消防灭火基本基础知识讲解汇编
-
消防灭火基本基础知识讲解汇编
第一节
燃烧知识
第二节
防火灭火知识
第三节
防火灭火基础知识
第四节
常用灭火器
第五节
逃生知识
第一节
燃烧基础知识
一、火灾的危害
“火”
对于生活在当今文明时代的人们来说，也许并不
感到陌生和神秘。
在人们日常生活中，
每日三餐，
烧水做饭；
< br>秋去冬来，取暖御寒；黑暗之中，点灯照明；喜庆之日，燃
放烟花等；修桥筑路，
采煤发电，车船行驶，卫星上天，处
处都离不开火。可以说，火无处不在，无时不有。<
/p>
人类用火的历史非常久远。据推测，人类用火可追溯到
200
万年以前。火的应用，对人类的发展和社会进步，发挥
了巨大、深远的作用。人类学会用火是人类跨入文明世界的
重要标志。它
使人类摆脱了茹毛饮血的境地，使人类可以支
配自然，把人同动物彻底分开。新石器时代
，火被用来烧制
陶器；青铜器时代，人类用火烧制青铜做工具，从野蛮蒙昧
1
的状态进入“文明时代”
。人类用火炼铁，铁制
工具的出现
推动人类进入封建社会。到了
18
< br>世纪，蒸汽机的发明和广
泛应用，促进了近代工业的兴起和资本主义的发展。直到
科
学发展的今天，人们也离不开火。纵观人类历史，实际上就
是
一部用火发展的历史。
有人就有火，有火就有火灾。因此
，在充分认识火灾危
害的基础上，只有不断提高消防安全意识，加强对火的控制
与管理，才能有效地预防火灾的发生。
二、物质燃烧的条件
可燃物
与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、
发光和
(
或
)
发烟现象，称为燃烧。在时问或空间上失
去控制
的燃烧就形成了火灾。为了有效地控制火势和灭火，需要全
面地了解燃烧的基本原理和规律，以便在掌握燃烧规律的基
础上，通过破坏燃烧的基本
条件，达到控制和扑灭火灾的目
的。
(
一
)
燃烧的必要条件
为了更好地掌握防火、灭火原理，首先应该了解物质燃
烧的条件
。任何物质发生燃烧，都有一个由未燃烧状态转向
燃烧状态的过程。燃烧过程的发生和发
展，必须具备以下三
个必要条件：可燃物、氧化剂和温度
(
引火源
)
。只有在上述
三个条件同时具备的情况下可燃物质才能发生燃烧，三个条
件无论缺少哪一个，燃烧
都不能发生。
2
1
．可燃物
凡是能
与空气中的氧气或其他氧化剂起燃烧化学反应
的物质称可燃物。自然界中的可燃物种类繁
多，按其物理状
态，分为气体可燃物、液体可燃物和固体可燃物三种类别。
但从化学的角度上讲，可燃物都是未达到其最高氧化状态的
材料。一种特定的
材料能否被进一步氧化，取决于它的化学
性质。任何主要由碳和氢组成的材料都可以被氧
化，绝大多
数的可燃固体、可燃液体和气体都含有一定比例的碳和氢。
< br>除了含有碳和氢的化合物以外，含有其他元素的许多化合物
也是可燃的，如某些物
质，可以在空气中或氧气中燃烧；某
些金属如镁、铝、钙等在某些条件下可以在纯氯气的
环境中
燃烧。有许多物质在相当高的温度下可以通过自己的分解而
放出光和热，如肼
(N
2
H
4
)
、二硼烷
(B<
/p>
2
H
6
)
与臭氧
(0
3
)<
/p>
等。
2
．氧化剂
能帮助
和支持可燃物燃烧的物质，即能与可燃物发生氧
化反应的物质，
称为氧化剂。
燃烧过程中的氧化剂主要是氧，
它包括游离的氧或
化合物中的氧。空气中含有大约
21%
的
氧，因此可燃物在大气中的燃烧以游离的氧作为氧化剂，这
种燃烧是最普遍的。除了氧
元素以外，某些物质也可以作为
燃烧反应的氧化剂，如氟、氯等。
3
．温度
(
引
火源
)
引火源是指供给可燃物与氧或助燃剂发生燃烧反应的
3
能量来源。常见的是热能，其他还有化学能、电能、机械能
等转变的热
能。
燃烧反应可以通过用明火点燃处于空气
(
< br>或氧
气
)
中的可燃物或通过加热
处于空气
(
或氧气
)
< br>中的可燃物来
实现。在无外界引火源时，只有将可燃物加热到其着火点以
上才能使燃烧反应进行。冈此，物质的燃烧除了其可燃性和
氧之外，还需
要温度和热量。由于各种可燃物的化学组成和
化学性质各不相同，其发生燃烧的温度也不
同。
(
二
)
