消防安全知识物质燃烧和防火基本原理

消防安全知识物质燃烧和防火基本原理一、燃烧的本质火是燃烧过程中产生的热量将可燃物加热到发光程度的一种现象。燃烧是可燃物与氧化剂作用发生的一种放热、发光的化学反应。在燃烧的过程中，有的物质被氧化，有的物质被还原，使参与作用的物质变成了与原来物质不同的新物质。燃烧是可燃物质与氧或其他氧化剂反应的结果，在氧化过程中，由于氧化速度很快，或者说反应剧烈，因而放出大量的热，这种热又把燃烧产物加热到发光的程度，火焰即为燃烧放热发光的物理表现。所以说，燃烧的本质是一种化学反应，其特征是有热产生，有发光现象。二、燃烧的必要条件任何物质发生燃烧，都有一个由未燃状态转向燃烧状态的过程。燃烧并不是随便发生的，而是有一定条件的。要发生燃烧，必须同时具备三个条件：一要有可燃物，二要有助燃物(氧化剂),三要有着火源(温度)。这三个条件缺一不可。因此，可燃物、助燃物、着火源又称为燃烧的三要素。1.可燃物凡是能与空气中的氧或其他氧化剂发生化学反应的物质称为可燃物。可燃物按其化学组成，可分为无机可燃物和有机可燃物(俗称含碳化合物，但不包括一氧化碳、二氧化碳等低碳化合物)两大类；可燃物按其物理状态又可分为气体可燃物、液体可燃物和固体可燃物三类。处于不同状态的可燃物，其燃烧的难易程度是不同的。有些物质在通常情况下不燃烧，但在特定情况下也会燃烧。一般情况下，最容易燃烧的是气体可燃物，其次是液体可燃物，再次是固体可燃物。(1)气体可燃物。凡是在空气中能燃烧的气体都称为可燃气体(气体可燃物)。可燃气体在空气中燃烧，同样要求与空气的混合比在一定范围燃烧范围，并需要一定的温度(着火温度)引发反应。(2)液体可燃物。液体可燃物大多数是有机化合物，分子中都含有碳、氢原子，有些还含有氧原子。液体可燃物中有许多是石油化工产品。(3)固体可燃物。凡遇明火、热源能在空气中燃烧的固体物质称为可燃固体(固体可燃物),如木材、纸张、谷物等。在固体物质中，有一些燃点较低、燃烧剧烈的称为易燃固体。2.助燃物(氧化剂)能帮助支持可燃物燃烧的物质，即能与可燃物发生反应的物质称为助燃物(氧化剂)。助燃物主要有空气、氧气或其他氧化剂。氧化剂是一种能氧化其他物质而本身被还原的物质。氧化剂种类很多，空气、氯气、溴、氯酸钾、过氧化钠都是氧化剂，都能帮助和支持燃烧。最常见的是空气，因为空气中含有约21%体积的氧气，故一般可燃物在空气中都能燃烧。燃烧时，可燃物与氧化剂发生剧烈的氧化还原反应，在反应中，可燃物被氧化，氧化剂则被还原。3.着火源(温度)着火源是指供给可燃物与助燃物(氧化剂)发生燃烧反应的能量，常见的是热能，其他还有化学能、电能、机械能和核能等转变成的热能。温度越高越容易引起燃烧。火灾原因的调查，首先就是要查清哪种火源引起的火灾。着火源的种类很多，根据着火的能量来源不同，着火源一般可分为直接火源和间接火源两大类。(1)直接火源1)明火，最常见的火源，明火的温度在700~2000℃,可以点燃任何可燃物质。2)电热能，包括各种电弧火花、高压放电和雷击等。(2)间接火源。包括高温物体、化学热能、机械热能、生物能、光能等。三、燃烧的充分条件事实证明，虽然具备了燃烧的三个必要条件，但由于可燃物的浓度不够，助燃物(氧气)不足，着火源(温度)热量不大，燃烧也不会发生。因此，要发生燃烧，还必须具备以下几个充分条件。1.一定的可燃物浓度可燃气体只有达到一定浓度，才会发生燃烧。如有可燃气体，但浓度不够，燃烧也不会发生。