第一篇消防基础知识引言火灾是失去控制的燃烧现象,是常发性灾害中发生频率较高的灾害之一。第一篇消防基础知识第一章燃烧基础知识所谓燃烧,是指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。第一节燃烧条件可燃物燃烧的发生和发展,必须具备三个必要条件:可燃物氧化剂温度(引火源)。第一节燃烧条件有焰燃烧的发生和发展除了具备上述三个条件以外,因其燃烧过程中还存在未受抑制的自由基作中间体,因此,有焰燃烧发生和发展需要四个必要条件,即可燃物、氧化剂、温度和链式反应。自由基的链锁反应是燃烧反应的实质,光和热是燃烧过程中的物理现象。自由基------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的形式扩展,也称游离基有焰燃烧的发生需要未受抑制的链式反应因此,完整地论述,大部分燃烧发生和发展需要4个必要条件,即可燃物、助燃物(氧化剂)、引火源(温度)和链式反应自由基,燃烧条件可以进一步用着火四面体来表示,如图1-1-2所示。第一节燃烧条件一、燃烧类型分类按照燃烧形成的条件和发生瞬间的特点,燃烧可分为着火和爆炸。(一)着火1.点燃(或称强迫着火)2.自燃第二节燃烧类型(1)化学自燃。例如金属钠在空气中自燃;煤因堆积过高而自燃等。这类着火现象通常不需要外界加热,而是在常温下依据自身的化学反应发生的,因此习惯上称为化学自燃。(2)热自燃。如果将可燃物和氧化剂的混合物预先均匀地加热,随着温度的升高,当混合物加热到某一温度时便会自动着火(这时着火发生在混合物的整个容积中),这种着火方式习惯上称为热自燃。(二)爆炸爆炸是指物质由一种状态迅速地转变成另一种状态,并在瞬间以机械功的形式释放出巨大的能量,或是气体、蒸气瞬间发生剧烈膨胀等现象。爆炸最重要的一个特征是爆炸点周围发生剧烈的压力突变,这种压力突变就是爆炸产生破坏作用的原因。作为燃烧类型之一的爆炸主要是指化学爆炸。第二节燃烧类型(一)闪点第二节燃烧类型在规定的试验条件下,液体挥发的蒸气与空气形成的混合物,遇火源能够闪燃的液体最低温度(采用闭杯法测定),称为闪点。闪点的意义闪点是可燃性液体性质的主要标志之一,是衡量液体火灾危险性大小的重要参数。闪点越低,火灾危险性越大,反之则越小。闪点与可燃性液体的饱和蒸气压有关,饱和蒸气压越高,闪点越低。当液体的温度高于其闪点时,液体随时有可能被火源引燃或发生自燃,若液体的温度低于闪点,则液体是不会发生闪燃的,更不会发生着火。(一)闪点表1-1-1常见的几种易燃或可燃液体的闪点名称闪点/℃名称闪点/℃汽油-50二硫化碳-30煤油38~74甲醇11酒精12丙酮-18苯-14乙醛-38乙醚-45松节油35第二节燃烧类型(二)燃点1.燃点的定义在规定的试验条件下,应用外部热源使物质表面起火并持续燃烧一定时间所需的最低温度,称为燃点。一定条件下,物质的燃点越低,越易着火。2.常见可燃物的燃点第二节燃烧类型物质名称燃点/℃物质名称燃点/℃蜡烛190棉花210—255松香216布匹200橡胶120木材250—300纸张130~230豆油220燃点与闪点的关系易燃液体的燃点一般高出其闪点1~5℃,且闪点越低,这一差值越小,特别是在敞开的容器中很难将闪点和燃点区分开来。因此,评定这类液体火灾危险性大小时,一般用闪点。固体的火灾危险性大小一般用燃点来衡量。(三)自燃点在规定的条件下,可燃物质产生自燃的最低温度,称为自燃点。在这一温度时,物质与空气(氧)接触,不需要明火的作用,就能发生燃烧。常见可燃物的自燃点第二节燃烧类型物质名称自燃点/℃物质名称自燃点/℃氢气400丁烷405一氧化碳610乙醚160硫化氢260汽油530~685乙炔305乙醇423影响自燃点变化的规律不同的可燃物有不同的自燃点,同一种可燃物在不同的条件下自燃点也会发生变化。可燃物的自燃点越低,发生火灾的危险性就越大。第二节燃烧类型一、气体燃烧二、液体燃烧三、固体燃烧第三节燃烧方式及其特点一、气体燃烧(一)扩散燃烧即可燃性气体和蒸气分子与气体氧化剂互相扩散,边混合边燃烧。