燃烧的充分条件
具备了
燃烧的必要条件，并不意味着燃烧必然发生。在
各种必要条件中，还有一个“量”的概念
，这就是发生燃烧
或持续燃烧的充分条件。燃烧的充分条件是：
1
．一定的可燃物浓度
可燃气体或蒸气只有达到一定浓度时，才会发生燃烧或
爆炸。例如，
甲烷只有在其浓度达到
5
％时才有可能发生燃
< br>烧。而车用汽油在
-38
℃以下、灯用煤油在
40
℃以下、甲醇
在
7<
/p>
℃以下均不能达到燃烧所需的浓度，因此虽有充足的氧
气和明火，
仍不能发生燃烧。
2
．一定的氧气含量
各种不同的可燃物发生燃烧，均有本身固定的最低含氧
量要求。
低于这一浓度，
虽然燃烧的其他必要条件全部具备，
燃烧仍然不会发生。
例如，
汽油的最低含氧量要求为<
/p>
14
．
4
％，<
/p>
煤油为
15
％，乙醚为
< br>12
％。
4
3
．一定的点火能量
各种不同可燃物发生燃烧，均有本身固定的最小点火能
量要求。例如
，在化学计量浓度下，汽油的最小点火能量为
0.2mJ
，乙醚
为
0.19mJ
，甲醇为
0.215m
J
。
以上论述的是燃烧所需要的必要和
充分条件，所谓防火
和灭火的基本措施就是去掉其中的一个或几个条件，使燃烧
不致发生或不能持续。
三、物质燃烧的特点
(
一
)
气体可燃物的燃烧特点
由于化学组成不同，各种可燃气的燃烧过程和燃烧速度
也不相同。简单的气体燃烧只需受热、氧化过程，而复杂的
气体要经过
受热、分解、氧化等过程才能开始燃烧。因此，
简单的小分子气体比复杂的大分子气体燃
烧速度快。
可燃气体燃烧有两种形式。如果可
燃气体与空气混合是
在燃烧过程中进行的，
则发生稳定式的燃烧
，
亦称扩散燃烧。
例如，烧煤气做饭、点瓦斯灯照明、烧乙炔气
焊接等，都是
稳定式燃烧。这样的燃烧，只要控制得好，一般不会造成火
灾。
如果可燃气体与空气
}
昆
合是在燃烧之前就已完成，
那么
遇火源就会发生爆炸式燃烧，也
叫动力燃烧。盛装过可燃气
体或易燃、可燃液体的容器、管道检修之前，若不进行洗涤<
/p>
和置换，就点火烧焊，往往会形成瞬间的爆炸式燃烧。如果
把气态
可燃物与空气
(
或纯氧气
)
相互混合，当混合气体中气
5
态可燃物的浓度处
于一定范围时，一旦遇到引火源，混合气
体就会被引燃而发生爆炸式燃烧。这时的浓度范
围称爆炸浓
度范围，亦称爆炸浓度极限
(
用体积百分数表示
)
。可燃气与
空气
组成的混合气体遇引火源能发生爆炸的可燃气最低浓
度
(
用体积百分数表示
)
，称爆炸下限，能发生爆
炸的可燃气
最高浓度称爆炸上限。不同的可燃气的爆炸极限是不同的，
< br>例如，乙炔的爆炸极限为
2.5
％～
82
％，氢气的爆炸极限为
4
％～
75
％，氨气的爆炸极限为
1.5
％～
27
％。可燃气的爆
< br>炸下限越低，爆炸极限范围越宽，发生爆炸的机会越多，爆
炸危险性越大。显然，
上述三种气体的爆炸危险：乙炔
>
氢
气
>
氨气。
爆炸浓
度极限是一个重要的消防安全技术参数。一般来
说，可燃混合气中可燃气体的浓度低于爆
炸浓度下限时，因
可燃物的浓度过低，遇引火源不会爆炸。在可燃气体浓度介
于爆炸浓度下限和上限之间时，混合气体中的可燃物与助燃
物的比例能满足
燃烧反应的需要，所以遇引火源后会发生爆
炸。在可燃气的浓度超过爆炸浓度上限时，因
助燃物的浓度
过低，遇引火源不能发生爆炸。但这种浓度的混合气体若从
容器中扩散或喷射到空气中时，再遇引火源便会因补充了新
鲜空气而发生燃烧。
(
二
)
液体可燃物的燃烧特点
可燃物体的燃烧实际上是可燃液体蒸气的燃烧，因此，
6
液体能否发生燃烧、
燃烧速率的高低与液体的蒸气压、
闪点、
沸点和蒸发速率等性质有关。某些液体在储存温度下，液面
上的蒸气压在易燃范围内时遇火源，其火焰传播速度快。易
燃液体和可燃液
体的闪点高于储存温度时，其火焰传播速率
较低。因为火灾的热量必须足以加热液体表面
，并在火焰扩
散通过蒸气之前形成易燃蒸气一空气混合物。影响这一过程
的有环境因素、风速、温度、燃烧热、蒸发潜热、大气压等。
液态烃类燃烧时，通常具有橘色火焰并散发浓密的黑色
烟云。醇类燃
烧时，通常具有透明的蓝色火焰，几乎不产生