可燃物质与助燃物(氧化剂)只有达到一定的比例，才能形成燃烧。如果可燃物与助燃物比例不当，燃烧就不一定发生。2.一定比例的助燃物(氧气含量)要使可燃物质燃烧，必须有足够数量的助燃物，含氧量不够燃烧就会减弱，甚至熄灭。例如，将点燃的蜡烛用玻璃罩罩起来，经过较短时间后，蜡烛就会熄灭。通过对玻璃罩内气体的分析，发现这些气体中还含有16%的氧气，这说明蜡烛在含氧量低于16%的条件下就不能发生燃烧。这是因为助燃物浓度太低。因此，可燃物质燃烧都有一个最低氧化剂浓度(含氧量),低于此最低浓度燃烧就不会发生。3.一定的着火能量不管何种形式的着火能量必须达到一定的强度才能引起燃烧反应，否则，燃烧就不会发生。不同的可燃物所需着火能量的强度，即引起燃烧的最小着火能量是不同的，低于这个能量就不能引起可燃物燃烧。不同的物质，或不同几何形状的同一物质，所需要的着火能量是不同的。例如，一根火柴的热能可以瞬间点燃汽油，也能点燃纸张，却不能点燃厚纸板。一般说，可燃气体需要的着火能量小于可燃液体，可燃液体需要的着火能量小于可燃固体。对于一般固体来说，相同体积时，表面积越大所需的着火能量越小。4.不受抑制的链式反应实际上，燃烧还可分为有火焰燃烧和无火焰燃烧。有火焰燃烧都存在链式反应(燃烧的过程放出热量，使剩余部分达到燃点，又导致更剧烈的燃烧)。对无火焰燃烧，以上三个条件同时存在、相互作用，燃烧即会发生。而对于有火焰燃烧，除以上三个条件外，燃烧过程中存在未受抑制的自由基，形成链式反应，才使燃烧能够持续下去，这也是燃烧的充分条件之一。四、火灾基本常识1.火灾的定义在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害称为火灾。2.火灾的分类我国按照燃烧物特征将火灾分为以下几类。(1)A类火灾指固体物质火灾。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，如木材、棉、毛、麻、纸张等燃烧的火灾。(2)B类火灾指液体或可熔化的固体物质火灾，如汽油、煤油、原油、甲醇、乙醇、石蜡、沥青等燃烧的火灾。(3)C类火灾指气体火灾，如煤气、天然气、甲烷、乙烷、乙炔、氢气等燃烧的火灾。(4)D类火灾指金属火灾，如钾、钠、镁、钛、锆、锂等燃烧的火灾。(5)E类火灾指带电火灾(物体带电燃烧的火灾),如变压器等设备的电气火灾等。(6)F类火灾指烹饪器具内的烹饪物火灾，如动植物油脂燃烧的火灾。3.火灾的分级根据2007年4月国务院颁布的《生产安全事故报告和调查处理条例》(以下简称《条例》)规定的生产安全事故等级标准，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，具体为：(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1000万元以上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的火灾。上面所称的“以上”包括本数，"以下"不包括本数。五、常用灭火器材的使用方法1.灭火器灭火器是借助驱动压力将所充装的灭火剂喷出，达到灭火目的的器具(见图8-1)。灭火器由筒体、器头、喷嘴等部件构成，是扑救初期火灾最常用的灭火器材。灭火剂是指能够有效地破坏燃烧条件、终止燃烧的物质。我国通常都是以灭火器充装的灭火剂来划分灭火器的种类，目前常用的是四种，即清水灭火器、泡沫灭火器、干粉灭火器和二氧化碳灭火器。