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消防基础知识

发布时间:2018-08-30 11:10:54   阅读次数: 文章字号:

一、燃烧与火灾

(一)燃烧的条件

可燃物与氧化剂作用发生的放热反应,通常伴有火焰、发光和(或)发烟现象,称为燃烧

在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害就是火灾。

1、燃烧的必要条件

    任何物质发生燃烧,都有一个由未燃烧状态转向燃烧状态的过程.燃烧过程的发生和发展,必须具备三个必要条件,即:可燃物、氧化剂和温度(引火源)只有在三个条件同时具备的情况下可燃物质才能发生燃烧,三个条件无论缺少哪一个,燃烧都不能发生。但是,对有焰燃烧,因过程中存在未受抑制的游离基(自由基)作中间体,自由基是一种高度活泼的化学基团,能与其他自由基和分子起反应,从而使燃烧按链式反应扩展.因此,有焰燃烧的发生需要四个必要条件,即:可燃物、氧化剂、温度和未受抑制的链式反应。

1)可燃物

凡是能与空气中的氧或其他氧化剂起燃烧化学反应的物质称可燃物。自然界中的可燃种类繁多,按其物理状态,分为气体可燃物、波体可燃物和固体可燃物三种类别。但从化学的角度来讲,可燃物都是未达到其最高氧化状态的材料。一种特定的材料能否被进一步氧化,决定于它的化学性质。任何主要由碳和氢组成的材料都可以被氧化,

绝大多数的可燃固体材料、可燃液体和气体都会有一定比例的碳和氢。除了含有碳和氢的化合物以外,含有其他元素的许多化合物也是可燃的。如某些物质,可以在空气中或个气中燃烧;某些金属如镁、铝、钙等在某些条件下可以在纯氧气的环境中“燃烧”有许多物质在相当高的温度下可以通过自己的分解而放出光和热。

2)氧化剂

    能帮助和支持可燃物燃烧的物质,即能与可燃物发生氧化反应的物质称为氧化剜。燃烧过程中的氧化剂主要是氧,它包括游离的氧或化合物中的氧。空气中含有大约21%的氧,因此可燃物在大气中的燃

烧以游离的氧作为氧化剂,这种燃烧是最普遍的。除了氧元素以外,某些物质也可以作为燃烧反应的氧化剂,如氟、氯等。

3)温度(引火源)

    引火源是指供给可燃物与氧或助燃剂发生燃烧反应的能量来源。常见的是热能,其他还有化学能、电能、机械能等转变的热能。燃烧反应可以通过用明火点燃处于空气(或氧气)中的可燃物或通过加热处于空气(或氧气)中的可燃物来实现。在无外界引火源时,只有将可燃物加热到其着火点以上才能使燃烧反应进行。因此,物质的燃烧除了其可燃性和氧之外,还需要温度和热量。由于各种可燃物的化学

组成和化学性质有不相同,其发生燃烧的温度也不同。

4)链式反应

有焰燃烧都存在着链式反应。当某种可燃物受热时,它不仅会汽化,而且该可燃物的分子会发生热烈解作用,即它们在燃烧前会裂解成为更简单的分子。此时,这些分子中的一些原子间的共价健会发生断裂,从而生成自由基。由于它是一种高度活泼的化学形态,能与其他的自由基和分子反应,而使燃烧持续下去,这就是燃烧的链式反应。燃烧的链式反应包括一系列的复杂阶段。

2、燃烧的充分条件

具备了燃烧的必要条件,并不意味着燃烧必然发生。在各种必要条件中,还有一个“量”的概念,这就是发生燃烧或持续燃烧一的充分条件。燃烧的充分条件是:

1)定的可燃物浓度

    可燃气体或蒸气只有达到一定浓度时,才会发生燃烧或爆炸。如:甲烷只有在浓度达到5%时才有可能发生燃烧。而车用汽油在一38ºC以下、灯用煤油在40ºC 以下、甲醇在7ºC以下均不能达到燃烧所需的浓度,因此虽有充足的氧气和明火,仍不能发生燃烧。

2)一定的氧气含量

    各种不同的可燃物发生燃烧,均有本身固定的最低含量要求。低于这一浓度,虽然燃烧的其他必要条件全部具备,燃烧仍然不会发生。如:汽油的最低含氧量要求为14.4%,煤油为15%,乙醚为12%

3)一定的点火能量

    各种不同可燃物发生燃烧,均有本身固定的最小点火能量要求。如:在化学计量浓度下,汽油的最小点火能量为0.2mj,乙酸(5.l%)为0.19mj,甲醇(2.24%)为0.21598mj

