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火 灾 概 述 第一节 火灾及其危害性一、火灾及其特点 火灾。在时间和空间上失去控制，对财产和人身造成一定损害的燃烧现象称为火灾。从燃烧角度看，火灾的实质是燃烧，是一种自然现象，但绝大多数火灾同人的因素有关，是社会现象。 火灾特点。火灾的发生发展过程是复杂的，常常表现出普遍性、随机性、必然性和相似性。火灾发生的普遍性，是说火灾不论在哪个国家、地区，不论在什么单位和部位，从草原到森林，从居民住宅到大大小小的企业、事业单位，到处都可能发生，这表明了火灾发生的普遍性。经验告诫人们，任何单位、任何部位，也包括组成社会的细胞家庭，都要无一例外地预防火灾。 火灾发生的随机性，是说人们无法事前准确预测何地、何时、何物将发生火灾，以及火灾现场规模大小、火势呈现的方式。这种特性告诫从们要时时刻刻预防火灾，不可麻痹懈怠。 火灾发生的必然性，是说火灾这种事物有其发生发展的规律，是可以认识的，只要知道火灾发生的条件（包括自然的和人为的）和火灾发展扩大的条件，火灾总是可以预防的，但如若放松警惕、听其自然，不加防范，待火灾条件具备，火灾的发生便是确定无疑的，只是迟早的事情。火灾发生这种必然性总是通过偶然性实现的。经验告诫人们，切莫抱有任何侥幸心理，得过且过，切莫无视国家消防法规、无视火灾发生的实际可能性，否则后患无穷，难免遭到火灾的惩罚。 火灾相似性，是说许多火灾发生的地点、时间和原因以及火灾的危害性常常有惊人的相似之处。例如，造纸厂、纺织厂的原料仓库（堆场）几乎每年都有火灾发生，且火灾损失都很惊人，似乎在重复别的单位的教训；又如液化石油气使用单位或家庭的火灾，许多火灾原因（如乱倒残液，气罐与炉灶同处使用，靠近热源，泄漏时自行盲目处理等）都极为相似。是忽略别人别单位教训的结果。这种特性告诫人们不要亲身去“体验”别人别处的火灾教训，因为已经发生火灾是预防火灾的最生动、最有现实意义的教科书；它还告诫人们，国家为了预防类似火灾，分门别类地制定了相应的消防安全管理规定和防火技术标准规范，所以在做预防火灾工作时就得不厌其烦地进行反复、适时的宣传教育，提醒人们保持高度警惕性，强化人们的消防意识，自觉主动地去做好消防安全工作，以减少社会火灾的总量。二、火灾分类 1按火灾损失程度分类 按照一起火灾事故所造成的人员伤亡数量、受灾户数和直接财产损失，火灾分为三级。 （1）特大火灾。一起火灾事故死亡10人以上（含本数，下同）；重伤20人以上；死亡、重任20人以上；受灾50户以上；直接财产损失100万元以上，凡有上述情形之一的，为特大火灾。 （2）重大火灾。一起火灾事故死亡3人以上；重任10人以上；死亡、重任10人以上；受灾30户以上；直接财产损失30万元以上，凡有上述情形之一的，为重大火灾。 （3）一般火灾。不属于上述两项情形的火灾。 2按燃烧物质的种类分类 根据火场燃烧材料，物质的种类，火灾分为A、B、C、D和带电火灾五大类。这种分类是为便于扑救火灾时采取相应的灭火剂和灭火方式方法。 （1）A类火灾。A类火灾是指固体可燃物质燃烧所造成的火灾，如棉花、布匹、纸张、橡胶、木材以及各种塑料等燃烧而形成的火灾。 对A类火灾，一般可采取水冷却灭火，但对于忌水物质，如布、纸等应尽量减少水渍所造成的损失；对珍贵图书、档案，应使用二氧化碳、卤代烷、干粉灭火剂灭火。 （2）B类火灾。B类火灾是指易燃可燃液体着火所造成的火灾，如液态烷烃类（乙烷、庚烷、溶剂油等）、苯类（苯、甲苯、乙苯、二甲苯等）、油脂类（植物油、动物油等）燃烧所开成的火灾。 对B类火灾， 一般可用泡沫灭火剂扑救，把泡沫覆盖在着液面上以隔绝空气和火焰辐射热的作用而使燃烧熄灭。对能溶解泡沫的液体火灾，如酒精、甲酸、乙酸火灾要用抗溶性泡沫扑救。忌用水扑救B类火灾。但相对密度大于水的液体（如二硫化碳）着火，可用水扑救。