如燃气做饭。在扩散燃烧中,化学反应速度要比气体混合扩散速度快得多。整个燃烧速度的快慢由物理混合速度决定。气体(蒸气)扩散多少,就烧掉多少。(二)预混燃烧又称动力燃烧或爆炸式燃烧。指可燃气体、蒸气或粉尘预先同空气(或氧)混合,遇火源产生带有冲击力的燃烧。第三节燃烧方式及其特点二、液体燃烧易燃、可燃液体在燃烧过程中,并不是液体本身在燃烧,而是液体受热时蒸发出来的液体蒸气被分解、氧化达到燃点而燃烧,即蒸发燃烧。因此,液体能否发生燃烧、燃烧速率高低,与液体的蒸气压、闪点、沸点和蒸发速率等性质密切相关。(一)闪燃(二)沸溢(三)喷溅第三节燃烧方式及其特点第三节燃烧方式及其特点三、固体燃烧(一)蒸发燃烧(如石蜡、松香、硫、钾、磷、沥青和热塑性高分子材料等燃烧)(二)分解燃烧(如木材、纸张、棉、麻、毛、丝)(三)表面燃烧(如焦炭、木炭和不挥发金属等的燃烧)(四)阴燃(熏烟燃烧)一些固体可燃物在空气不流通、加热温度较低或湿度较大的条件下发生干馏分解,产生的挥发成分未能发生有焰燃烧(五)爆炸(动力燃烧)主要包括可燃粉尘爆炸、炸药爆炸、轰然有完全燃烧产物和不完全燃烧产物之分。完全燃烧产物是指可燃物中的C被氧化生成的CO2(气)、H被氧化生成的H2O(液)、S被氧化生成的SO2(气)等;而CO、NH3、醇类、醛类、醚类等是不完全燃烧产物。第四节燃烧产物第二章火灾基础知识第一节火灾的定义、分类与危害第二章火灾基础知识一、火灾的定义根据国家标准《消防基本术语(第一部分)》(GB5907--1986),火灾是指在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。二、火灾的分类根据不同的需要,火灾可以按以下不同的方式进行分类。(一)按照燃烧对象的性质分类按照国家标准《火灾分类》(GB/T4968--2008)的规定,火灾分为A、B、C、D、E、F6类。第一节火灾的定义、分类与危害A类火灾:固体物质火灾。这种物质通常具有有机物性质,一般在燃烧时能产生灼热的余烬。例如,木材、棉、毛、麻、纸张火灾等。B类火灾:液体或可熔化固体物质火灾。例如,汽油、煤油、原油、甲醇、乙醇、沥青、石蜡等火灾。C类火灾:气体火灾。例如,煤气、天然气、甲烷、乙烷、氢气、乙炔等火灾。D类火灾:金属火灾。例如,钾、钠、镁、钛、锆、锂等火灾。E类火灾:带电火灾。物体带电燃烧的火灾。例如,变压器等设备的电气火灾等。F类火灾:烹饪器具内的烹饪物(如动物油脂或植物油脂)火灾。第一节火灾的定义、分类与危害(二)按照火灾事故所造成的灾害损失程度分类依据中华人民共和国国务院2007年4月9日颁布的《生产安全事故报告和调查处理条例》(国务院令第493号)中规定的生产安全事故等级标准,消防部门将火灾分为特别重大火灾、重大火灾、较大火灾和一般火灾四个等级。第一节火灾的定义、分类与危害1)特别重大火灾是指造成30人以上死亡,或者100人以上重伤,或者1亿元以上直接财产损失的火灾。2)重大火灾是指造成10人以上30人以下死亡,或者50人以上100人以下重伤,或者5000万元以上1亿元以下直接财产损失的火灾。3)较大火灾是指造成3人以上10人以下死亡,或者10人以上50人以下重伤,或者1000万元圳上5000万元以下直接财产损失的火灾。4)一般火灾是指造成3人以下死亡,或者10人以下重伤,或者1000万元以下直接财产损失能火灾。注:“以上”包括本数,“以下”不包括本数。第一节火灾的定义、分类与危害三、火灾的危害(一)危害生命安全(二)造成经济损失(三)破坏文明成果(四)影响社会稳定(五)破坏生态环境第一节火灾的定义、分类与危害事故都有起因,火灾也是如此。分析起火原因,了解火灾发生的特点,是为了更有针对性地运用技术措施,有效控火,防止和减少火灾危害。第二节火灾发生的常见原因一、电气二、吸烟三、生活用火不慎四、生产作业不慎五、设备故障六、玩火七、放火八、雷击第二节火灾发生的常见原因通常情况下,火灾都有一个由小到大、由发展到熄灭的过程,其发生、发展直至熄灭的过程在不同的环境下会呈现不同的特点。