4)未受抑制的链式反应

对于无焰燃烧,以上三个条件同时存在,相互作用,燃烧即会发生。而对于有焰燃烧,除以上三个条件外,燃烧过程中存在未受抑制的游离基(自由基),形成链式反应,使燃烧能够持续下去,亦是燃烧的充分条件之一。

    以上论述的是燃烧所需要的必要和充分条件,所谓防火和灭火的基本措施就是去掉其中的一个或几个条件,使燃烧不能发生或不能持续。

(二)火灾的分类

    根据物质及其燃烧特性可分为ABCD及带电火灾类:

    1A类火灾:指含碳固体可燃物质火灾。固体物质往往具有有机质,一般在燃烧时能产生灼热的余烬。如木材、棉、毛、麻、纸张等燃烧的火灾。

    2B类火灾:指液体火灾和可熔化的固体物质火灾.如汽油、煤油、原油、甲醇、乙醇、丙酮、沥青、石蜡等燃烧火灾。

    3C类火灾:指气体火灾。如煤气、天然气、甲烷、乙烷、丙烷、氢等引起的火灾。

4D类火灾:指金属火灾。如钾、钠、镁、钛、钴、锂、铝镁合金火灾等。

5带电火灾:指带电物体燃烧的火灾。

(三)灭火的基本原理

根据燃烧的基本条件要求,任何可燃物产生燃烧或持续燃烧都必须具备燃烧的必要条件和充分条件。因此,火灾发生后,所谓灭火就是破坏燃烧条件使燃烧反应终止的过程。

    灭火的基本原理可以归纳为四个方面,即冷却、窒息、隔离、和化学抑制。前三种灭火作用主要是物理过程,化学抑制是一个化学过程。不论是使用灭火剂灭火,还是通过其他机械作用灭火,都是通过上述四种作用的一种或几种来实现的。

1、冷却灭火

    对一般可燃物而言,它们之所以能够持续燃烧,其条件之一就是它们在火焰或热的作用下,达到了各自的着火温度。因此,对于一般可燃物体,将其冷却到其燃点以下;对于可燃液体,将其冷却到闪点以下,燃烧反应就会中止。用水扑灭一般固体物质的火灾,主要是通过冷却作用来实现的。水能够大量吸收热量,使燃烧物的温度迅速降低,最后导致燃烧终止。

2、窒息灭火

    就是隔绝空气,阻止空气(氧)流入燃烧区或用不燃烧物质冲淡燃烧区的空气(氧),使燃烧物无法获得足够的氧气而熄灭。(各种可燃物的燃烧都需要在其最低氧浓度以上进行,低于此浓度时,燃烧不能持续。一般碳氢化合物的气体或蒸气通常在氧浓度低于15时不能维持燃烧.)比如,用高压水蒸气或惰性气体(二氧化碳、氮气)等,灌注容器;用干沙、石棉布、湿棉被、帆布、海草等不然或难燃物捂盖燃烧物;密闭起火的建筑、设备的孔洞;用泡沫覆盖在燃烧物上等。通过稀释氧浓度来灭火的方法,多用于密闭或半密闭空间。

3、隔离灭火

    可燃物是燃烧条件中的主要因素,如果把可燃物与引火源以及氧隔离开来,那么燃烧反应就会自动中止。火灾中,关闭有关阀门,切断流向着火区的可燃气体和液体的通道;打开有关闭门,使已经发生燃烧的容器或受到火势威胁的容器中的液体可燃物通过管道导至安全区域,都是隔离灭火的措施。这样,残余可燃物烧尽后,火也就自熄了。此外,用喷洒灭火剂的方法,把可燃物同氧和热隔离开来。也是通常采用的一种灭火方法。泡沫灭火剂灭火,就是用产生的泡沫覆盖于燃烧液体或固体的表面,在冷却作用的同时,把可燃物与火焰和空气隔开,达到灭火的目的。

4、化学抑制灭火

    物质的有焰燃烧中的氧化反应,都是通过链式反应进行的。碳氢化合物的气体或蒸气在热和光的用下,分子被活化,分裂出活泼氢自由基 H· ,H·与氧作用生成 H·、OH·、O·等自由基成为链式反应的媒介物使反应迅速进行。对于含氧的化合物,燃烧的速度决定于OH·的浓度和反应的压力。对于不含氧的化合物,O·的浓度决定了燃烧的速度。因此,如果能够有效地抑制自由基的产生或者能够迅速降低火焰中H·、OH·、O·等自由基的浓度,燃烧就会中止。许多灭火剂都能起到这样的作用,如干粉灭火剂,其表面能够捕获O·和H·使之结合成水,自由基浓度急剧下降,导致燃烧的中止。

