火灾与消防安全基础知识

1、火灾与消防安全基础知识,一、燃烧与火灾,燃烧和火灾发生的必要条件 同时具备氧气、可燃物、点火源，即火的三要素，简称火三角。这三个要素中缺少任何一个，燃烧都不能发生和维持，因此火的三要素是燃烧的必要条件。在火灾防治中，如果能够阻断火三角的任何一个要素就可以扑灭火灾。,火灾的分类、发生特点、发展规律及危害性,1.火灾的分类 (按燃料性质) 按燃料性质可分为A类、B类、C类、D类火灾 A类火灾:为固体物质火灾； B类火灾:为液体或可熔化的火灾； C类火灾:为气体火灾； D类火灾:为金属火灾。,2.火灾的发生特点 1）火旋风 2）火灾的发展过程初起期、发展期、最盛期、熄灭期。 3）轰燃 4）回燃,2.火灾的发生特点 1）火旋风 由于风向，地理形态、建筑物的影响，火灾在蔓延的过程中会形成旋转火焰，即火旋风。 火旋风是森林火灾和城市火灾中的特殊火行为之一，通常分为垂直火旋风和水平火旋风，它的出现使得火蔓延速度和火强度大大增加。,2.火灾的发生特点 2）火灾的发展过程 初起期、发展期、最盛期和熄灭期。 初起期是火灾从无到有开始发生的阶段，这一阶段可燃物的热解过程至关重要； 发展期是火势由小到大发展的

2、阶段，这一阶段通常满足时间平方规律即火灾热释放速率随时间的平方非线性发展，轰燃就发生在这一阶段； 最盛期的火灾燃烧方式是通风控制火灾，火势的大小由通风情况决定； 熄灭期是火灾由最盛期开始消减直至熄灭的阶段，熄灭的原因可以是燃料不足、灭火系统的作用等。由于可燃物、通风等条件的不同，火灾有可能达不到最盛期，而是缓慢发展后就熄灭了。,2.火灾的发生特点 3）轰燃 轰燃的常见定义有： 室内火灾由局部火向大火的转变，转变完成后，室内所有可燃物表面都开始燃烧； 室内燃烧由燃料控制向通风控制的转变，转变使得火灾由发展期进入最盛期； 在室内顶棚下方积聚的未燃气体或蒸气突然着火而造成火焰迅速扩展。,2.火灾的发生特点 3）轰燃 在工程上应用最广的两个轰燃判据为： 上层热烟气平均温度达到600； 地面处接受的热流密度达到20kW/m2。满足这两个条件时，常见可燃物可以发生轰燃。 影响轰燃发生的最重要的两个因素是辐射和对流，也就是上层烟气的热量得失关系，如果接收的热大于损失的热量，则轰燃可以发生。轰燃的其他影响因素有通风条件、房间尺寸和烟气层的化学性质等。,2.火灾的发生特点 4）回燃 当通风条件非常差时，

3、在室内发生的火灾燃烧一段时间后可能会因空气不足而熄灭。这时，虽然没有燃烧过程。但是灰烬的温度仍然非常高。室内可燃物仍然进行着热解反应，室内会逐渐积聚大量的可燃气体。此时，如果一旦通风条件改善，空气与室内的可燃气体混合，当混合气被灰烬点燃后，就会形成大强度、快速的火焰传播。在室内燃烧的同时，在通风口外形成巨大的火球，从而同时对室内和室外造成危害。这种“死灰复燃”现象就称为回燃。回燃具有隐蔽性和突发性。,闪燃、阴燃、爆燃，自燃的概念,1.闪燃。可燃物表面或上方在很短时间内（01s）重复出现火焰一闪即灭的现象。 2.阴燃。没有火焰和可见光的燃烧。 3.爆燃。伴随爆炸的燃烧波，以亚音速传播。 4.自燃。由于自加热引起的自发引燃。自加热可以是内部发热反应引起的温度升高，也可以是由于通电发热而产生的温度升高。,火灾防治途径和阻燃方法 1、火灾防治途径 分为设计与评估、阻燃、火灾探测、灭火等。在建筑及工程的设计阶段，进行安全设计； 对已有的建筑和工程可以进行危险性评估； 对于建筑材料和结构可以进行阻燃处理； 发生火灾，要准确，及时地发现它，并克服误报警； 发现火灾之后，要合理配置资源，迅速、安全地扑