四种灭火器的使用均为直接启动式，即打开保险销就可以直接释放灭火剂。(1)灭火器的识别我国灭火器的型号由类、组、特征代号和主参数四部分组成。其中，类、组、特征代号是用有代表性的汉字拼音的首字母表示，主参数是灭火剂的充装量。灭火性能是指灭火器扑灭火灾的能力，一般用灭火级别表示。灭火级别由数字和字母组成，如3A、5B、20B等。数字表示灭火级别的大小，数字越大，灭火级别越高，灭火能力越强；字母表示适于扑救的火灾种类。(2)灭火器的使用如何使灭火器发挥其最佳灭火效果，关键在于正确的操作方法。目前许多人都不会使用灭火器，甚至发生过把灭火器扔进火堆的情况。如果往火堆里扔二氧化碳灭火器，非但火灭不了，甚至可能发生爆炸事故。正确使用灭火器对扑救初期火灾至关重要。1)清水灭火器①适用范围：清水灭火器的筒体中充装的是清洁的水，所以称为清水灭火器。它主要用于扑救A类火灾，如木材、棉、麻、纺织品等的初起火灾。②使用方法：在距离燃烧物10米左右，将灭火器直立放稳，摘去保险盖，用手掌拍击开后杆顶端，刺破二氧化碳储气瓶的密封片。清水在二氧化碳气体压力作用下，从喷嘴中喷出。此时立即用一只手提起器头上的提环，另一只手托住灭火器的底圈，将喷射水流对准燃烧最猛烈处喷射。随着水流的缩减，要逐渐向燃烧物靠近，直至扑灭。在使用中切忌颠倒或横卧，否则不能喷射。③注意事项：清水灭火器在使用过程中应始终与地面保持大致垂直状态，不能颠倒或横卧，否则会影响水流的喷出。2)泡沫灭火器①适用范围：泡沫灭火器内充装泡沫灭火剂，可分为化学泡沫灭火器和空气泡沫灭火器两种，适用于扑救一般B类火灾，如油制品、油脂等火灾，也可适用于A类火灾，但不能扑救B类火灾中的水溶性可燃、易燃液体的火灾，如醇、酯等物质火灾，也不能扑救带电设备及C类、D类火灾。②使用方法：可手提筒体上部的提环，迅速奔赴火场，这时应注意不得使灭火器过分倾斜，更不可横拿或颠倒，以免两种药剂混合而提前喷出。当距离着火点10米左右，即可将筒体颠倒过来，一只手紧握提环，另一只手扶住筒体的底圈，将射流对准燃烧物。在扑救可燃液体火灾时，如已呈流淌状燃烧，则将泡沫由远而近喷射，使泡沫完全覆盖在燃烧液面上；如在容器内燃烧，应将泡沫射向容器的内壁，使泡沫沿着内壁流淌，逐步覆盖着火液面。在扑救固体物质火灾时，应将射流对准燃烧最猛烈处。灭火时，随着有效喷射距离的缩短，使用者应逐渐向燃烧区靠近，并始终将泡沫喷在燃烧物上，直至扑灭。③注意事项：手提式泡沫灭火器应选择干燥、阴凉、通风并取用方便之处存放，不可靠近高温或可能受到暴晒的地方，以防止碳酸分解而失效；冬季要采取防冻措施，以防止冻结；应经常擦除灰尘、疏通喷嘴，使之保持通畅。切忌直接对准液面喷射，以免由于射流的冲击将燃烧的液体冲出容器而扩大燃烧范围。在使用过程中，灭火器应当始终处于倒置状态，否则会中断喷射。使用时灭火器的筒盖和底部不能朝向人，以防止因筒盖、底部爆破造成伤亡事故。3)干粉灭火器①适用范围：碳酸氢钠干粉灭火器适用于易燃、可燃的液体、气体及带电设备(B类、C类、E类)的初起火灾。磷酸铵盐干粉灭火器除可用于上述几类火灾外，还可用于扑救固体物质(A类)的初起火灾。但这两者都不能扑救金属燃烧(D类)火灾。②使用方法：灭火时，可手提灭火器快速奔赴火场，在距燃烧处5米左右，放下灭火器。如在室外，应选择在上风方向喷射。使用的干粉灭火器若是外挂式储压式的，使用者应一手紧握喷枪，另一手提起储气瓶上的开启提环；如果储气瓶的开启是手轮式的，则向逆时针方向旋开，并旋到最高位置，随即提起灭火器。