相对密度小于水的重质油品，如重油、沥青防腐油、蜡油等，其火灾可用水扑救，但用喷雾水或雾状水进行扑救，则效果更好。 （3）C类火灾。C类火灾是指可燃气体着火所形成的火灾，如氢气、煤气、天燃气、液化石油气、沼气、乙炔等燃烧造成的火灾。 对付C类火灾最有效的灭火剂是干粉和卤代烷及其替代品的灭火剂。在一定的条件下可用强大的水射流从着火气源的根部迅速将火焰抬走，即用隔离法将火灭掉。 （4）D类火灾。D类火灾是可燃金属燃烧所造成的火灾，如钾、钠、镁、铝以及镁铝合金等金属着火形成的火灾。 对D类火灾，因金属燃烧时，温度很高，水及其他普通灭火剂在高温下均会因分解而失去作用，应使用特殊灭火剂。例如用7150灭火剂扑救镁、铝、镁铝合金，海绵状钛等轻金属火灾；用石墨灭火剂扑救钠、钾等碱金属以及镁等轻金属火灾。少量金属燃烧可用干沙、食盐、石粉等扑灭。 （5）带电火灾。带电火灾是指带电物体燃烧造成的火灾。带电物体包括电动设备和仪器仪表、家用电器、电视机等，此类物体火灾没有归属于哪一类火灾。当物体带电时，不能用水扑救，因为水能导电，最好用气体灭火剂，如二氧化碳、氮气、卤代烷等，灭火后很快散逸，不留痕迹，不污染设备仪器。三、火灾危害性 对火灾危害的认识，人类从学会用火以前就有所体验，雷电击树木使大片林木烧毁，野火可将简陋的茅屋和储存的东西焚毁殆尽。商代人看到屋内着火燃烧使整座房屋烧毁造成灾害，由此产生了“灾”字的象形文字。古代对火灾的称谓，有“灾火”“火殃”“火难”等。我国最早有文字记载的火灾情况是：“鲁桓公十四年（公元前698年）秋八月壬申，御廪灾”。御廪灾是指宫室的谷仓火灾。什么是火灾？公羊传解释说：“曷为或言灾，或言火。大者曰火。”南朝时宋国范晔在后汉书 五行志中提出：“火失其性而为灾也”。 社会经济发展，人口增长，生产生活用火逐渐增多，火灾也随之增多，损失也随之增大。例如，春秋时期火灾面积之大、损失之多已很惊人。据记载郑国一起火灾“书焚宅而宽其征，与之材，三日哭，国不市，使之告于诸侯。”火灾延烧时间之长也很惊人。据称，晋平公时“藏宝台烧，救火三日三夜乃胜之。”到了汉代，一些火灾已达“燔千余家”的规模。唐贞元二年七月大火“燔民舍万七千家。”柳宗元任柳州刺史时，曾在逐毕方丈的序中写道；“元和七年（公元812年）夏，多火灾。日夜数十发，少尚五、六发，过三月乃止。八年夏，又如之。人咸无安处，老弱燔死。晨不爨夜不烛，皆列座屋上，左右视，罢不得休。”这是当时火灾之多，使人日夜不得安宁的写照。纵观我国的火灾历史，尽管不同的时期，火灾有与当时社会的政治、经济、文化相关的特点，但总是给社会带来不安宁的影响，更主要的是给广大群众造成灾难。虽然现代社会的火灾比古代、近代社会要多得多，但对付火灾的措施却胜出过去百倍，即预防措施多、技术高超、办法科学有效、灭火力量强大，影响社会安宁、国计民生的大火则相对较少。 火灾的危害仍不可忽视。它主要的特点是：直接的和间接的，短时的和长期的，物质上的和精神上的。概括起来，火灾危害主要有：1烧毁和损毁物质财富，使人们辛勤的劳动化为乌有火灾是冷酷无情的，一场火可以吞噬整座房屋，烧光精心备置的设施，也就使受灾者从此失去生产经营的基础，丧失元气，一蹶不振；一场火可以使人们辛勤劳动创造的财富，顷刻之间化为灰尽，以致倾家荡产。如果火灾殃及他人还得赔偿，还会因失火罪而被刑罚。例如，某市作为当地的一个大型商业活动中心的商业城，1996年4月2日，一场大火造成5000多万元的财物损失。某市的一家歌舞厅1994年12月10日举行开张典礼，其间热闹非常，业主抑制不住内心的喜悦，招呼前来贺喜的宾朋，想不到灶房液化气泄漏发生爆燃，火势发展异常猛烈，好端端的一个新建的富丽堂皇的歌舞厅还未来得及营业就变成了废墟。 2残害人的生命，结局悲惨 人员聚集场所也好，家庭也好，发生火灾时，由于缺氧、高温和有毒烟气的作用，易使在场人员遭受伤亡事故。给单位职工群众、给亲属、家庭罩上挥之不掉的悲痛阴影，这种精神上的痛苦可能是一生一世的。