4、灭火灾。,2.阻燃 高分子材料大部分是由碳氢元素组成的并且易燃，具有潜在的火灾危险性。采用高分子材料阻燃化技术可以克服或降低高分子材料的可燃性，减少火灾的发生及蔓延。 高分子材料阻燃化技术主要通过阻燃剂使聚合物不容易着火和着火后其燃烧速度变慢。阻燃剂按其使用方法分为两种： 添加型和反应型,2.阻燃 1）添加型阻燃剂可分为有机和无机阻燃剂，它们和树脂进行机械混合后赋予树脂一定的阻燃性能，主要用于聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯乙烯等树脂中。它的优点是使用方便、适应面广，但对聚合物的使用性能有较大的影响。,2.阻燃 2）反应型阻燃剂是作为一种反应单体参加反应，使聚合物本身含有阻燃成分。多用于缩聚反应，如聚氨酯、不饱和聚酯、环氧树脂、聚碳酸酯等。反应型阻燃剂具有赋予组成物或聚合物永久阻燃性的优点。,阻燃剂使用 理想的阻燃剂应当是无色，易于加入聚合物或组成物中，与其他组成相容性好，对热和光的反应稳定，且具有良好的阻燃性和非迁移性，对聚合物的物理性能没有明显的不利影响。另一方面，阻燃剂本身的毒性较小，当加入到聚合物后不增加材料燃烧过程中的毒性。 目前广泛使用的含卤材料具有优良的阻燃性。但是当火灾发生时，由

5、于这些材料在分解和燃烧时会产生大量烟雾，其主要起阻燃作用的卤化氢是有毒、腐蚀性的气体，从而妨碍救火和人员的疏散、腐蚀仪器和设备，造成“二次灾害”。因此，它将被逐渐淘汰，取而代之的是更为清洁、环保的综合性能优化的阻燃技术及其产品。,火灾探测原理与方法 1.火灾探测 火灾探测报警系统作用是及时将火灾迹象通知有关人员，以便他们准备疏散或组织灭火，延长建筑物可供疏散的时间，并通过联动系统启动其他消防设施。 2.火灾探测的基本原理 火灾初期阶段，建筑物内出现不少特殊现象，如发热、发光、发声，以及散发出烟尘，可燃气体、特殊气味等。为早期发现火灾、进行火灾探测提供了依据。按照探测元件与探测对象的关系，火灾探测原理可分为接触式和非接触式两种基本类型。,1）接触式探测 接触式探测是利用某种装置直接接触烟气来实现火灾探测的，因此只有当烟气到达该装置所安装的位置时其感受元件方可发生响应。 烟气的浓度、温度、特殊产物的含量等都是探测火灾的常用参数。 在普通建筑中使用最多的是点式探测器，当烟气所具有的浓度或温度达到所用元件的设定危险阈值时，它便发出报警。 在某些特殊场合下，接触式探测器也可做成线型，如适宜在电缆

6、沟内使用的缆线式感温探测器。,2）非接触式探测 是根据火焰或烟气的光学效果进行探测的。由于探测元件不必触及烟气，可以在离起火点较远的位置进行探测，故其探测速度较快，适宜探测那些发展较快的火灾。这类探测器主要有光束对射式、感光(火焰)式和图像式探测器。 （1）光束式探测器 是将发光元件和受光元件分成两个部件，分别安装在建筑空间的两个位置。当有烟气从两者之间通过时烟气浓度致使光路之间的减光量达到报警阈值时，便可发出火灾报警信号。,（2）火焰探测器 利用光电效应探测火灾，主要探测火焰发出的紫外或红外光，而不用可见光波段，因为它不易有效地把火焰的辐射与周围环境的背景辐射区别开来。 （3）图像式探测法 是利用摄像原理发现火灾的，目前主要采取红外摄像与日光盲热释电预警器件进行复合。一旦发生火灾，火源及相关区域必然发出一定的红外辐射。在远处的摄像机发现这种信号后，便输入到计算机中进行综合分析，若判定确实是火灾信号则立即发出报警。由于它所给出的是图像信号，因此具有很强的可视和火源空间定位功能，有助于减少误报警和缩短火灾确认时间，增加人员疏散时间和实现早期灭火。,火焰探测器,灭火剂与烟气控制 1、灭火剂

7、 1）水 水是最常用的灭火剂，通过从燃烧物中吸收很多的热量，使燃烧物温度迅速下降，从而使燃烧终止。同时，水汽化体积增大1700多倍，可阻止空气进入燃烧区。 直流水和开花水（滴状水）。一般固体火灾、闪点大于120，常温下呈半凝固状态的重油火灾。 雾状水。可燃粉尘、纤维状物质等固体火灾、电气设备火灾。 禁忌：密度小于水和不溶于水的易燃液体的火灾；遇水燃烧物质的火灾；酸类引发的火灾；未断电的电气火灾；高温状态下的化工设备的火灾（防止骤冷变形或爆裂）。,2）气体灭火剂 气体灭火剂具有释放后对保护设备无污染、无损害等优点，其防护对象逐步向各种不同领域扩充。 二氧化碳灭火剂的来源较广，利用隔绝空气后的窒息作用可成功抑制火灾。 卤代烷1211、1301灭火剂具有优良的灭火性能，因此在一段时间内基本统治了整个气体灭火领域。后来，发现致使臭氧层出现空洞，使生存环境恶化。,七氟丙烷灭火剂最具推广价值。该灭火剂属于含氢氟烃类灭火剂，具有灭火浓度低、灭火效率高、对大气无污染的优点。 混合气体IG541灭火剂对大气层无污染的特点，由于由氯气、氩气、二氧化碳自然组合的一种混合物，平时以气态形式储存，喷放时，不会形

