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【公防技术】灭火技术的基本理论与应用

 昵称m5Gu5 2019-02-12


燃烧是一种放热的化学反应,燃烧现象发生时具备三个基本条件:可燃物、氧化剂和着火源。这就是通常所说的燃烧三要素。在这里,可燃物和氧化剂(消防中的氧化剂主要是空气)是燃烧反应的两种反应物,着火源可以理解为使反应开始发生的条件。一旦发生火灾,只要消除燃烧条件中的任何一条,火就会熄灭,这就是灭火技术的基本理论。根据物质燃烧的要素以及解释反应条件的热理论和连锁反应理论,相应的灭火方法有以下四种:

1、隔离法

隔离法是把可燃物与空气隔离开来的方法。燃烧是可燃物与空气两种物质的化学反应,那么把它们隔离开来,使之不能互相接触,燃烧自然就会中止。例如,用干粉覆盖在燃烧的金属上,把金属与空气隔离开来,金属的燃烧就会熄灭。灭火泡沫像一层厚厚的毡毯覆盖在燃烧液体或固体的表面上,在冷却作用的同时,把可燃物与空气以及火焰隔离开去,火焰失去了燃料来源,随之就会熄灭。

2、窒息法

窒息法是消除助燃物(空气、氧气或其它氧化剂),使燃烧停止。各种可燃物的燃烧,都存在一个维持燃烧所需的最低氧浓度,当空气中的氧气低于此浓度时,燃烧就不能进行。各种物质由于其燃烧性能不同,维持其燃烧的最低氧浓度也不同。空气中氧气的浓度按体积计约21%,这种浓度足以维持绝大多数可燃物的燃烧。如果用对燃烧呈惰性的气体,例如二氧化碳、水蒸气、氮气等来稀释空气,使空气中的含氧量降到维持燃烧的最低氧浓度以下,燃烧就会熄灭。采取窒息法的常用措施有:将灭火剂如二氧化碳、泡沫灭火剂的不燃气体或液体喷洒覆盖在燃烧物表面上,使之不与助燃物接触,用惰性介质或水蒸气充满容器设备,将正在着火的容器设备封严密闭,用不燃或难燃材料捂盖燃烧物等。


3、冷却法

冷却法是将燃烧物的温度降至着火点以下,使燃烧停止的方法。一般可燃物之所以能够持续燃烧,就是因为在火焰或热的作用下,达到或超过了各自的燃点温度,在此温度下,通过热解或蒸发能够产生足以维持燃烧的气体或蒸气。如果将可燃物冷却到其燃点温度以下,并隔绝外来的热源,它就不能产生足以维持燃烧的气体或蒸气,燃烧反应就会被迫中止。水具有很大的比热容和很高的汽化潜热,用水扑救一般固体物质火灾,主要就是通过冷却作用来实现的。当把水喷洒到灼热的燃烧表面时,水在与燃烧物接触的过程中,通过被加热和汽化,就会大量吸收燃烧物的热量,使燃烧物的温度大大降低而最终停止燃烧。

4、化学抑制法

化学抑制法是抑制燃烧链锁反应进行的方法。物质的有焰燃烧都是通过链锁反应来进行的。在碳氢化合物燃烧的火焰中,维持其链锁反应的自由基主要是HOHO。据称,对于含氢的化合物,燃烧速度取决于火焰中OH的浓度和反应的压力;对于不含氢的燃烧物,燃烧速度取决于火焰中O的浓度。因此,如果能够有效地抑制自由基的产生或者能够迅速降低火焰中HOHO等自由基的浓度,那么燃烧就会中止。卤代烷灭火剂在火焰的高温作用下产生的自由基BrC1以及干粉灭火剂的粉粒,都是扑获自由基的能手,从而导致火焰的熄灭。

以上所讲的四种灭火方法,也就是各种灭火剂的四种主要灭火机理或灭火作用。不同的灭火剂有其不同的灭火作用。同一种灭火剂在灭火中的灭火作用,往往不是一种因素单独起作用,而是几种因素联合作用的结果。但是,其中必有一种因素起主要灭火作用。例如,水的主要灭火作用是冷却作用;泡沫、金属灭火剂的主要灭火作用是隔离作用;二氧化碳、水蒸气的主要灭火作用是窒息作用;干粉、卤代烷的主要灭火作用是化学抑制作用。



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