《灭火分析》PPT课件.ppt

第一节 灭火分析,2、假设条件 （1）假设混气的初温为T，浓度为f，且反应物一旦进入容器即迅速反应进入容器即迅速反应。 （2）反应过程中混气的温度为T，浓度f为，并假设右容器出口排出的产物浓度和温度也是f，T。 （3）假设容器为绝热壁。 （4）假设反应是单分子或是一级反应。,一、热理论的灭火分析 1、研究模型,混 气,3、简单开口系统的能量守恒和质量守恒定律,（1）放热速度： （2）散热速度： （3）系统单位时间反应的物质为： （4）系统单位时间反应物质的减少： （5）热量平衡和质量平衡 ：,两式相除，整理后得：,可变形为:,（6）结论 （7）单分子反应简化式,4、放热和散热速率曲线,（1）放热速度 （2）散热速度,T,c,Tc,T01,T02,放热速率：,散热速率：,d1,d2,决定曲线位置关系的因素 ：h，P一定； T0变！,T,a,b,c,放热速率：,散热速率：,T03,d3,Tc,T01,T02,d1,d2,决定曲线位置关系的因素 ：h，P一定； T0变！,T,a,b,c,放热速率：,散热速率：,T03,d3,Te,Tc,T01,T02,e,d1,d2,T04,决定曲线位置关系的因素 ：h，P一定； T0变！,T,a,b,c,放热速率：,散热速率：,d3,Te,Tc,T01,T02,e,d1,d2,T03,T04,决定曲线位置关系的因素 ：h，P一定； T0变！,放热速率：,散热速率：,a点： 稳定点 d点： 稳定点 b点： 非稳定点 c点： 自燃临界点 e点： 灭火临界点,（3）各工况点,决定曲线位置关系的因素 ：h，P一定； T0变！,放热速率：,散热速率：,e点： 灭火临界点 标志着体系处于由维持高水平稳定反应态向低水平缓慢反应态过渡，即灭火。,（4）灭火条件,决定曲线位置关系的因素 ：h，P一定； T0变！,放热速率：,散热速率：,e点： 灭火临界点 壁温T04，即TE是个极限值，低于这个温度，反应就会不断减速直至灭火，该温度称为灭火的临界环境温度。,（4）灭火条件,决定曲线位置关系的因素 ：h，P一定； T0变！,放热速率：,散热速率：,e点： 灭火临界点 临界状态方程：,（4）灭火条件,决定曲线位置关系的因素 ：h，P一定； T0变！,放热速率：,散热速率：,当体系着火后，要使其灭火，必须使其处于比着火更不利的条件下才能实现的现象。,决定曲线位置关系的因素 ：h，P一定； T0变！,（5）灭火滞后,决定曲线位置关系的因素 ： T0，h，P,变,变,变,不变,不变,不变,不变,不变,不变,T,放热速率：,散热速率：,决定曲线位置关系的因素 ：T0，P一定； h变！,T0,T,a,b,c,放热速率：,散热速率：,d3,Te,Tc,e,d1,d2,T0,决定曲线位置关系的因素 ：T0，P一定； h变！,放热速率：,散热速率：,决定曲线位置关系的因素 ：T0，P一定； h变！,各工况点 灭火条件 临界状态方程 灭火滞后,决定曲线位置关系的因素 ： T0，h，P,变,变,变,不变,不变,不变,不变,不变,不变,T,a,b,c,放热速率：,散热速率：,d3,Te,Tc,e,T0,决定曲线位置关系的因素 ：T0，h一定； P变！,放热速率：,散热速率：,决定曲线位置关系的因素 ：T0，h一定； P变！,各工况点 灭火条件 临界状态方程 无灭火滞后,5、热理论中的灭火措施,（1）降低系统的氧气或可燃气的浓度； （2）降低系统的环境温度； （3）改善系统的散热条件，使系统的热量更容易散发出去； （4）重要结论：降低氧气或可燃气的浓度，对灭火来讲比降低环境温度的作用更大；相反对防止着火来讲，降低环境温度的作用大于降低氧气或可燃气浓度的作用。,第一节 灭火分析,一、热理论的灭火分析 1、研究模型 2、假设条件 3、简单开口系统的能量守恒和质量守恒定律 4、放热和散热速率曲线 5、热理论中的灭火措施,第一节 灭火分析,二、链锁反应理论的灭火分析,1、链锁反应理论中灭火的关键： 要使已着火的系统灭火，关键在于使系统中自由基的增长速度小于其销毁速度。 2、链锁反应理论中的灭火措施： （1）降低环境温度，以减慢自由基的增长速度； （2）增加自由基在固相器壁的销毁速度； （3）增加自由基在气相中的销毁速度。,三、灭火基本原理 （1）降低着火系统温度； （2）断绝可燃物； （3）稀释空气中的氧气浓度； （4）抑制着火区内的链锁反应。,第一节 灭火分析,釜底抽薪,当氧浓度低于12，或水蒸气浓度高于35，或二氧化碳浓度高于3035时，绝大多数燃烧都会熄灭。,四、灭火基本措施 1、火灾分类,第一节 灭火分析,A类火灾指普通可燃物如木材、布、纸、橡胶及各种塑料燃烧而形成的火灾； B类火灾系油脂及液体，如原油、汽油、煤油、酒精等燃烧引起的火灾； C类火灾是可燃气体如氢气，甲烷，乙炔燃烧引起的火灾； D类火灾是可燃金属如镁、铝、钛、锆、钠和钾等燃烧引起的火灾。