(四)闪燃、阴燃、爆燃、自燃的概念

1、闪燃 

在液体(固体)表面上能产生足够的可燃蒸气,遇火能产生一闪即灭的火焰的燃烧现象称为闪燃。

2、阴然

没有火焰的缓慢燃烧现象称为阴燃。一些固体可燃物在空气不流通、加热温度较低或含水分较高时会发生阴燃,如:成捆堆放的棉、麻、纸张及大堆垛的煤、草、湿木材等易发生这类火灾。

3、爆燃

    以亚音速传播的爆炸称为爆燃。爆燃反应中,穿过未燃烧介质的反应前端速度小于或等于声速(空气中约 340ms)。

4、自燃

    可燃物质在没有外部火花、火焰等火源的作用下,因受热或自身发热并蓄热所产生的自行燃烧现象称为自燃。

(五)闪点、燃点、自燃点的定义

1、闪点

    在规定的试验条件下,液体(固体)表面能产生闪然的最低温度称为闪点。

闪点是衡量物质危险性的重要参数,闪点越低的物质,火灾危险性越大。

2、燃点

在规定的试验条件下,液体或固体能发生持续燃烧的最低温度就是其燃点。

3、自燃点

    可燃物质本身所进行的生物、物理、化学过程产生热量,使温度升高,最后开始自行燃烧的最低温度叫自然点。

(六)氧指数

    在规定条件下,固材料在氧、氮混合气流中,维持平衡燃烧所需的最低氧含量称为氧指数。材料的氧指数表示材料燃烧的难易程度。氧指数高表示材料不易燃烧,氧指数低表示材料容易燃烧。例如氧指数为26的物质,当气体中的氧含量低于26%时就不能燃烧。一般认为氧指数<22属于易燃材料,氧指数在22~27之间属可燃材料,氧指数>28属难燃材料。 

(七)热传播的几种途径

    火灾发生、发展的整个过程始终伴随着热传播过程,热传播是影响火灾发展的决定性因素。热传播有三种途径,即:热传导、热对流和热辐射

1、热传导

    热量通过直接接触物体,从温度较高部位传递到温度较低部位的过程,叫热传导。

    影响热传导的主要因素是:温度、导热系数和导热物体的厚度和截面积。温度是热传导的动力,温差越大,传导的热量越多;导热系数是材料导热能力大小的标志,不同物质的导热系数有不相同。一般说来,固体物质是最强的热导体,液体物质次之,气体物质较差。金属材料为优良热导体,非金属固体多为不良热导体。导热系数越大、厚度越小,传导的热量越多。

2、热对流

    热通过流动介质,由空间的一处传播到另一处的现象,叫热对流。影响热对流的主要因素是:温度、通风孔洞面积、高度和通风孔所处的高度。燃烧区的温度越高,与环境温度的温差越大,热对流速度越快;火场中,通风孔洞面积越大、越高,热对流速度越快;通风孔洞

所处位置越高,热对流速度越快。

3、热辐射

    电磁波形式传递热量的现象,叫热辐射。

    热辐射的主要特点是:任何物体(气体、液体、固体)都能把热以电磁波的形式辐射出去,也能吸收别的物体辐射出来的热量,而且,热辐射不需要通过任何介质,通过真空也能进行辐射。

通过热辐射传播的热量和火焰温度的四次方成正比。因此,当火灾处于发展阶段时,热辐射成为热传播的主要形式

 

    建筑灭火器的配置

 

灭火器是扑救初起火灾的一种轻便、适用的消防器材。

一、灭火器的种类

    1、水型(清水、酸碱):手提式(MSQ7);

2、泡沫(化学泡沫):手提式(MP6MP9)、推车式(MPT25MPT50MPT70MPT100);

3、干粉(碳酸氢钠、磷酸铵盐、ABCBC):手提式(MFN1~6MF8MF10MFA1~6MFA8MFA10)、推车式(MFNT25MFNT35MFNT70MFNT100MFAT25MFAT35MFAT70MFAT100);

4、卤代烷(12111301):手提式(MLY0.5MLY1~4MLY6MLS2MLS4MLS6)、推车式(MLYT25MLYT30MLYT40);

5、二氧化碳(CO2):手提式、推车式。

二、灭火器的选择

(一)选择灭火器的基本因素

正确、合理地选择灭火器是成功扑救扑救初起火灾的关键之一,应主要考虑以下几个因素:

1、灭火器配置场所的火灾种类;

2、灭火器的灭火有效程度;

3、对保护物品的污染程度;

4、设置点的环境温度;

5、使用灭火器人员的素质;

6、根据不同种类火灾选择不同类型的灭火器;