应该注意的是，单起死亡几十、几百人的恶性火灾事故还时有发生。例如，2003年2月2日，某市天潭酒店因员工给煤油炉加油操作违规引起火灾，造成33人死亡、10人受伤。1994年12月8日，克拉玛依市友谊大火夺去了325条生命，使130人受伤。2000年3月29日。河南焦作天堂俱乐部放映厅大火造成74人死亡。同年12月25日，洛阳东都商厦大火又使309人丧生。为加深对火灾危害性的认识，应该提到近百年国外的一些事件。据不完全的统计，1900年到1999年世界其他国家单起死亡100人以上的大火有74起。有的大火惊心动魄。例如，1903年6月15日，美国纽约港的斯洛克姆将军号游船大火，船体水线以上部分全部烧毁，693名游客丧生。1903年12月30日，美国芝加哥市艾罗斯剧院大火造成602人死亡。1937年3月18日，美国得克萨斯一小学木校煤气泄漏了生大爆炸，500人被炸死。1942年11月28日，美国波士顿市椰林夜总会发生火灾，死亡492人。1944年4月14日，印度孟买港一英国货轮起火爆炸，殃及港湾停泊的13艘轮船，使1500人丧生、3000人受伤。1984年2月，巴西圣保罗市一条输油管破裂，沿一条大街着火爆炸，死亡508人。1984年11月19日，墨西哥城北郊人口密集区一辆液化石油气槽车爆炸，接着引爆10多个储气罐，附近80多幢居民楼被烧毁，使544人丧生、1800多人受伤。1989年6月，前苏联乌拉尔铁路线旁，液化石油气管道破裂泄漏，正值两列客车会车时发生爆炸起火，死亡600人，伤2000人。1994年11月2日，埃及一石油储罐区受雷击起火，燃烧的石油顺流而下，使500人丧生。1995年10月28日，阿塞拜疆巴库地铁火灾，造成558人死亡，369人受伤。1996年6月29日，韩国汉城一商场大火使502人死亡。 3影响社会安宁，为扑救火灾耗费大量人力物力 火灾都有损失。对失火者来说，火灾造成的损失往往是沉痛的。火把全部家当烧光；面对废墟，业主捶胸顿足；有的呼天叫地痛不欲生；有的长吁短叹，情绪一落千丈。起火单位的员工们被突如其来的横祸弄得焦躁不安。尤其是群死群伤的恶性火灾事故会造成很坏的社会影响，使受害者的家庭遭受无可挽回的创伤，甚至使整个城市都浸于悲痛中，影响社会安宁。 为扑救大火，往往调用几十人、几百人参加救助，特别是消防队员们冒着消浓烟烈火，不惜流血流汗甚至牺牲坚持战斗。对付每起大火所付出的代价都是很大的。例如，2002年4月26日，鞍钢化工厂四间收车间电捕焦油器发生爆炸，直径1.2米的煤气入入口阀门爆裂,猛烈的火焰高达2030米，市消防局接警后立即调集10个中队、1个企业队、44辆消防车324名指战员参加扑救，并请调了辽化和沈阳消防支队增援。指战员们面对迅猛的火势，强烈的热辐射，为了靠近着火对象相互往身上洒水与火搏斗，有的战斗服被烤着了，有的头盔变形了，有的战斗靴踩在地面上很快就粘住了，几十名官兵的脸被烤肿了，有的被热浪烫伤，有的被连续的爆炸碎片击伤。经过3个多小时的战斗才控制住火势，经8小时才将大火扑灭。扑救过程中发生3次爆炸，消防官兵被爆炸冲击波冲起来摔在楼板上。消防官兵经受了供水多，作战时间长，危险性大的考验。这场火灾扑救所消耗的物质资源是巨大的。 4污染环境，可严重影响生态平衡 空气、森林、草原、江河湖海等自然资源对生态系统有着极其重要的作用。火灾时，火场总是要散发出大量的有毒、有害气体和一些烟尘灰渣以及难闻的气味，弥漫于空气之中，损害空气的质量，使附近人们的精神沮丧。特别是一些大火，如石油油品储罐大火，往往是黑烟滚滚；一旦储罐破裂石油泄漏出来，进入水域，就会给渔业、生态环境造成严重的后果。例如，1989年8月12日发生的黄岛油库爆炸火灾，有630吨原油流入海中，使胶州湾水域70%受油膜覆盖，附近的游览点受到不同程度的污染，污染的海岸长达80KM，当时海水的含油量超过二类海水标准的10倍，使附近海域的海产养殖业损失80%。