当干粉喷出后，迅速对准火焰根部扫射。使用的干粉灭火器若是内置式储气瓶的或者是储压式的，使用者应先将开启把上的保险销拔下，然后一只手握住喷射软管前端喷嘴部，另一只手将开启压把压下，打开灭火器进行灭火。在使用有喷射软管的灭火器或储压式灭火器时，一手应始终压住压把，不能放开，否则会中断喷射。③注意事项：干粉灭火器扑救可燃、易燃液体火灾时，应对准火焰腰部扫射；如果被扑救的液体火灾呈流淌燃烧时，应对准火焰根部由近而远，并左右扫射，直至把火焰全部扑灭。如果可燃液体在容器内燃烧，使用者应对准火焰根部左右晃动扫射，使喷射出的干粉流覆盖整个容器开口表面；当火焰被赶出容器时，使用者仍应继续喷射，直至将火焰全部扑灭。在扑救容器内可燃液体火灾时，应注意不能将喷嘴直接对准液面喷射，防止喷流的冲击力使可燃液体溅出而扩大火势，造成灭火困难。如果可燃液体在金属容器中燃烧时间过长，容器的壁温已高于扑救可燃液体的自燃点，此时极易造成灭火后再复燃的现象，若与泡沫类灭火器联用，则灭火效果更佳。使用磷酸铵盐干粉灭火器扑救固体物质火灾时，应对准燃烧最猛烈处喷射，并上下、左右扫射。如条件许可，使用者可提着灭火器沿着燃烧物的四周边走边喷，使干粉灭火剂均匀地喷在燃烧物的表面，直至将火焰全部扑灭。4)二氧化碳灭火器①适用范围：二氧化碳灭火器所充装的二氧化碳灭火剂，是一种化学性质稳定的气体，不燃烧、不助燃、不导电、不腐蚀，主要用于扑救贵重设备、档案资料、仪器仪表、600伏以下电气设备及油类的初起火灾。②使用方法：灭火时，将灭火器提到火场，在距燃烧物5米左右，拔出灭火器保险销，一手握住喇叭筒根部的手柄，另一只手紧握启闭阀的压把。对没有喷射软管的二氧化碳灭火器，应把喇叭筒往上扳70°~90°。使用时，不能直接用手抓住喇叭筒外壁或金属连线管，防止手被冻伤。如果可燃液体呈流淌状燃烧时，使用者应将二氧化碳灭火剂的喷流由近而远向火焰喷射。如果可燃液体在容器内燃烧时，使用者应将喇叭筒提起，从容器的一侧上部向燃烧的容器中喷射。但不能将二氧化碳射流直接冲击可燃液面，以防止将可燃液体冲出容器而扩大火势，造成灭火困难。③注意事项：使用二氧化碳灭火器时，在室外使用的，应选择在上风方向喷射，并且手要放在钢瓶的木柄上，防止冻伤；在室内窄小空间使用的，灭火后使用者应迅速离开，以防窒息。(3)灭火器设置的要求。灭火器的摆放地点、位置应当便于使用、便于管理，原则上要符合以下几个要求。1)设置要醒目。灭火器应设置在位置明显的地点，一旦发生火灾，人们可以很容易地看到。有的单位出于防止丢失的考虑，将灭火器放在比较隐蔽的房间里或角落处，如果发生火灾很难找到，也不便于日常管理。同时要注意，灭火器的设置不应当占用或阻塞疏散通道，不得影响人员的安全疏散。2)取用要方便。灭火器应当设置在便于使用人员取用的位置，不应放得过高、过低，或者锁闭在箱子内。如手提式灭火器，应当设置在挂钩、托架或者灭火器箱内(灭火器箱不得上锁),其顶部离地面高度应小于1.5米，底部离地面高度不宜小于0.08米。3)存放要牢固。手提式灭火器悬挂在挂钩上或放置在托盘上时，要确保安全，防止脱落损坏；推车式灭火器不要设置在斜坡或基础不牢固的地方，防止出现滑动。4)标志要明显。灭火器如果放在相对隐蔽的地方，如在大型公众聚集场所，或在夜间经营的大型公共娱乐场所等地方，人们视线很容易受到遮挡，应当设置明显的提示性标志，甚至可以采取灯光或发光的指示标志，标明"灭火器设置点",并用方向标指引人们寻找。同时，灭火器上的主要性能标志