烟雾。某些醚类燃烧时，液体表面伴有明显
的沸腾状，这类
物质的火灾难以扑灭。在不同类型油类的敞口储罐的火灾中
容易出现三种特殊现象：沸溢、喷溅和冒泡。
液体在
燃烧过程中，由于向液层内不断传热，会使含有
水分、粘度大、沸点在
< br>100
℃以上的重油、原油产生沸溢和
喷溅现象，造成大
面积火灾。这种现象称为突沸，往往会造
成很大的危害，这类油品称为沸溢性油品。
(
三
)
固体可燃物的燃烧特点
固体可
燃物必须经过受热、蒸发、热分解，固体上方可
燃气体浓度达到燃烧极限，才能持续不断
地发生燃烧。
固体可燃物由于其分子结构的复杂
性、物理性质的不
同，其燃烧方式也不同：有蒸发燃烧、分解燃烧、表面燃烧
和阴燃四种。
7
1
．蒸发燃烧：熔点较低的可燃固体，受热后熔融，然
后与可燃液体一
样蒸发成蒸气而燃烧。如硫、磷、沥青、热
塑性高分子材料等。
2
．分解燃烧：分子结构复杂的固体可燃物，在受热后
分解出其组成成分与加热温度相应的热分解产物，这些分解
产物再氧化燃烧，
称为分解燃烧。例如，木材、纸张、棉、
麻、毛丝、热固塑料、合成橡胶等的燃烧。
3
．表面燃烧：蒸气压非常小或者难
以热分解的可燃固
体，不能发生蒸发燃烧或分解燃烧。当氧气包围物质的表层
时，呈炽热状态发生无焰燃烧，属于非均相燃烧，即表面燃
烧。表面发红，
而无火焰，如木炭、焦炭等的燃烧。
4
．阴燃：一些固体可燃物在空气不流通、加热温度较
低或含水分较高
时会阴燃，如成捆堆放的棉、麻、纸张及大
堆垛的煤、草、湿木材等。随着阴燃的进行，
热量聚集、温
度升高，此时空气的导入可能会转变为有焰燃烧。
四、热传播的几种途径
火灾发
生、发展的整个过程始终伴随着热传播过程，热
传播是影响火灾发展的决定因素。热传播
有三种途径：热传
导、热对流和热辐射。
(
一
)
热传导
热量通过直接接触的物体，从温度较高部位传递到温度
较低部位的过程，叫热传导。
8
影响热传导的主要因素是：温差、导热系数和导热物体
的厚度和截面
积。温差是热量传导的动力，温差越大，传导
的热量越多；导热系数是材料导热能力大小
的标志，不同物
质的导热系数各不相同。
一般说来，
固体物质是强的热导体，
液体物质次之，气体物质较差。金属材料为优良热
导体，非
金属固体多为不良热导体。导热系数愈大、厚度愈小，传导
的热量愈多。
(
二
)
热对流
热通过
流动介质，由空间的一处传播到另一处的现象，
叫做热对流。
影响热对流的主要因素是：温差，通风孔洞面积、高度
和通风孔洞所
处的高度。燃烧区的温度愈高，与环境温度的
温差愈大，热对流速度愈快；火场中，通风
孔洞面积愈大、
愈高，热对流速度愈快；通风孔洞所处位置愈高，热对流速
度愈快。
热对流是热传播的重要方式，是影
响初期火灾发展的最
主要因素。
(
三
)
热辐射
以电磁波形式传递热量的现象，叫做热辐射。
热辐射的主要特点是：任何物体
(
气体、液
体、固体
)
都
能把热以电磁波的形式辐
射出去，也能吸收别的物体辐射出
来的热能。而且，热辐射不需通过任何介质，通过真空
也能
9
进行辐射。通过热辐射传播的热量和火焰温度的四次方
成正
比。因此，当火灾处于发展阶段时，热辐射成为热传播的主
要形式。
五、燃烧产物及其危害性
(
一
)
燃烧产物的
含义
由燃烧或热解作用而产生的全部的物质，称为燃烧产
物。
燃烧产物通常指：燃烧生成的气体、热量、可见烟等。
1
．燃烧生成气体，一般指：一氧化碳、氰化氢、二氧
化碳、丙烯醛、氯化氢、二氧化硫等。
2
．大多数物质的燃烧是一种放热的化学氧化过程。从
这种过程放出的
能量以热量的形式表现，形成热气的对流与
辐射。热量对人体具有明显的物理危害。
3
．由燃烧或热解作用所产生的悬浮
在大气中可见的固
体和
(
或
)
液体颗粒总称为烟。其粒径一般在
0.01
～
10
μ
m
。
这种含碳物质中大多数物质是在火灾中不完全燃烧所生成
的。
燃烧产物的数量、
组成等，
随物质的化学组成以及温度、
空气的供给情况
等的变化而不同。
(
二
)
不同物质的燃烧产物
1
．单质燃烧产物：一般单质在空气中完全燃烧，其产
物为构成该单质的元素的氧化物。如碳、氢、硫等。
10