本节主要介绍建筑火灾蔓延的传热基础、烟气蔓延及火灾发展的几个阶段。第三节建筑火灾蔓延的机理与途径一、建筑火灾蔓延的传热基础(一)热传导热传导又称导热,属于接触传热,是连续介质就地传递热量而又没有各部分之间相对的宏观位移的一种传热方式。(二)热对流由于流体之间的宏观位移所产生的运动,叫做对流。通过对流形式来传播热能的,只有气体和液体,分别叫做气体对流和液体对流。(三)热辐射以电磁波传递热量的现象,叫做热辐射。第三节建筑火灾蔓延的机理与途径二、建筑火灾的烟气蔓延(一)烟气的扩散路线逐渐冷却的烟气和冷空气流向燃烧区,形成了室内的自然对流,火越烧越旺,如图1-2-1所示。第三节建筑火灾蔓延的机理与途径图1-2-1着火房间内的自然对流烟气扩散流动速度与烟气温度和流动方向有关。烟气在水平方向的扩散流动速度较小,在火灾初期为0.1~0.3m/s,在火灾中期为0.5~0.8m/s。烟气在垂直方向的扩散流动速度较大,通常为1~5m/s。在楼梯问或管道竖井中,由于烟囱效应产生的抽力,烟气上升流动速度更大,可达6~8m/s,甚至更大。第三节建筑火灾蔓延的机理与途径(二)烟气流动的驱动力烟气流动的驱动力包括室内外温差引起的烟囱效应,外界风的作用、通风空调系统的影响等。1.烟囱效应2.火风压火风压是建筑物内发生火灾时,在起火房间内,由于温度上升,气体迅速膨胀,对楼板和四壁形成的压力。火风压的影响主要在起火房间,如果火风压大于进风口的压力,则大量的烟火将通过外墙窗口,由室外向上蔓延;若火风压等于或小于进风口的压力,则烟火便全部从内部蔓延,当它进入楼梯间、电梯井、管道井、电缆井等竖向孔道以后,会大大加强烟囱效应。3.外界风的作用第三节建筑火灾蔓延的机理与途径(三)烟气蔓延的途径火灾时,建筑内烟气呈水平流动和垂直流动。蔓延的途径主要有:内墙门、洞口,外墙门、窗口,房间隔墙,空心结构,闷顶,楼梯间,各种竖井管道,楼板上的孔洞及穿越楼板、墙壁的管线和缝隙等。第三节建筑火灾蔓延的机理与途径对主体为耐火结构的建筑来说,造成蔓延的主要原因有:未设有效的防火分区,火灾在未受限制的条件下蔓延;洞口处的分隔处理不完善,火灾穿越防火分隔区域蔓延;防火隔墙和房间隔墙未砌至顶板,火灾在吊顶内部空间蔓延;采用可燃构件与装饰物,火灾通过可燃的隔墙、吊顶、地毯等蔓延。第三节建筑火灾蔓延的机理与途径1.孔洞开口蔓延2.穿越墙壁的管线和缝隙蔓延3.闷顶内蔓延4.外墙面蔓延第三节建筑火灾蔓延的机理与途径三、建筑火灾发展的几个阶段对于建筑火灾而言,最初发生在室内的某个房间或某个部位,然后由此蔓延到相邻的房间或区域,以及整个楼层,最后蔓延到整个建筑物。其发展过程大致可分为初期增长阶段、充分发展阶段和衰减阶段。第三节建筑火灾蔓延的机理与途径平均温度轰燃初期增长阶段充分发展阶段衰减阶段时间图1-2-2建筑室内火灾温度——时间曲线(一)初期增长阶段(二)充分发展阶段当房间内温度达到400~600℃时,室内绝大部分可燃物起火燃烧,这种在一限定空间内可燃物的表面全部卷入燃烧的瞬变状态,称为轰燃。通常,轰然的发生标志着室内火灾进入全面发展阶段。(三)衰减阶段第三节建筑火灾蔓延的机理与途径上述后两个阶段是通风良好情况下室内火灾的自然发展过程。实际上,一旦室内发生火灾,常常伴有人为的灭火行动或者自动灭火设施的启动,因此会改变火灾的发展过程。不少火灾尚未发展就被扑灭,这样室内就不会出现破坏性的高温。第三节建筑火灾蔓延的机理与途径一、冷却灭火用水扑火一般固体物质的火灾,主要是通过冷却作用来实现的二、隔离灭火自动喷水泡沫联用系统在喷水的同时,喷出泡沫,泡沫覆盖于燃烧液体或固体的表面,在冷却作用的同时,将可燃物与空气隔开,从而可以灭火。一般氧浓度低于15%时,空气中水蒸汽浓度达到35%时,燃烧即停止三、窒息灭火二氧化碳、氮气、蒸汽等,来降低空间的氧浓度,从而达到窒息灭火。四、化学抑制灭火干粉灭火第四节灭火