾向作出评价。煤炭工业采用氧化煤样发火点降低值△T来区分自燃倾向程度，确定自燃倾向等级。用同态氧化剂法测定煤的发火点，并以还原煤样和氧化煤样发火点之差为△T，△T愈大则煤愈易自燃。

2、矿岩自燃性的现场调查。对有可能自燃的矿床，还应进行实际考察。硫化矿岩的含硫量和硫的出现形态、矿“物组成和分布规律、矿床成因、地质构造、矿体赋存条件、节理裂隙发育程度、矿岩的自热自燃倾向性及开采情况等都是判断自燃火灾危险性的重要判据，应注意查明。在同一矿区的不同矿体或不同地段，内因火灾的危险程度是不一样的，应注意鉴别，以便合理地划分发火与不发火矿体（采区）的界线。

3、矿石最短发火期。最短发火期是指从矿石被揭露之日至发生自燃为止的时间。影响发火期的因素较多，准确性也不易确定，因而观测工作难度较大。但从确定火区开采速度的需要出发，还是需要做此项工作。发火期尽可能在坑探期、基建期或生产试验期中初步测定，在以后的实践中逐步修正。对于可能发生自燃的矿体，都应在其矿石和回采工作面进行观测，以确定各矿体（区段）的发火期。

(4) 对于有自燃危险的矿体，在开发时要注意采取以下措施：①首先要进行开发可行性研究，以确定开发在技术上是否可行、经济上是否合理、安全是否有保证。②采取预防火灾的一-般性措施：井架、井口建筑物和主要井巷用不燃性材料建造；各处准备充分的消防器材，建立消防制度；注意井口工业广场布置的风向关系，在井口及主要井巷设置防火门等。③从采矿技术方面采取措施。④从组织工作方面采取预防措施，包括建立矿山救护队进行防火的检查和防护，制定事故的预防和处理计划，对工人进行防火安全教育等。3

决定自燃性物质火灾爆炸的技术参数1、自燃点

自燃物质的自燃点愈低，火灾危险性愈大。如赛璐珞的自燃点是150～180℃，煤的自燃点是250～300℃，无疑前者容易发生自燃。

2、蓄热条件

这是如赛璐珞、油棉纱、煤堆等二级自燃物品发生自燃的重要因素。如果这类物品堆垛得通风不良，蓄热不散或包装破损被氧化，均能促使其自燃。此外，自燃物质若存在某些杂质如氧化剂、酸及铁粉等，会影响其氧化过程而使自燃机会增加，如浸油的纤维内含有金属铁屑时，自燃倾向就增大。

3、温度

升高温度使氧化速度加快，促使自燃。当浸油物品的温度升高时，即使是局部地方升温，也会加速其氧化过程。而氧化过程中放出的热，会使受热的局部地方的温度继续升高引起自燃。

4、湿度

潮湿常会加速自燃物质的氧化或分解，而引起自燃。如硝化纤维胶片、油布等在过于潮湿的空气中，会加速分解和氧化，使温度上升至物品的自燃点而发生自燃。

5、助燃物

自燃物品必须在一定的助燃物质中才能发生自燃，其中空气中的氧能加速其氧化反应。如黄磷，必须在空气(氧气)、氯气等助燃物质中才能发生自燃。如果把黄磷投入水中与空气隔离，甚至加热到水沸腾也不会燃烧。但是有的自燃物品，如桐油配料制品，在空气不足、氧气缺乏的情况下也能自燃。4

本词条内容贡献者为:

尹维龙 - 副教授 - 哈尔滨工业大学