安全工程師《生產技術》:滅火原理、滅火方法

發布日期:2016-05-07 作者: 點擊:

 滅火原理、滅火方法的分類及特點


  1.滅火的基本原理


  根據燃燒的基本條件,任何可燃物產生燃燒或持續燃燒都必須具備燃燒的必要條件和充分條件。因此,火災發生后,滅火就是破壞燃燒條件、使燃燒反應終止的過程。滅火的基本原理可以歸納為4種,即冷卻、窒息、隔離和化學抑制。前三種滅火作用主要是物理過程,化學抑制是一個化學過程。不論是使用滅火劑還是通過其他機械方式來滅火,都是利用上述4種原理中的一種或多種結合來實現的。


  2.滅火的基本措施


  掌握了物質燃燒的條件,就可以了解預防和撲救火災的原理。一切防火措施都是為了防止燃燒的3個條件同時存在,所能采取的基本措施是:(1)控制可燃物;(2)隔絕助燃物;(3)消除點火源;(4)阻止火勢蔓延。


  3.滅火劑:水滅火劑、氣體滅火劑、泡沫滅火劑、干粉滅火劑


 ?。?)水滅火劑。


  水能從燃燒物中吸收很多熱量,使燃燒物的溫度迅速下降,使燃燒終止。水在受熱汽化時,體積增大1700多倍,當大量的水蒸氣籠罩于燃燒物的周圍時,可以阻止空氣進入燃燒區,從而大大減少氧的含量,使燃燒因缺氧而窒息熄滅。


  滅火時水的形態及應用范圍主要包括:


 ?、僦绷魉烷_花水。直流水、開花水可用于撲救一般固體物質的火災(如煤炭、木制品、糧草、棉麻、橡膠、紙張等),還可撲救閃點在120℃、常溫下呈半凝固狀態的重油火災。


 ?、陟F狀水。由噴霧水槍噴出,水滴直徑小于1μm的水流稱霧狀水。它可大大提高水與燃燒物或火焰的接觸面積,因而降溫快、滅火效率高??捎糜趽錅缈扇挤蹓m、纖維狀物質、谷物堆囤等固體物質的火災,也可用于電氣設備火災的撲救。但是與直流水相比,開花水和霧狀水的射程均較近,不能遠距離使用。


 ?、奂毸F滅火技術 它采用特定的壓力裝置將水箱中的水分解成滴徑數微米的細水霧,再驅動細水霧直接到達燃燒的火焰表面,通過卷吸等作用,形成一個穩固的隔氧冷卻層,使火災得到有效地抑制,直至熄滅。


  不能用水撲滅的火災主要包括:


 ?、倜芏刃∮谒筒蝗苡谒囊兹家后w的火災,如汽油、煤油、柴油等。苯類、醇類、醚類、酮類、酯類及丙烯腈等大容量儲罐,如用水撲救,則水會沉在液體下層,被加熱后會引起爆沸,形成可燃液體的飛濺和溢流,使火勢擴大。


 ?、谟鏊a生燃燒物的火災,如金屬鉀、鈉、碳化鈣等,不能用水,而應用砂土滅火。


 ?、哿蛩?、鹽酸和硝酸引發的火災,不能用水流沖擊,因為強大的水流能使酸飛濺,流出后遇可燃物質,有引起爆炸的危險。酸濺在人身上,能灼傷人。


 ?、茈姎饣馂奈辞袛嚯娫辞安荒苡盟畵渚?,因為水是良導體,容易造成觸電。


 ?、莞邷貭顟B下化工設備的火災不能用水撲救,以防高溫設備遇冷水后驟冷,引起形變或爆裂。


 ?。?)氣體滅火劑。


  氣體滅火劑的使用始于19世紀末期。由于氣體滅火劑具有釋放后對保護設備無污染、無損害等優點,其防護對象逐步向各種不同領域擴充。


  由于二氧化碳的來源較廣,利用隔絕空氣后的窒息作用可成功抑制火災,因此早期的氣體滅火劑主要采用二氧化碳。


  在研究二氧化碳滅火系統的同時,國際社會及一些西方發達國家不斷地開發新型氣體滅火劑,鹵代烷1211、1301滅火劑具有優良的滅火性能,因此在一段時間內鹵代烷滅火劑基本統治了整個氣體滅火領域。后來,人們逐漸發現釋放后的鹵代烷滅火劑與大氣層的臭氧發生反應,致使臭氧層出現空洞,使生存環境惡化。因此,國家環保局于1994年專門發出《關于非必要場所停止再配置鹵代烷滅火器的通知》。


  淘汰鹵代烷滅火劑,促使人們尋求新的環保氣體替代。


  被列為國際標準草案ISO 14520的替代物有14種。綜合各種替代物的環保性能及經濟分析,七氟丙烷滅火劑最具推廣價值。該滅火劑屬于含氫氟烴類滅火劑,國外稱為FM-200,具有滅火濃度低、滅火效率高、對大氣無污染的優點。


 ?。?)泡沫滅火劑。


  高倍數泡沫滅火系統替代低倍數泡沫滅火系統是當今的發展趨勢。


  高倍數泡沫的應用范圍遠比低倍數泡沫廣泛得多。


  高倍數泡沫滅火劑的發泡倍數高(201~1000倍),能在短時間內迅速充滿著火空間,特別適用于大空間火災,并具有滅火速度快的優點;


  而低倍數泡沫則與此不同,它主要靠泡沫覆蓋著火對象表面,將空氣隔絕而滅火,且伴有水漬損失,所以它對液化烴的流淌火災和地下工程、船舶、貴重儀器設備及物品的滅火是無能為力的。


  高倍數泡沫滅火技術已被各工業發達國家應用到石油化工、冶金、地下工程、大型倉庫和貴重儀器庫房等場所。尤其在近10年來,高倍數泡沫滅火技術多次在油罐區、液化烴罐區、地下油庫、汽車庫、油輪、冷庫等場所撲救失控性大火起到決定性作用。


  (4)干粉滅火劑。


  干粉滅火劑由一種或多種具有滅火能力的細微無機粉末組成,主要包括活性滅火組分、疏水成分、惰性填料,粉末的粒徑大小及其分布對滅火效果有很大的影響。


  窒息、冷卻、輻射及對有焰燃燒的化學抑制作用是干粉滅火效能的集中體現,其中化學抑制作用是滅火的基本原理,起主要滅火作用。干粉滅火劑中的滅火組分是燃燒反應的非活性物質,當進入燃燒區域火焰中時,捕捉并終止燃燒反應產生的自由基,降低了燃燒反應的速率,當火焰中干粉濃度足夠高,與火焰的接觸面積足夠大,自由基中止速率大于燃燒反應生成的速率,鏈式燃燒反應被終止,從而火焰熄滅。


  干粉滅火劑與水、泡沫、二氧化碳等相比,在滅火速率、滅火面積、等效單位滅火成本效果三個方面有一定優越性,因其滅火速率快,制作工藝過程不復雜,使用溫度范圍寬廣,對環境無特殊要求,以及使用方便,不需外界動力、水源,無毒、無污染、安全等特點,目前在手提式滅火器和固定式滅火系統上得到廣泛的應用,是替代哈龍滅火劑的一類理想環保滅火產品。


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關鍵詞:干粉滅火劑

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