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第二章防火防爆安全技术第一节防火安全基础知识一、燃烧与火灾（一）燃烧和火灾的定义、条件和过程1.燃烧的定义定义:燃烧是物质与氧化剂之间的放热反应，它通常会同时释放出火焰或可见光。参考：同时放热发光的剧烈氧化还原反应（氧化反应）。燃烧的三个特征:①剧烈的氧化还原反应②放热③发光P552.火灾的定义定义：在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。参考：指失去控制蔓延成灾的燃烧现象。或指超出有效范围的燃烧。通常造成人员和财产的损失。人员和财产损失较轻时，有时也称火警或未遂火灾事故。3.燃烧和火灾发生的必要条件燃烧的三要素（必要条件）:可燃物、氧化剂、点火源构成火三角：三个基本条件同时具备，并且相互作用（即构成燃烧系统），才能发生。在火灾防治中，阻断火三角的任何一个要素就可以灭火。点火源4.不同可燃物的燃烧气态可燃物：——通常为扩散燃烧，即可燃物与氧气边混合边燃烧。参考：可燃气体在火源作用下加热到着火点（燃点）就能氧化分解燃烧，是最容易燃烧的。液态可燃物（包括受热后先液化后燃烧的固态可燃物）：——通常为先蒸发为可燃蒸气，可燃蒸气再与氧化剂发生燃烧。固态可燃物：——先通过热解产生可燃气体，可燃气体再与氧化剂发生燃烧。（二）火灾的分类按物质燃烧的特性分4类：A类：固体物质火灾。这类物质往往具有有机物的性质，一般在燃烧时能产生灼热的余烬，如木材、棉、毛、麻、纸张火灾等；B类：指液体火灾和可熔化的固体物质火灾。如汽油、煤油、原油、乙醇、沥青、石蜡火灾等。C类：指气体火灾。如煤气、天然气、甲烷、氢气火灾等。D类：指金属火灾。如钾、钠、铝、镁火灾等。E类（带电火灾）：物体带电燃烧。发电机、电动机、电缆、家用电器等。（三）闪燃、阴燃、爆燃、自燃的概念1.闪燃——可燃物表面或可燃液体上方在很短的时间内重复出现火焰一闪即灭的现象。闪燃往往是持续燃烧的先兆。参考：闪燃——可燃液体受热蒸发为蒸气，液体温度越高，蒸气浓度越高，当温度不高时，液面上少量可燃蒸气与空气混合，遇火源会闪出火花，短暂的燃烧过程（一闪即灭），称闪燃。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——可燃物在空气中没有外来火源的作用，靠自热或外热而发生燃烧的现象。根据热源的不同，分为自热自燃和受热自燃两种。参考：可燃物质受热升温而无需明火作用就能自行燃烧的现象。（四）闪点、燃点、自燃点的定义1.闪点——在规定条件下，材料或制品加热到释放出的气体瞬间着火并出现火焰的最低温度点。是衡量火灾危险性的重要参数。参考：发生闪燃的最低温度。如：车用汽油-39℃；煤油28～35℃等。闪点越低，发生火灾和爆炸的危险性越大。p.562.燃点——在规定条件下，用标准火焰使材料引燃并持续一段时间所需的最低温度。（05年辅导教材定义）（08年辅导教材定义：在规定条件下，可燃物产生自燃的最低温度。）燃点对可燃固体和闪点较高的液体具有重要意义，在控制燃烧时，需将可燃物的温度降至其燃点以下。参考：燃点（着火点）：能发生着火的最低温度（℃）。如：纸130℃，木材295℃等着火——可燃物质在火源的作用下能被点燃，并且火源移去后仍能保持继续燃烧的现象。2.自燃点——在规定条件下，不用任何辅助引燃能源而达到引燃的最低温度。参考：能引起自燃的最低温度称自燃点，如：黄磷30℃，煤320℃。自燃点越低，发生火灾的危险性越大。补充内容：氧指数的概念在规定条件下材料在氮氧混合气体中进行有焰燃烧所需的最低氧浓度。小于22属于易燃材料；22—27属于可燃材料；大于27属于难燃材料。（五）火灾的防治途径1.火灾防治途径分为：评价、阻燃、探测、灭火。防火的基本技术措施评价阻燃措施火灾探测灭火措施评价：建筑或工程设计阶段——安全预评价。