7、在同一灭火器配置场所应尽量选用操作方法相同的灭火器;

8、在同一灭火器配置场所应尽量选用灭火剂相同的灭火器;

(二)不同种类火灾的灭火器选择

    1、扑救A类火灾应选用水型、泡沫、磷酸盐银干粉、卤代烷型灭火器;

2、扑救B类火灾应选用干粉、泡沫、卤代烷、二氧化碳型灭火器;

应当注意的是化学泡沫灭火器不能灭B类极性溶剂火灾。醇、醛、酮、醚、酯等都属于极性溶剂。因为化学泡沫与有机溶剂接触,泡沫的水分会迅速被吸收,使泡沫很快消失,这样就不能起到灭火的作用。

3、扑救C类火灾应选用干粉、卤代烷、二氧化碳型灭火器;

4、扑救带电火灾应选用卤代烷、二氧化碳、干粉型灭火器;

5、扑救ABC类火灾和带电火灾应选用磷酸铵盐干粉卤代烷型灭火器;

6、扑救D类火灾应由设计部门和当地公安消防机构协商解决。

在选用灭火器时,应考虑不同灭火剂间可能产生的相互反应、污染及其对灭火的影响。干粉和干粉、干粉和泡沫之间联用都存在一个相溶性的问题。不相溶的灭火剂之间可能发生相互作用,产生泡沫消失等不利因素,致使灭火效力明显降低。磷酸铵盐干粉同碳酸氢钠干粉、碳酸氢钾干粉不能联用。碳酸氢钠干粉、碳酸氢钾干粉同蛋白泡沫、化学泡沫也不能联用。

 

    二、干粉灭火器的分类

    干粉灭火器以液态二氧化碳或氮气作动力,驱使灭火器内干粉灭火剂喷出进行灭火。作为扑灭初期火灾常用的灭火器材,常见有BCABC两类。在配备这类灭火器时,要根据具体的使用情况,主要是根据使用场所可燃物的燃烧情况,区别选择不同类型的干粉灭火器。

    1BC干粉灭火器。这类灭火器充有BC类干粉,可以扑灭BC类火灾。适用于易燃、可燃液体、气体及带电设备的初期火灾,不适合固体类物质火灾。因此,在配电房、厨房、机房等类易发生可燃液体气体火灾和带电火灾的场所,可配备BC类干粉灭火器。当然,此类场所也可配备ABC干粉灭火器。

    2ABC干粉灭火器。这类灭火器可扑救固体、液体、气体火灾,适用范围最广。可用于各类公共场合、办公场所、宾馆、饭店、汽车、轮船甚至家庭,但不得用于扑救轻金属材料火灾。目前从全省的情况看,问题严重的是应当配备ABC干粉灭火器的场所大量错误地配备了BC干粉灭火器。比如,在去年年底省旅游局组织的高星级饭店的检查中,在一个著名的饭店就发现,该饭店几乎全部配备的灭火器都是BC干粉灭火器,而从火灾发生的情况综合研究,饭店火灾中大都是可燃固体

   物质燃烧,此时此刻如果用BC干粉灭火器灭火,效果就不会显著,甚至可能耽误灭火时机,造成更大的经济损失。

开远市灵泉东路雅饰家具城重大火灾情况

20013231205分,开远市雅饰家具城发生火灾。20013231220分,开远市公安消防大队接到报警后,先后出动9辆消防车,在60名消防队员的奋勇扑救下,经过1小时20分钟,大火被扑灭。火灾造成雅饰家具城中的家具、日用百货、办公设备等等商品被烧毁。烧毁建筑面积1288平方米,直接经济损失906909元。

大火扑灭后,经过对火灾现场的勘查以及对相关人员的调查访问,火灾发生的原因是:火灾是家具城附近居住人员将烧过的蜂窝煤(煤灰)倒入垃圾存放点,死灰复燃,引燃垃圾内的纸张、废布料等易燃、可燃物;引燃杂物间易燃可燃的家具包装材料成灾。由于当天风大,家具城内空气流通好,燃烧速度快,导致了这起重大火灾事故的发生。

事故教训:雅饰家具城管理不善,防火规章制度不健全,消防安全责任制没有落到实处,垃圾倒在杂物间旁边,经常性的冒烟着火,没能引起经营者的足够重视,防范意识太差;对垃圾存放点疏于管理,垃圾堆时常冒烟着火,没能及时消除隐患;群众消防意识差,报警迟;市场消防基础设施薄弱,市场500米以内无任何可利用的消防水源,难以保证火场正常供水;市场建盖较早,未能严格执行国家有关消防技术规范,留下先天性的火灾隐患。

 

 

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