8、成浓雾或造成视野不清，使人员在火灾时能清楚地分辨逃生方向且对人体基本无害。 气体灭火器由于不含水、不导电，多用于精密仪器和一般电气火灾，及其它不能用水扑灭的火灾。,二氧化碳灭火剂,3）干粉灭火剂 干粉灭火剂（MF）的主要成分是碳酸氢钠等基料，和少量的防潮剂硬脂酸镁和及滑石粉等。用干燥的二氧化碳或氮气做动力，将干粉从容器中喷出，形成粉雾喷射到燃烧区，干粉中的碳酸氢钠受高温作用发生分解，吸取热量，并放出大量的二氧化碳和水，冷却、窒息火灾。 碳酸氢钠（钾）做基料，用于易燃液体、气体和带电设备火灾。 磷酸三铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵或其混合物做基料，用于可燃固体、可燃液（气）体及带电设备火灾。 氯化钠（钾、钡）、碳酸钠等做基料，用于轻金属火灾。,干粉灭火器,4）泡沫灭火剂 通过在液体表面生成凝聚的泡沫漂浮层，起窒息和冷却的作用。 根据发泡倍数分为低倍数（20以下）、中倍数（2040），高倍数（100以上）三种 高倍数泡沫灭火系统替代低倍数泡沫灭火系统是当今发展的趋势， 高倍数泡沫灭火技术多次在油罐区、液化烃罐区、地下油库、汽车库、油轮、冷库等场所扑救失控性大火起到决定性作用。,泡沫灭火剂,2.

9、烟气控制 烟气控制指所有可以单独或组合起来使用以减轻或消除火灾烟气危害的方法。 两条途径：一是挡烟，二是排烟。 挡烟是指用某些耐火性能好的物体或材料把烟气阻挡在某些限定区域，不让它流到可对人对物产生危害的地方。 排烟有自然排烟和机械排烟两种形式。 自然排烟有排烟窗、排烟井是建筑物中常见的形式。机械排烟可克服自然排烟的局限，有效地排出烟气。,二、点火源及其控制,（一）点火源的概念及其分类 点火源是指能够使可燃物与助燃物发生燃烧反应的能量来源。这种能量既可以是： 热能、 光能、 电能、 化学能， 机械能。 根据点火源产生能量的来源，点火源可分为 火焰、火星、高热物体、电火花、静电火花、撞击、摩擦化学反应热、光线聚焦等。,（二）控制火源引起火灾的方法 1.化学点火源引起火灾成因 主要分为两种： 1）化学自热着火 2）蓄热自热着火 (55.x烟头 55),（二）控制火源引起火灾的方法 1、化学点火源引起火灾成因 1）化学自热着火 化学自热着火是指在常温常压下，可燃物不需要外界加热，而是依靠特定条件下自身的反应放出的热量着火。对其控制应当结合以下特点： （1）与水作用化学自热着火。遇水反应发生自

10、热着火的物质主要有活泼金属、金属氢化物、金属磷化物、金属碳化物、金属粉末等。其特点是：与水反应放出氢气、磷化氢、甲烷、乙炔等可燃气体和大量的化学反应热。可燃气体在局部的高温环境中与空气中的氧作用，引起燃烧。,（二）控制火源引起火灾的方法 1、化学点火源引起火灾成因 1）化学自热着火 （2）与空气接触化学自热着火。黄磷、烷基铝、有机过氧化物等物质，能与空气中的氧发生化学反应而着火。 （3）相互接触化学自热着火。相互接触化学自热着火的物质，一般情况下一种是强氧化剂，另一种是强还原剂，混合后由于强烈的氧化还原反应而自热着火。例如乙炔与氯气混合、甘油遇高锰酸钾、甲醇遇氧化钠、松节油遇浓硫酸，均可立即发生自燃着火。,二、点火源及其控制,（二）点火源引起火灾的成因 1、化学点火源引起火灾成因 2）蓄热自热着火 其控制应当结合以下特点： （1）在一定条件下，能与氧发生缓慢氧化反应，同时放出热量。 （2）在储存过程中，散热条件不好通风不良，氧化放出的热量散不出去；堆积内积热不散促使温度上升反应加快当温度达到可燃物的自燃点时，可燃物就会着火。 （3）蓄热自热着火是一个缓慢过程，一般需要相当长时间进行热量积蓄，才会引起着火。,

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