考虑防火安全，如采用难燃不燃材料代替可燃易燃建筑材料，防火门，防火墙，安全通道等。耐火等级分：一、二、三、四级。对已有的厂房，仓库或工程进行安全现状评价包括：耐火等级，安全间距，使用能源的安全要求等。2.阻燃：对建筑材料和结构进行阻燃处理。高分子材料大部分为碳氢元素组成，易燃。高分子材料阻燃化技术是通过阻燃剂使聚合物不易着火，或燃烧速度变慢。阻燃剂：添加型、反应型P.56-57（六）典型火灾的发展规律初起期（阶段）（烟，阴燃）发展期（窜出火苗，火势由局部到大面积。热释放速率满足时间平方规律）轰燃最盛期（空气剧烈对流，风助火势，火势强盛，火焰包围可燃物。通风决定火势）减弱期（可燃物逐渐减少）熄灭期（可燃物不足，惰性介质，灭火作用等）57火灾的发展过程：初起期、发展期、最盛期、减弱期和熄灭期。减弱期熄灭轰燃（参考知识）①定义：室内的局部火（由于热辐射，热对流等）向大面积火转变。②由燃料控制向通风控制——不仅是可燃物的数量和性质，而是风助火势（空气剧烈对流等），容易进入最盛期。③未燃气体和挥发的蒸气局部聚集（如顶棚的下方）突然着火而造成的火焰迅速扩散。回燃（参考知识）——死灰复燃的现象叫做回燃。原因：室内火势熄灭后，由于温度仍很高，可燃物的热分解析出可燃气体，逐渐积累，一旦通风条件改善，这些混合气体会被灰烬点燃。不仅会在室内形成强大快速的火焰传播，而且会在通风口外形成巨大的火球。具有隐蔽性和突发性。（七）火灾探测原理与方法火灾探测利用火灾的初起期的冒烟，阴燃等信息研制火灾报警器。有接触式和非接触式。p.58接触式探测：如离子感烟火灾报警器放大线路接电源和执行机构内电离室外电离室非接触式探测：如光电感烟式报警器（利用烟气的光学效应报警）光敏二极管发光二极管光电感烟报警器（八）灭火原理、灭火方法的分类及特点1.灭火的基本原理火灾一旦发生，只要消除燃烧三个基本条件中的任何一条，火即熄灭。灭火的基本原理4种：冷却、窒息、隔离、化学抑制。前三种为物理过程，后一种是化学过程。⑴冷却法——消除着火源。如水冷却。⑵窒息法——消除助燃物（氧化剂），如CO2灭火器，CCl4灭火器等。⑶隔离法——消除可燃物。如水墙，破拆，关闭燃料的阀门等。⑷化学抑制——阻止火势。2.灭火的基本措施⑴控制可燃物；⑵隔绝助燃物（氧化剂）；⑶消除点火源；⑷阻止火势蔓延。3.灭火剂（1）水灭火剂：机理、形态、应用范围（2）气体灭火剂：如CO2灭火剂，卤代烷（1211灭火剂：二氟一氯一溴甲烷）等。卤代烷灭火剂属淘汰品种，替代品如七氟丙烷（FM-200）、IG-541等。（3）泡沫灭火剂：发展趋势、高倍数适合大空间灭火。（4）干粉灭火剂：组成、机理、优越性4.烟气控制火灾除了造成直接烧伤和烧死外，往往更多(约一半以上)人员的死亡是烟气造成的。烟气是一种混合物,包括燃烧产物如CO2、水蒸气，以及未燃的燃气、CO、多种有毒有腐蚀性的气体、固体微小颗粒和液滴、卷入的空气等。烟气的危害性烟气的产生：除了少数的纯燃料（如H2等）燃烧时不产生烟气外，多数可燃物都会产生烟气。烟气的毒性：①窒息如CO2等气体，②中毒，主要是CO，多数的中毒死亡都是由它引起的。烟气的危害性烟气的流动（驱动）力主要是：①建筑物内外温差引起的烟囱效应②燃烧气体的热膨胀力，浮力；③通风系统风机；④电梯的活塞效应等。（火和烟沿楼梯等向上层扩散）烟气控制的两条途径①挡烟——用耐火材料把烟气挡住在某些限定区域，避免扩散到人或物产生危害的地方；②排烟——使烟气沿着对人或物没有危害的渠道排到室外；如排烟窗，排烟井。机械排烟自然排烟排烟方式烟气控制措施⑴防烟分隔——建筑物中的墙壁，隔板，楼板等可作为防烟分隔。⑵非火源区的烟气稀释（烟气净化，烟气置换）——如开门使烟气泄漏到另一个房间。⑶加压控制——利用风机在烟气分隔物两侧造成压差，从而控制烟气流动。⑷空气流——在大火已被抑制或燃料已被控制的少数情况下可采用，一般不宜采用（地铁或隧道）。