再如，1987年5月6日发生大兴安岭森林火灾，过火面积约101万公顷（其中有林面积70万公顷），林区受灾户达10834户、灾民达44975人，死亡193人，经济损失约5亿多元。据有关人士估计，这场火灾给生态系统造成的破坏需要80年才能恢复。1997年印度尼西亚森林大火，持续两个多月，毁林面积30多万公顷，烟雾扩散到附近的国家。印尼有2000万居民因这场大火患眼病和呼吸道病，8000人住院治疗，400人丧生。 城市大面积火灾也同样严重地污染环境，过火后的街区往往是一片狼籍。例如，1949年9月2日解放前夕的重庆大火，大火持续了18小时，余火烧了3昼夜，使该市长江与嘉陵江汇合处的朝天门至小什字一带烧成废墟，“被焚房屋在万幢左右，近十万居民无家可归”，灾民达42295人，许多人被烧死、踩死或淹死，已埋尸首2865具。有些尸体沿长江飘流到长寿、涪陵、万县以至汉口。这场火灾不仅严重地破坏了该市的市场交易和群众生活，而且也严重地破坏和污染了城市的环境。 第二节 火场上热传播方式物体内部或物体之间由于存在温差而引起热量的转移即为热传播。 火灾的发生、发展整个过程始终伴随着热传播过程。热传播是以热传导、热对流和热辐射三种方式进行的，在火场上直接影响火势的蔓延扩大，是火灾发展的决定因素。三种方式中，以热辐射对扩大火势的作用为最大。一、热传导 热量在物体内部或通过直接接触的物体从温度较高部位传递到温度较低部位的现象即为热传导。例如，可燃结构或可燃物接触火炉烟囱受热着火就属于热导的作用造成的。固态、液态和气态物质都有这种传热性能，其中固体最强，气体最弱。 温度差是热传导的推动力。温度较高的物体或物体较热部位，其内部质点的平均动能较大，与相接触、相邻近质点相互碰撞，将其动能的一部分传给对方，使之动能增大而升温。 物质的导热能力由其材料的导热系数决定。导热系数越大的材料导热能力越强。几种典型材料的导热系数见表41。物体单位时间内传导的热量与温度差、导热面积成正比，与导热方向的距离成反比。显然，在火场上燃烧区温度愈高，燃烧时间愈长，传导出的热量愈多。一个房间着火后，火灾热量可以热传导方式向竖向的和横向的围护结构的背面传播。当围护结构的耐火性能很低时，在火源的高温作用下易被烧穿和遭到破坏，或当围护结构为金属隔板时，高温可引燃隔板背面的可燃饰板饰物和贴近的可燃物品（见图41）。这种围护结构有：船舱的舱隔板、安装有金属装配构件或焊接构件的实验室、间壁墙等。 金属是固体中导热性能最好的材料，温度越高，自由电子运动的速度越快，平均动能越大，金属整体升温越快。电的良导体一定是热的良导体，如铜比铁导电性能好，而铜的导热速率也大于铁。 表41 几种典型材料20时的导热系数 材料名称 导热系数 W/（m） KJ(mh）铜 398 1430 碳钢（C%=1.5%） 35.7132 耐火黏土砖 0.710.852.63.1 水 0.5992.2 超细棉玻璃毡0.0370.13 干空气0.02590.1 液体、气体和不能导电的固体（木材、棉麻、高分子材料等）没有自由电子，物体内部质点直接碰撞机会较少，导热效率很低，而固体粒子间距一般小于液体、气体，所以导热主要发生在固体物质中，而且热源温度越高传热速率越快。由于固体物质性质、结构各异，其导热性能也各不相同，见表41。如钢比木材导热性强350倍，铝较木材强1000倍。火灾条件下木质结构表面虽已达高温甚至发生燃烧，但其内部几乎不升温变化。而钢梁会在火场中被迅速加热并将热量很快传导，使整体升温，结构松动，强度降低，最后失去抗拉强度而坍塌。据测试金属钢梁等结构，如无防火保护层，其耐火极限只有15min；火灾中混凝土的热传导性可使钢筋达到失去其抗拉强度的温度，在538左右钢筋强度仅为原来的一半；钢材871时，其强度尚不到初始温度的10%。火场热量通过金属管道、螺栓、钢梁等的导热作用常会引起新的着火点。热传导是火势蔓延发展的主要因素之一。从消防角度看，导热性能好的物质对灭火工作是不利的。 