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2020內蒙古一級消防工程師備考-從頭帶你學消防之《技術實務》(1.2)

2019-11-19 15:16:02| 來源: 內蒙中公教育

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第二章 火災基礎知識

學習要求:通過本章的學習,了解火災的定義與分類,了解火災的危害性和火災發生的常見原因,熟悉火災蔓延的機理與途徑,以及滅火的基本原理與方法。

第一節 火災的定義、分類與危害

一、火災的定義

根據國家標準,火災是指在時間或空間上失去控制的燃燒。

二、火災的分類

(一)按照燃燒對象的性質分類

A 類火災:固體物質火災。例如,木材、棉、毛、麻、紙張等火災。

B 類火災:液體或可熔化固體物質火災。例如,汽油、煤油、原油、甲醇、乙醇、瀝青、石蠟等火災。

C 類火災:氣體火災。例如,煤氣、天然氣、甲烷、乙烷、氫氣、乙炔等火災。

D 類火災:金屬火災。例如,鉀、鈉、鎂、鈦、鋯、鋰等火災。

E 類火災:帶電火災。物體帶電燃燒的火災。例如,變壓器等設備的電氣火災等。

F 類火災:烹飪器具內的烹飪物(如動物油脂或植物油脂)火災。

例:下列物質中,火災分類屬于 A 類火災的是()。(2017 真題)

A.石蠟

B.鉀

C.瀝青

D.棉布

答案: D

(二)按照火災事故所造成的災害損失程度分類

三、火災的危害

(一)危害生命安全

(二)造成經濟損失

(三)破壞文明成果

(四)影響社會穩定

(五)破壞生態環境

第二節 火災發生的常見原因

一、電氣

二、吸煙

三、生活用火不慎

四、生產作業不慎

五、玩火

六、放火

七、雷擊

第三節 建筑火災蔓延的機理與途徑

一、建筑火災蔓延的傳熱基礎

熱量傳遞有三種基本方式,即熱傳導、熱對流和熱輻射。

(一)熱傳導

熱傳導又稱導熱,屬于接觸傳熱,是連續介質就地傳遞熱量而又沒有各部分之間相對的宏觀位移的一種傳熱方式。

表 1-2-1 一些常用材料的熱導率

(二)熱對流

熱對流又稱對流,是指流體各部分之間發生相對位移,冷熱流體相互摻混引起熱量傳遞的方式。由于流體中存在溫度差,所以也必然存在導熱現象,但導熱在整個傳熱中處于次要地位。工程上,常把具有相對位移的流體與所接觸的固體表面之間的熱傳遞過程稱為對流換熱。

建筑發生火災過程中,一般來說,通風孔洞面積越大,熱對流的速度越快;通風孔洞所處位置越高,對流速度越快。熱對流對初期火災的發展起重要作用。

(三)熱輻射

輻射是物體通過電磁波來傳遞能量的方式。熱輻射是因熱的原因而發出輻射能的現象。與導熱和對流不同的是,熱輻射在傳遞能量時不需要互相接觸即可進行,所以它是一種非接觸傳遞能量的方式,即使空間是高度稀薄的太空,熱輻射也能照常進行。最典型的例子是太陽向地球表面傳遞熱量的過程。

火場上的火焰、煙霧都能輻射熱能,輻射熱能的強弱取決于燃燒物質的熱值和火焰溫度。物質熱值越大,火焰溫度越高,熱輻射也越強。輻射熱作用于附近的物體上,能否引起可燃物質著火,要看熱源的溫度、距離和角度。

例:建筑保溫材料內部傳熱的主要方式是()。(2017 真題)

A.絕熱

B.熱傳導

C.熱對流

D.熱輻射

答案: B

二、建筑火災的煙氣蔓延

建筑發生火災時,煙氣流動的方向通常是火勢蔓延的一個主要方向。一般,500℃以上熱煙所到之處,遇到的可燃物都有可能被引燃起火。

(一)煙氣的擴散路線

煙氣擴散流動速度與煙氣溫度和流動方向有關。煙氣在水平方向的擴散流動速度較小,在火災初期為 0.1~0.3m/s,在火災中期為 0.5~0.8m/s。煙氣在垂直方向的擴散流動速度較大,通常為 1~5m/s。在樓梯間或管道豎井中,由于煙囪效應產生的抽力,煙氣上升流動速度很大,可達 6~8m/s,甚至更大。

當高層建筑發生火災時,煙氣在其內的流動擴散一般有三條路線:第1條,也是最主要的一條是著火房間→走廊→樓梯間→上部各樓層→室外;第二條是著火房間→室外;第三條是著火房間→相鄰上層房間→室外。

(二)煙氣流動的驅動力

1.煙囪效應

當建筑物內外的溫度不同時,室內外空氣的密度隨之出現差別,這將引發浮力驅動的流動。豎井是發生這種現象的主要場合,在豎井中,由于浮力作用產生的氣體運動十分顯著,通常稱這種現象為煙囪效應。在火災過程中,煙囪效應是造成煙氣向上蔓延的主要因素。

2.火風壓

火風壓是指建筑物內發生火災時,在起火房間內,由于溫度上升,氣體迅速膨脹,對樓板和四壁形成的壓力;痫L壓的影響主要在起火房間,如果火風壓大于進風口的壓力,則大量的煙火將通過外墻窗口,由室外向上蔓延;若火風壓等于或小于進風口的壓力,則煙火便全部從內部蔓延,當它進入樓梯間、電梯井、管道井、電纜井等豎向孔道以后,會大大加強煙囪效應。