⑸浮力——采用风机驱动或自然通风系统，利用热烟气的浮力机制排烟。（九）火灾危险性评价P.62应用较多的火灾安全评价方法：安全检查表法道化学火灾、爆炸指数评价法蒙德法PHA（预先危险性分析）FMEA（故障类型和影响分析）ETA（事件树分析）FTA（故障树分析）数值模拟方法因果分析MORT（管理疏忽和危险树分析）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。根据点火源产生能量的来源不同，点火源可分为火焰、火星、高热物体、电火花、静电火花、雷击、电磁场、电磁辐射、撞击、摩擦化学反应热、光线聚焦等。（二）控制点火源引起火灾的方法1.化学点火源引起火灾的成因与控制（1）化学自热着火1）与水作用化学自热着火活波金属、金属氢化物、金属粉末等。2）与空气接触化学自热着火黄磷等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乙炔与氯气混合可以立即自燃着火。（2）蓄热自热着火煤、植物、油脂等可燃物质：1）在一定条件下，能与氧气发生缓慢氧化反应，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。2.电气点火源引起火灾成因与控制电动机超负荷运转或绝缘不良，短路发热起火；电气线路安装不牢或接头松动打火，引起周围可燃物着火；乱接乱拉电线或线路绝缘层老化、破损，导致并线短路，产生电火花起火；变压器线圈绝缘损坏或接头接触不良等造成短路或电阻过大发热起火；用过的电熨斗、电烙铁、电炉等未切断电源起火；熔丝（保险丝）安装使用不合格，超负荷时失去保护作用或用其他金属丝代替保险丝引起火灾；使用大功率灯泡靠近可燃物而着火。3.机械点火源引起火灾成因与控制机械点火源即由撞击和摩擦等机械作用形成的点火源。在撞击和摩擦过程中机械能转变成热能，如火镰引火、打火机（火石型）点火都是撞击和摩擦火花具体应用的实例。撞击和摩擦的机械能转变成热能却会点燃许多易燃易爆的物质。如爆炸性物质、氧化剂及有机过氧化物等受振动、撞击和摩擦会引起火灾爆炸事故；机床切削下来的废铁屑（温度很高）点燃周围可燃物而造成的火灾事故。在装卸搬运爆炸性物品、氧化剂及有机过氧化物等对撞击和摩擦敏感度较高的物品时应轻拿轻放，严禁撞击、拖拉、翻滚等，以防引起火灾和爆炸。对于车床切削应有冷却装置。对机械传动轴与轴套，应定期加润滑油，以防摩擦发热引燃轴套附近散落的可燃粉尘等。三、建筑的防火安全（一）建筑的安全疏散设施的设置1.楼梯间为保证疏散的安全，疏散楼梯间的平面和竖向布置应满足以下一般要求:①靠近标准层或防火分区的两端布置，并应设置楼梯间（室外楼梯除外），便于双向疏散。②靠近电梯间布置，将人们惊诧昂使用的路线和应急路线结合起来，利于快速疏散。③靠近外墙设置，这种布置方式有利于采取安全性最大的带开敞前室的疏散楼梯间形式，并便于自然采光、通风和消防队的救援行动。④楼梯间（处于地下室相连的楼梯、通向高层建筑避难层的楼梯外）竖向要保持上下直通，在各层的位置不应改变。⑤避免人流交叉。⑥（半）地下室楼梯间与首层之间应有防火分割措施，且不宜与地上层共用楼梯间。一般应在首层采用耐火极限不低于2.00h的隔墙与其他部位隔开，并宜直通室外。必须在隔墙上开设的门应为乙级防火门。⑦疏散楼梯间和走道上的阶梯应符合安全疏散要求，不应采用螺旋楼梯和扇形踏步。⑧楼梯间内不应有影响安全疏散的突出物。楼梯间及其室内不应附设烧水间、可燃材料储藏室、非封闭的电梯井，可燃气体及甲、乙、丙类液体管道。⑨首层楼梯间应设直通室外的出口。⑩居住建筑内的可燃液体管道不应穿过楼梯间，如必须局部穿过时，应采取可靠的保护措施。（1）敞开楼梯间（2）封闭楼梯间（3）防烟楼梯间（4）室外疏散楼梯2.疏散走道及设置要求安全疏散距离直接影响疏散所需时间和人员安全。为使室内人员能够迅速撤离，从房间内最远点到房间