燃烧的条件及灭火方法
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燃烧的条件及灭火方法
大量的科学实验证明,燃烧是可燃物与氧化剂作用发生的放热反应,通常伴随有火焰、发光和发烟现象。
在燃烧过程中,可燃物质与氧化剂生成了与原来物质完全不同的新物质。
许多物质还能在氯、氟中燃烧。
1、燃烧条件
①要有可燃物。
凡是能在空气、氧气或其他氧化剂中发生燃烧反应的物质都称为可燃物。
如木材、纸张、汽油、酒精、氢气、乙炔、钠、镁等。
可燃物从化学组成上分为有机可燃物和无机可燃物;从物质状态上分为气体、液体、固体可燃物。
不同可燃物的燃烧难易程度不同,同一可燃物的燃烧难易程度也会因条件改变而改变,甚至在一定条件下为不燃物,而在另一定的条件下成为可燃物。
如铁、铝等在空气中是难燃物质,而在纯氧中则能发生剧烈的燃烧。
②要有助燃物。
凡能帮助和支持可燃物燃烧的物质都叫助燃物。
如空气、氧、氯酸钾、过氧化钠、浓硝酸、浓硫酸等。
发生火灾时,空气是主要的助燃物。
必须指出,有时可燃物和助燃物是合二为一的,这类物质在燃烧过程中发生分解反应、如硝化甘油的爆炸就是一个典型的例子。
③要有着火源。
凡能引起可燃物质燃烧的热能源均称为着火源(也称点火源)。
着火源可以是明火,也可以是高温物体,它们可以由热能、化学能、电能、机械能转换而来。
电器开关、电器短路、静电等产生的电火花、炉火、烟头、火柴、蜡烛等,是常见的引起火灾的着火源。
金属与金属、金属与岩石之间的撞击、摩擦所产生的火星,其温度可达
1000C以上,可引燃可燃气体、可燃液体蒸汽以及棉花、干草绒毛等物质。
雷电是很强烈的放电现象,其电火花往往是古建筑、森林的着火源。
上述三个条件在燃烧过程中缺一不可,统称燃烧三要素,是发生燃烧的三个必要条件。
燃烧一旦发生,火焰中必定含有自由基,自由基一旦消失,则燃烧无法继续维持。
从
这个意义上讲,维持燃烧持续进行需有四个条件,即可燃物、助燃物、点火源和自由基。
2、制定防火和灭火措施的依据
维持燃烧的四个条件是制定防火措施和灭火措施的依据。
①防火措施:
a.控制可燃物。
在可能的情况下,用难燃和不燃材料代替易燃材料;对工厂中易产生可燃气体的地方,可采取通风措施加以排除;对生产可燃气体和液体的设备,应尽可能防止可燃物的跑、冒、滴、漏现象发生。
b.隔绝空气。
涉及到易燃易爆物质的生产过程,应在密闭设备中进行;对有异常危险的,要充惰性气体进行保护;对某些特殊物质,应隔绝空气贮存,例如硝存于煤油中,磷存于水中等。
c.消除着火源。
在易产生可燃性气体的场所,采用防爆电器,同时禁止一切火种。
②灭火方法:
a. 隔离法。
将尚未燃烧的物质移走,使其同正在燃烧的可燃物分开,燃烧得不到足够的可燃物,火就会熄灭。
如切断可燃气来源、移走剩余的可燃液体等。
b .窒息法。
窒息法就是隔绝空气,使可燃物得不到足够的氧气而停止燃烧。
例如用不燃或难燃的物质捂盖燃烧表面,用水蒸气或惰性气体灌注容器设备,封闭起火的建筑和设备的孔洞,用泡沫覆盖燃烧表面等。
c.冷却法。
即把燃烧着的物体温度降低,当可燃物的温度低于其燃点时,燃烧便停止。
如用水扑灭火灾时,主要是冷却法起作用。
d .抑制法。
这种方法的原理是使灭火剂参与到链锁反应中去,使燃烧过程中产生的自由基消失,而形成稳定的分子或低活性的自由基,使链锁反应中止。
大家熟悉的1202、1301、1211 等均属这类灭火剂。
3、燃烧的分类
由于热源的产生和性质不同,使着火表现出不同的形式,据此将着火分为如下三
种:
①强迫着火,又称点燃或引燃。
指可燃物的局部地区受到火花、炽热物体、引燃火源等明火源加热着火、燃烧,然后依靠燃烧波传播到整个可燃物中去。
大多数火灾就是通过这种着火方法发生的。
②受热自燃,又叫热自燃。
是没有明火直接作用,而靠外界加热引起燃烧的过程。
③化学自燃,指在没有外来热源的情况下,由于体系内发生了某种物理化学过程,从而产生热量,使体系温度升高,并发生燃烧的方式。
受热自燃和化学自燃统称自燃,两者的不同点在于热的来源不同。
从消防安全角度看,化学自燃的特点是具有隐蔽性,着火前一般不易发现。
(4) 火场中热烟气的一般毒害作用
一切燃烧时生成的气体、蒸汽和固体物质,叫做燃烧产物。
其中浮在大气中能被人们看到的燃烧产物,叫做烟。
燃烧时,生成的不能再继续燃烧的物质,就叫完全燃烧产物;生成的还能继续燃烧的物质,就叫不完全燃烧产物。
据统计,火灾中人员死亡的原因,因烟气和毒气直接致死的占40%,加上由于中毒晕倒后被烧死的,则占一半以上。
因此,了解火灾中燃烧产物对人体的毒害作用,从而对保护人民群众生命安全具有重要意义。
热烟气的一般毒害作用包括:缺氧、高温气体对呼吸道的热损伤和烟尘对呼吸道的堵塞作用。
①缺氧。
人无时无刻不在进行呼吸,吸进氧气,呼出二氧化碳。
正常空气中氧占21%( 体积分数) 。
在火场中,由于可燃物的燃烧使火场中氧的含量减少,特别是密闭环境中,例如冬天紧闭的房间,一旦着火,火场中的氧气会迅速下降。
当空气中02含量低于16%〜12%时,人会出现头痛,呼吸急促,脉搏加快;当02含量低于14%〜9%时,人判断能力迟钝,出现酩酊状态,产生紫斑;当02 含量低于10%〜6%时,人意识不清,痉挛,致死。
②高温气体的热损伤。
火场中,由于可燃物多,火灾发展迅速,火场气体温度升高
很快。
根据一般室内火灾升温曲线,着火中心5min 后,即可升高到500C 以上。
人体呼吸系统中的鼻腔、气管及支气管的内粘膜和肺泡组织很娇嫩的。
只要吸入的气体温度超过
70C,就会使气管、支气管内黏膜充血,出血起水泡,组织坏死,并引起肺扩张、肺水肿而死亡。
③热烟尘的毒害作用。
火灾中的热烟尘由燃烧中析出的碳粒子、焦油状液滴,以及房屋倒塌,天花板掉落时扬起的灰尘组成。
这些烟尘吸入呼吸系统后,堵塞、刺激内黏膜,其毒害作用随烟尘的温度、直径不同而不同,其中温度高、直径小、化学毒性大的烟尘对呼吸道的损害最严重。
烟尘直径在5卩m左右,一般只停留在上呼吸道,3卩m左右的则进入支气管,1卩m的烟尘会进入肺泡。
进入呼吸道的烟尘会由气管壁上的纤毛运动被输送到咽头,而咳出或吞入胃内。