煙囪效應和火風壓不同,它能影響全樓。

3.外界風的作用

(三)煙氣蔓延的途徑

1.孔洞開口蔓延

2.穿越墻壁的管線和縫隙蔓延

3.悶頂內蔓延

由于煙火是向上升騰的,因此頂棚上的人孔、通風口等都是煙火進入的通道。悶頂內往往沒有防火分隔墻,空間大,很容易造成火災水平蔓延,并通過內部孔洞再向四周的房間蔓延。

4.外墻面蔓延

在外墻面,高溫熱煙氣流會促使火焰躥出窗口向上層蔓延。一方面,由于火焰與外墻面之間的空氣受熱逃逸形成負壓,周圍冷空氣的壓力致使煙火貼墻面而上,使火蔓延到上一層;另一方面,由于火焰貼附外墻面向上蔓延,致使熱量透過墻體引燃起火層上面一層房間內的可燃物。建筑物外墻窗口的形狀、大小對火勢蔓延有很大影響。

三、建筑火災發展的幾個階段

(一)初期增長階段

初期增長階段從出現明火算起,此階段燃燒面積較小,只局限于著火點處的可燃物燃燒,局部溫度較高,室內各點的溫度不平衡,其燃燒狀況與敞開環境中的燃燒狀況差不多。由于可燃物性能、分布和通風、散熱等條件的影響,燃燒的發展大多比較緩慢,有可能形成火災,也有可能中途自行熄滅,燃燒發展不穩定;馂某跗痣A段持續時間的長短不定。

(二)充分發展階段

在建筑室內火災持續燃燒一定時間后,燃燒范圍不斷擴大,溫度升高,室內的可燃物在高溫的作用下,不斷分解釋放出可燃氣體,當房間內溫度達到 400~600°C 時,室內絕大部分可燃物起火燃燒,這種在限定空間內可燃物的表面全部卷入燃燒的瞬變狀態,即為轟燃。轟燃的出現是燃燒釋放的熱量在室內逐漸累積與對外散熱共同作用、燃燒速率急劇增大的結果。影響轟然發生最重要的兩個因素是輻射和對流情況,即建筑室內上層煙氣的熱量得失。通常,轟然的發生標志著室內火災進入全面發展階段。但不是每個火場都會出現轟燃,大空間建筑、比較潮濕的場所就不易發生。

(三)衰減階段

在火災全面發展階段的后期,隨著室內可燃物數量的減少,火災燃燒速度減慢,燃燒強度減弱,溫度逐漸下降,一般認為火災衰減階段是從室內平均溫度降到其峰值的 80%時算起。隨后房間內溫度下降顯著,直到室內外溫度達到平衡為止,火災完全熄滅。

上述后兩個階段是通風良好情況下室內火災的自然發展過程。實際上,一旦室內發生火災,常常伴有人為的滅火行動或自動滅火設施的啟動,因此會改變火災的發展過程。不少火災尚未發展就被撲滅,這樣室內就不會出現破壞性的高溫。如果滅火過程中,可燃材料中的揮發分并未完全析出,可燃物周圍的溫度在短時間內仍然較高,易造成可燃揮發分再度析出,一旦條件合適,可能會出現死灰復燃的情況,這種情況不容忽視。

第四節 滅火的基本原理與方法

一、冷卻滅火

對于可燃固體,將其冷卻在燃點以下;對于可燃液體,將其冷卻在閃點以下,燃燒反應就可能會中止。用水撲滅一般固體物質引起的火災,主要是通過冷卻作用來實現的,水具有較大的比熱容和很高的汽化熱,冷卻性能很好。

二、隔離滅火

例如,自動噴水泡沫聯用系統在噴水的同時噴出泡沫,泡沫覆蓋于燃燒液體或固體的表面,在發揮冷卻作用的同時,將可燃物與空氣隔開,從而可以滅火。再如,可燃液體或可燃氣體火災,在滅火時,迅速關閉輸送可燃液體或可燃氣體的管道的閥門,切斷流向著火區的可燃液體或可燃氣體的輸送,同時打開可燃液體或可燃氣體通向安全區域的閥門,使已經燃燒或即將燃燒或受到火勢威脅的容器中的可燃液體、可燃氣體轉移。

三、窒息滅火

可燃物的燃燒是氧化作用,需要在最.低氧濃度以上才能進行,低于最.低氧濃度,燃燒不能進行,火災即被撲滅。一般氧濃度低于 15%時,就不能維持燃燒。在著火場所內,可以通過灌注不燃氣體,如二氧化碳、氮氣、蒸汽(水噴霧)等,來降低空間的氧濃度,從而達到窒息滅火。

四、化學抑制滅火

由于有焰燃燒是通過鏈式反應進行的,如果能有效地抑制自由基的產生或降低火焰中的自由基濃度,即可使燃燒中止;瘜W抑制滅火的滅火劑常見的有干粉和七氟丙烷;瘜W抑制法滅火,滅火速度快,使用得當可有效地撲滅初期火災,減少人員傷亡和財產損失。但抑制法滅火對于有焰燃燒火災效果好,對深位火災,由于滲透性較差,滅火效果不理想。在條件許可的情況下,采用抑制法滅火的滅火劑與水、泡沫等滅火劑聯用,會取得明顯效果。

例:下列滅火劑中,在滅火過程中含有窒息滅火機理的有()。(2015 真題)

A.二氧化碳

B.泡沫

C.直流水

D.水噴霧

E 氮氣答案: ABDE

例:下列滅火器中,滅火劑的滅火機理為化學抑制作用的是()。(2016 真題)

A.泡沫滅火器

B.二氧化碳滅火器

C.水基型滅火器

D.干粉滅火器

答案:D

 

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(責任編輯:岳海兵)

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