滅火原理及基本知識

2021-03-04 00:51:47 字數 4954 閱讀 3538

火使人類告別了茹毛飲血的時代,火是人們日常生活和生產中不可缺少的,但是,火一旦失去控制,就會造成財產的損失和人員的**,釀成災害。為了防止火災的發生,人們採取了各種積極的預防措施,然而火災總是不可完全避免的。火災發生後,如何有效地進行撲救,關鍵在於正確地選擇和使用各種滅火劑。

滅火劑是指能夠有效地破環燃燒條件,使燃燒中止的物質。簡言之,滅火劑就是用來滅火的物質。無論哪類火災,只要撲救及時,方法正確,充分好揮滅火劑的滅火作用,就能迅速地將其撲滅。

迅速及時合理地使用滅火劑,能有效的減小火災的損失。

本章重點對常見幾種滅火劑的滅火原理及作用進行了描述,目的是為達到全員了解每種滅火劑的滅火原理,能正確使用滅火器材,在發生突發事故時能針對不同的緊急情況使用相應的器材進行有效地撲救,避免人為失誤造成二次事故。

第一節常見滅火劑及滅火原理

1 滅火劑的種類

現代滅火劑的發展很快,不僅在品種上日趨繁多,能夠造成撲救各種火災的滅火劑,而且在質量上不斷提高,向著高效、低毒和通用的方向發展。目前,我國常用的滅火劑種類有:

1.1 水:古今中外,水是使用最廣泛的一種天然滅火劑。

1.2 泡沫滅火劑:泡沫是一種體積較小,表面被液體包圍的氣泡群。火場上使用的滅火泡

沫是由泡沫滅火劑的水溶液,通過物理、化學作用,充填大量氣體(二氧化碳或空氣)

後形成的。通常使用滅火泡沫,發泡倍數的範圍為2-1000,密度在0.001-0.5之間。

1.2.1 普通泡沫滅火劑:這類泡沫滅火劑適用於撲救a類火災和b類火災中的非極性液體

火災(包括:蛋白泡沫滅火劑、氟蛋白泡沫滅火劑、水成膜泡沫滅火劑、化學泡沫滅

火劑和合成泡沫滅火劑);

1.2.2 抗溶泡沫滅火劑:這類泡沫滅火劑適用於撲救a類火災和b類火災(包括:金屬皂

型抗溶泡沫滅火劑、凝膠型抗溶泡沫滅火劑、抗溶氟蛋白泡沫滅火劑和抗溶化學泡沫滅火劑等)。

1.3 乾粉滅火劑:這類滅火劑是一種微細而乾燥的、易於流動的固體粉末。

1.3.1 普通乾粉滅火劑:這類乾粉滅火劑適用於撲救b、c類火災和帶電裝置火災(包括:

碳酸氫鈉乾粉、改性鈉鹽乾粉、碳酸氫鉀乾粉、氯化鉀乾粉、硫酸鉀乾粉和氨基乾粉);

1.3.2 多用乾粉滅火劑:這類乾粉滅火劑適用於撲救a、b、c類火災和帶電裝置火災(它

主要是以磷鍍鹽為基料的乾粉)。

1.4 滷代烷滅火劑:以鹵素原子取代烷烴分子中的部分或全部氫原子後得到的有機化合物

的統稱滷代烷。一些低階烷烴的鹵代物具有程度不同的滅火作用,這些具有滅火作用

的低階烷烴滷代烷稱為滷代烷滅火劑(滷代烷滅火劑應用範圍較廣,並且滅火速度快、

用量省、容易汽化、空間淹沒性好、潔淨、不導電、可靠期貯存不會變質,是一種優良的滅火劑)。這類氣體由氟、氯、溴等鹵素原子取代低階烷烴(甲烷、乙烷)分子中氫原子後所得到的一類有機化合物。滅火中經常使用的滷代烷有三氟一溴甲烷(1301)、二氟一氯一溴甲烷(1211)、四氟二溴乙烷(2402)、二氟二溴甲烷(1202)等。

1.5 二氧化碳滅火劑:是一種惰性氣體,具有不燃燒、不助燃的性質,所以在燃燒區內稀

釋空氣,減少空氣的含氧量,從而降低燃燒強度。當二氧化碳在空氣中的濃度達到30-35%時,就能使燃燒熄滅。

2 滅火劑的滅火作用

2.1 水的滅火作用

2.1.1 冷卻作用:

冷卻是水的主要滅火作用。試驗證明,若將1kg常溫下的水(20攝氏度)噴灑到火源處,使水溫公升至100攝氏度,則要吸收335kj的熱量,若再將其汽化,變成100攝氏度的水蒸氣,又能吸收2259kj的熱量。因此當水與熾熱的燃燒物接觸時,在被加熱和汽化的過程中,就會大量吸收燃燒物的熱量,迫使燃燒物的溫度大大降低而最終停止燃燒。

2.1.2 窒息作用:

水遇到熾熱的燃燒物會被加熱和汽化,產生大量的水蒸氣。1k**汽化後可生成17001水蒸氣。水變成水蒸氣後,體積急劇增大,大量水蒸氣的產生,將排擠和阻止空氣進入燃燒區,從而降低了燃燒區內氧氣的含量。

試驗證明,當空氣中的水蒸氣體積含量達35%時,大多數燃燒就會停止。1k**變成水蒸氣時的抑燃空間可達5m3,因此,水有良好的窒息滅火作用。

2.1.3 衝擊作用:

在機械力的作用下,直流水槍射出的密集水流,具有強大的衝擊力和動能。高壓水流強烈地衝擊燃燒物和火焰,可以沖散燃燒物,使燃燒強度顯著減弱;水還可以沖斷火焰,使之熄滅。

2.1.4 稀釋作用:

水溶性可燃液體發生火災時,在允許用水撲救的條件下,水與可燃液體混合後,可降低它的濃度,因而降低了蒸發速度和燃燒區內可燃氣體的濃度,使燃燒強度減弱。當水溶性可燃液體被水稀釋到可燃濃度以下時,燃燒即自行停止(水的稀釋滅火作用只適用於容器中貯有少量水溶性可燃液體的火災,或淺層的水溶性可燃液體溢流引起的火災)。

2.2 泡沫滅火劑的滅火作用

2.2.1 覆蓋作用(主要作用):

滅火泡沫在燃燒物表面形成的泡沫覆蓋層,可使燃燒物表面與空氣隔離,可以遮斷火焰對燃燒物的熱輻射,阻止燃燒物的蒸發或熱解揮發,使可燃氣體難以進入燃燒區。

2.2.2 冷卻作用:泡沫析出的液體對燃燒表面可起到冷卻作用。

2.2.3 稀釋作用:

泡沫受熱蒸汽產生的水蒸氣有稀釋燃燒區氧氣濃度的作用。(適用於撲救a、b類火災中的非水溶性液體火災;不適用於撲救遇水燃燒物質的火災、氣體火災和帶電裝置的火災)。

2.3 乾粉滅火劑的滅火作用

2.3.1 抑制作用:

乾粉噴入燃燒區與火焰混合時,粉粒便與火焰中的自由基接觸而把它瞬時吸附在自己的表面,形成了不活潑的水。所以借助粉粒的作用,可以消耗火焰中的自由基oh和h。當大量的粉粒以霧狀形式噴向火焰時,可以大大吸收火焰中的自由基,使其數量急劇減少,從而中斷燃燒的鏈鎖反應,使火焰熄滅。

2.3.2 稀釋作用:

使用乾粉滅火時,濃雲般的粉霧包圍了火焰,可以減少火焰對燃料的熱輻射;同時,粉粒受高溫的作用,將會放出結晶水或發生分解,這樣不僅可以吸收部分熱量,而且分解生成的不活潑氣體又對燃燒區內氧的濃度有稀釋作用(但這些作用對滅火的影響遠不如抑制作用大)。(適用於撲救可燃氣體火災和甲、乙、丙類液體火災及電氣裝置火災。乾粉滅火劑對人、畜是無毒或低毒,但有強烈的窒息作用)。

2.4 滷代烷滅火劑的滅火作用(1211滅火劑、1301滅火劑)

2.4.1 化學作用:

滷代烷滅火劑在火焰的高溫中分解產生活性游離基br、ci等,參與物質燃燒過程中的化學反應,清除維持燃燒所必須的活性游離基oh、h等,生成穩定的分子h2o,co2以及活性較低的游離基r等,從而使燃燒過程中的鏈鎖反應中斷而滅火。

(適用於撲救精密裝置、儀器、儀表文物檔案的火災,滅火後無殘渣、殘跡和汙損)。

2.5 二氧化碳滅火劑滅火的作用

2.5.1 窒息作用(主要作用):

當把二氧化碳施放到滅火空間時,由於二氧化碳的迅速汽化,排擠、稀釋燃燒區的空氣,使空間的氧氣含量減少,當空間的氧氣含量低於維持物質燃燒所需的極限氧含量時,物質的燃燒就會熄滅。

2.5.2 冷卻作用(次要作用):