为了制止由于热传导而引起的火势扩展，火灾时应不断地冷却受热的金属构件；迅速疏散、消除与被加热的金属构件相靠近的可燃物。二、热对流 由于物质微粒的流动，将热量由空间中的一处传到他处的现象叫做热对流。热对流只发生在气体和液体中。火场上气体对流的影响一般大于液体对流。 气体对流强度取决于房间通风孔洞面积大小、通风孔洞在房间中的位置（高度）和烟雾与周围空间的温差。空气受热温度越高，上升的速度越快，流入燃烧区的新鲜空气也就越多。由于空气供给充足，燃烧的强度就更加增大，形成的对流也就更加剧烈。房间内对流强度和形式，取决于房间洞口的位置、火源的位置、空间大小等因素，如图所示。 气体对流对火势发展变化的影响较大。 流动的热气流能够加热可燃物质甚至过燃烧着火的程度，造成新的着火点和火势蔓延。火灾情况下，流动的烟气、热浪一般可达500800而一般可燃物在空气中自燃点低于800，热对流能加热在它流经信得途中的可燃物，使之分解并产生可燃气体而着火。虽然热气流能够向任何方向传递热量，但一般总是向上传播，引起上层楼板、顶棚燃烧，或从房间和走廊蔓延，主要也是热对流作用的结果。所以，热对流在室内火灾的火势蔓延是往往起主导作用。 火源周围的热对流使气态产物上升扩散，周围新鲜冷空气流入燃烧区使燃烧更猛烈地发展。特别是楼房、高层建筑的“烟囱效应”，使热对流加速，火势迅速蔓延到整个楼房，俗称“火风”。“烟囱效应”的动力是由通风孔洞上下冷热空气密度差所产生的。冷热空气密度差越大，建筑物越高，“烟囱效应”就越强烈。如30米高的大楼起火，烟从顶部流出的速度接近22m/s，相当于九级大风，并使建筑顶部呈高温甚至燃烧；露天火灾中热气流上升力是很大的，可将燃烧的木板条或其他燃烧材料等卷向高空形成飞火，落在邻近可燃物上引起燃烧，有造成第二、第三个火源的危险。火风压差越大，对流速度越快。 气体对流的方向和速度直接影响火势和方向的变化。扑救火灾时，为消除气体对流对火势发展的影响，可利用气体对流作用控制火势发展，阻止蔓延，如变更、破拆通风口，开动排烟设备等，但必须在火场温度不高的条件下才能实施，否则会引起爆燃。对流使不完全燃烧产物CO、高温炭粒等与空气混合形成爆炸性混合物，并有形成新的更大范围火场的危险。 2液体对流 液体受热部分因密度小而上升，低温部分因密度大而下沉，在液体内部形成对流传热，使整个液体被加升温。液体热对流影响火势发展的主要情况是：装在容器中的可燃液体局部受热后，以热对流的方式使液体温度升高，蒸发速度加快，火焰会迅速在液面上扩散开来，并使燃烧速度很快达到最高点。如果是密闭容器，受热后对流加速，体积膨胀，压力增大，以至使容器爆裂或气体漏出，遇火源发生燃烧、爆炸。重质油品发生火灾时，对流等传热作用使液体升温，能发生沸溢和喷溅，造成火势蔓延和扩大，并威胁灭火人员及消防车辆、设备的安全。三、热辐射 以辐射线传播热能的现象叫热辐射。这种热的传播是以电磁波形式进行的，当射线被物体接受时，射线能又重新转变为热能，即热能辐射能热能。电磁波的传递是不需要任何介质的，在真空中也能传播。 火场上，物质燃烧的火焰主要是以辐射的方式向周围传播热能。一般来说，火场上火势发展最猛烈的时候，也就是火焰辐射能力最强、火源周围物质受热被烤燃可能性最大的时候。 火场上火焰热辐射的能量很大，往往能烤伤在场人员和烤燃附近的可燃构件和物品。表42列出了火场上人体暴露部分受辐射作用感觉疼痛的热辐射强度，和邻近可燃物能被引燃或自燃的热辐射强度。 表42感觉或作用辐射强度（W/）人体暴露部分疼痛：经过3s 14s 24s 受长时间作用 长时间作用足以引燃任一种木材的辐射源辐射强度下限引燃棉纤维木材着火： 经过 75 s 25 s长时间作用足以使任一种木材自燃的辐射源辐射强度下限木材自燃： 经过 75 s 25 s纺织品自燃： 经过 7 s 5 s 3 s10480 4180 2800 105012580 75001870025910251003