,水 忌水物质 珍贵物质,A类,二氧化碳、卤代烷、干粉,B类,泡沫 水,液面 地面流淌的可燃液体,周围油罐,四、灭火基本措施 2、灭火方法,D类,关阀,细雾水 干粉 气体灭火剂,C类,Al、Mg、AlMg合金、海绵状钛7150 Na、K、Mg 原位膨胀石墨 少量金属干沙、食盐、石墨石粉,四、灭火基本措施 2、灭火方法,洁净灭火剂 Clean Agent,What is Clean Agent? 环保绿色产品 释放后不留下残留物 灭火 对人体安全 不会损坏您的财产,Where it can be use? “特殊保护区的消防” 高价值 持续营业 生命安全 紧急电话中心 控制中心 正常的有人存在的空间,data processing locations,Sensitive electronic equipment room,Power plants,Medical center,洁净灭火剂 Clean Agent,两种产品 1、Novec 1230 2、烟烙尽,耗尽臭氧层 极高的臭氧消耗潜能(ODP) 1987年蒙特利尔协议(Montreal Protocol)签订后受到管制 美国不再生产 2003年12月哈龙装置在欧洲必须更换 加拿大设定哈龙停用日期为2008年12月 美国采取自愿程序 到2005年10月为止并没有设定日期,哈龙1301是一种碳氟化合物(CFC),六碳氟代酮 C6 Fluoroketone FK-5-1-12 (ASHRAE),NOVEC1230液体主要成分,Halon 1301,FM- 200,Novec 1230,和哈龙比较洁净灭火剂的钢瓶使用量,典型的NOVEC 1230 系统,烟烙尽 Fire Extinguishing of Smoke,成分于自然存在于大气，氩气40%、氮气52% 、二氧化碳8%。 将保护区域中的氧气减少至15以下， 使火无法燃烧。 安素于1992年开始开发。 于1993年在美国推广。 安素于1994年向中国赠送了第一套烟烟烙尽系统由于成功的人体测试使其在全球得到大范围的认可。 外交部大楼，广州地铁2，3号线,火焰燃烧需要至少 15%的氧气水平,增加CO2比例可 提升呼吸量。,21%, 1%,12.5%,4%,CO2,O2,普通空气,烟烙尽空气,CO2,O2,洁净灭火剂,烟烙尽工作原理,选择阀,数据中心钢瓶室,影响火灾发展变化的主要因素 （一）热的传播 热传播时自始至终影响火灾发展的决定性因素。 1、热传导： 热量通过直接接触的物体，从温 度较高的部位传到温度较低的部位的现象，叫作热传导。火灾现场上存在的金属构件等热的良导体，是造成火 势蔓延扩大的重要途径。 预防措施：对受火焰作用的金属构件等采取及时不间断的冷却降温，是预防火势蔓延的有效手段。,2、热辐射： 以电磁波的形式传递热能的现象，叫作热辐射。火灾发生时，临近火场的可燃物质在火焰产生高温的烘烤下会很快起火燃烧，导致火势蔓延，就是热辐射的作用结果。 预防措施：一是：增加距离，如建筑之间保持必要的防火间距；二是：增加受热辐射物体表面的光洁度和使用浅色调表面涂层；三是：在火灾发生时，对邻近建筑等实施冷却保护；四是：采取隔热材料防护等。,3、热对流：由受热物质的微粒的流动传播热能的现象叫做热对流。热对流现象只发生在液体和气体中。 预防措施：冷却降温，减少液体或气体的流动和热交换速度，采取合理的防排烟措施，楼层失火时，要特别注意防止热气流对着火层以上的影响。,（二）爆炸对火灾发展变化的影响 1、破坏作用 2、造成人员伤亡 3、导致火灾蔓延 预防措施：一是：随时注意观察；二是：消除可能发生爆炸的因素（冷却降温、加强通风、管治火源、泄压排空等）；三是：加强防护，尽量减少不必要的人员接近现场。,（三）建筑特点对火灾发展变化的影响 1、楼层（高层）建筑火灾： 由于热对流的影响以及建筑内部的 楼梯间、管道井，很容易形成“烟囱效 应”，即火势向上蔓延的速度要大大超 过水平蔓延的速度（热气流向上的速度 至少是水平方向流动速度的5倍），应 该特别注意着火层以上的人员和建筑 安全。,2、钢结构建筑： 钢结构虽然本身不会燃烧， 但是在火灾情况下，由于火焰 和高温的作用，钢结构内部的 应力和强度受到破坏，很快会 发生变形甚至倒塌。研究表明， 未经防火处理的钢质构件，其温度上升到500度时，强度仅仅为常温条件下的一半，600度时，强度基本丧失，而在火灾情况下，钢质建筑构件达到这一温度的时间一般不会超过15分钟，所以，通常我们把无保护层的钢质构件的耐火极限时间定义为15分钟。,3、有闷顶的建筑： 带有闷顶的建筑，如果起火 部位在闷顶内部，初期往往处于阴燃状态，火势发展较慢，产生大量烟雾，一旦烧穿闷顶，火势会迅速扩大且内部蔓延情况不易发现，因此，要特别注意观察处于起火部位下风方向、表面没有烟火的地方。,4、单元式居民住宅： 发生火灾后，最主要的蔓延途径有窗、阳台、楼梯间等。,火灾逃生策略,面对大火，必须坚持“三要”、“三救”、“三不”的原则，才能够化险为夷，绝处逢生。 “三要”： 1、“要”熟悉自己住所的环境 2、“要”遇事保持沉着冷静 3、“要”警惕烟毒的侵害 平时要多注意观察住所的楼梯、通道、大门、紧急疏散出口等，对有没有平台、天窗、临时避难层（间）胸中有数。,火灾三救,1、选择逃生通道自“救” 2、结绳下滑“自救” 3、向外界求“救” 发生火灾时，利用烟气不浓或