當把二氧化碳從鋼瓶中釋放出來,由液體迅速膨脹為氣體時,會產生乙個冷凍效果,致使部分二氧化碳轉變為固態的乾冰。乾冰迅速汽化的過程中,要從火焰和周圍環境吸熱。(適用於撲救氣體火災,甲、乙、丙類液體火災和一般固體物質火災。

滅火後無汙染、無腐蝕,不留痕跡。另外,二氧化碳是一種不導電的物質,可以用來撲救帶電裝置的火災)。

櫻花雪論壇(2010-03-22)

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第二節滅火基本方法及滅火器材的使用

1 物質的燃燒條件和相應的滅火方法

燃燒是一種放熱發光的化學反應。燃燒現象發生時具備三個基本條件:可燃物、氧化劑和著火源。

這就是通常所說的燃燒三要素。在這裡,可燃物和氧化劑(消防中的氧化劑主要是空氣)是燃燒反應的兩種反應物,著火源可以理解為使反應開始發生的條件。

根據物質燃燒的要素以及解釋反應條件的熱理論和連鎖反應理論,相應的滅火方法有以下四種:

1.1 隔離法:把可燃物與空氣隔離開來

既然燃燒是可燃物與空氣兩種物質的化學反應,那麼把它們隔離開來,使之不能互相接觸,燃燒自然就會中止。例如,用石墨粉覆蓋在燃燒的金屬上,把金屬與空氣隔離開來,金屬的燃燒就會熄滅。滅火泡沫像一層厚厚的氈毯覆蓋在燃燒液體或固體的表面上,在冷卻作用的同時,把可燃物與空氣以及火焰隔離開去,火焰失去了燃料**,隨之就會熄滅。

1.2 窒息法:減少空氣中氧的含量

各種可燃物的燃燒,都存在乙個維持燃燒所需的最低氧濃度,當空氣中的氧氣低於此濃度時,燃燒就不能進行。各種物質由於其燃燒效能不同,維持其燃燒的最低氧濃度也不同。

幾種物質停止燃燒的最高含氧量

空氣中氧氣的濃度按體積計約21%,這種濃度足以維持絕大多數可燃物的燃燒。如果用對燃燒呈惰性的氣體,例如二氧化碳、水蒸氣、氮氣等來稀釋空氣,使空氣中的含氧量降到維持燃燒的最低氧濃度以下,燃燒就會熄滅。

1.3 冷卻法:降低燃燒物質的溫度

一般可燃物之所以能夠持續燃燒,就是因為在火焰或熱的作用下,達到或超過了各自的燃點溫度,在此溫度下,通過熱解或蒸發能夠產生足以維持燃燒的氣體或蒸氣。如果將可燃物冷卻到其燃點溫度以下,並隔絕外來的熱源,它就不能產生足以維持燃燒的氣體或蒸氣,燃燒反應就會被迫中止。

水具有很大的比熱容和很高的汽化潛熱,用水撲救一般固體物質火災,主要就是通過冷卻作用來實現的。當把水噴灑到灼熱的燃燒表面時,水在與燃燒物接觸的過程中,通過被加熱和汽化,就會大量吸收燃燒物的熱量,使燃燒物的溫度大大降低而最終停止燃燒。

1.4 化學抑制法:抑制燃燒連鎖反應的進行

物質的有焰燃燒都是通過鏈鎖反應來進行的。在碳氫化合物燃燒的火焰中,維持其鏈鎖反應的自由基主要是h、oh和o。據稱,對於含氫的化合物,燃燒速度取決於火焰中oh的濃度和反應的壓力;對於不含氫的燃燒物,燃燒速度取決於火焰中o的濃度。

因此,如果能夠有效地抑制自由基的產生或者能夠迅速降低火焰中h、oh、o等自由基的濃度,那麼燃燒就會中止。滷代烷滅火劑在火焰的高溫作用下產生的自由基br、c1以及乾粉滅火劑的粉粒,都是撲獲自由基的能手,從而導致火焰的熄滅。

以上所講的四種滅火方法,也就是各種滅火劑的四種主要滅火機理或滅火作用。不同的滅火劑有其不同的滅火作用。同一種滅火劑在滅火中的滅火作用,往往不是一種因素單獨起作用,而是幾種因素聯合作用的結果。

但是,其中必有一種因素起主要滅火作用。例如,水的主要滅火作用是冷卻作用;泡沫、金屬滅火劑的主要滅火作用是隔離作用;二氧化碳、水蒸氣的主要滅火作用是窒息作用;乾粉、滷代烷的主要滅火作用是化學抑制作用。

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