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怎样应对火灾
怎样应对火灾?
我们在日常生活中经常看到各种火灾事故案例,火灾事故对普通百姓的人身安全造成严重伤害。
那么,火灾到底是如何发生、发展的?
遇到火灾时应该如何灭火、逃生?
火灾时如何发生的?
火的使用是人类迈向文明的重要标志。
然而,火如果失去控制,在燃烧条件充分的情况下自由发展,则会导致危及生命财产安全的复杂燃烧现象,这就是火灾。
火灾的发生虽然具有一定的偶然性和随机性,但其中仍然有很多科学规律可以遵循。
火三角
发生火灾的情况虽然复杂多变,但都必须具备一些基本的燃烧条件,也就是必须要有可燃物(燃料)、助燃剂和点火源,这被称为火三角。
这三个条件缺一不可,并且只有三个因素相互作用时,火灾才能发生。
可燃物(即燃料)就是能于空气中的氧或者其他氧化物起燃烧化学反应的物质,可能是气体、液体或固体。
可燃物大多是含碳和氢的混合物(例如天然气、汽油、木头、纸张、棉布、塑料等),不过某些金属(如镁、铝、钙)在特定的条件下也可以燃烧。
助燃剂是帮助和支持可燃物燃烧的物质,也就是能与可燃物发生氧化反应的物质,又叫氧化剂。
通常,火灾中的助燃剂主要是空气中的氧气。
点火源则是引起可燃物与助燃剂发生燃烧反应的能量来源,最常见的就是热能。
热能说起来简单,但其实它的来源很复杂,化学能、电能、机械能等都可以转变为热能。
所以放火、灭火时,要全面考虑这些可能的点火源。
火灾的过程
火灾的整个发展过程大体可分为初期增长、充分发展和减弱三个阶段。
在火灾初期增长阶段,燃烧现象通常并不明显。
此时可能存在两种燃烧,也就是有火焰的燃烧和无火焰的燃烧(阴燃)。
大部分固体燃烧属于明火燃烧,在火灾刚刚开始的阶段,燃烧的区域一般很小,而且火势、烟气等的传播速度较为缓慢,产生的热量有限,这一般是在着火10~15分钟以内,也是火灾做容易被扑灭的阶段。
随着火势的扩大,燃烧的物品越来越多,烟气也迅速增多,所产生的热量使得燃烧必备条件迅速得到满足,此时很容易发生“轰燃”现象,也就是可燃物在瞬间全部开始燃烧。
一旦轰燃出现,就标志着火灾进入了充分发展阶段,此后室内温度可上升到高达1000°C以上。
火灾充分发展阶段,火势增长速度可以说是不可控制的,火势迅猛,烟气浓烈,火场温度极高,被熊熊打火及浓烟笼罩,此刻灭火的可能性基本为零。
这是最危险的阶段。
火灾充分发展阶段的持续时间取决于可燃物的性质、数量和通风条件等。
最后,随着可燃物的消耗,火势慢慢减弱,直至熄灭。
剩下的焦炭通常还将持续燃烧一段时间,同时由于燃烧释放的热量不会很快散失,着火区的温度仍然较高。
火灾时如何蔓延的?
怎样应对火灾?
8月20日上午8点30分左右,山东烟台龙口市一辆公交车遭纵火造成1人死亡,19人受伤。
8月21日下午17点,新疆哈密火车站新候车厅施工工地不慎引燃外墙保温材料,引发了火灾,幸而无人员伤亡。
山东烟台龙口市一辆公交车遭纵火。
图/齐鲁网
公共场所的火灾经常会造成人员伤亡。
火灾是如何发生、发展的?
我们应如何防火、灭火和逃生?
火三角
发生火灾的情况虽然复杂多变,但都必须具备一些基本的燃烧条件,也就是必须要有可燃物(燃料)、助燃剂和点火源,这被称为“火三角”。
这三个条件缺一不可,并且只有三个因素相互作用时,火灾才能发生。
可燃物(即燃料)就是能与空气中的氧或者其他氧化剂起燃烧化学反应的物质,可能是气体、液体或固体。
可燃物大多是含碳和氢的化合物(例如天然气、汽油、木头、纸张、棉布、塑料等),不过某些金属(如镁、铝、钙)在特定的条件下也可以燃烧。
助燃剂是帮助和支持可燃物燃烧的物质,也就是能与可燃物发生氧化反应的物质,又叫氧化剂。
通常,火灾中的助燃剂主要就是空气中的氧气。
点火源则是引起可燃物与助燃剂发生燃烧反应的能量来源,最常见的就是热能。
热能说起来简单,但其实它的来源很复杂,化学能、电能、机械能等都可以转变为热能。
所以防火、灭火时,要全面考虑这些可能的点火源。
火三角
阴燃
阴燃是没有火焰的缓慢燃烧。
只有固体燃料会发生这种燃烧,液体和气体燃料都不会阴燃。
阴燃时温度会上升,有时可能会产生烟,但由于反应不剧烈,没有明亮的火焰,所以不容易引起人们的警惕。
很多材料,如纸张、锯末、谷糠、纤维等堆积在高温的环境中时,都有可能发生阴燃。
这些材料受热分解后,会形成像木炭那样的多孔结构,将热量蓄积在内部,维持高温,使得氧化反应能持续进行下去。
阴燃产生的高温可以使材料中的可燃物质挥发出来。
当阴燃物质附近空间中可燃气体达到一定浓度后,就有可能变为有焰的燃烧。
香烟的燃烧就是阴燃,日常生活中,阴燃的香烟经常会引起地毯、木屑等阴燃,继而酿成火灾。
有焰的燃烧,在火焰熄灭后,有时依然会继续阴燃。
就像木头燃烧后的木炭会继续阴燃一样。
所以火灾扑灭后还要注意防范阴燃产生的二次火灾。
阴燃
室内火灾发展过程平均温度与时间的关系
如何灭火?
一旦发生火灾,如何能够快速有效地将其扑灭呢?
由前文的叙述可知,燃烧的三要素分别是可燃物(燃料)、助燃剂(氧气)和点火源,缺一不可。
我们可以从这三个要素入手,只要切断其中任何一个要素,都可以达到灭火的目的。
几种基本的灭火方法包括:
冷却法、窒息法、隔离法和化学抑制法。
冷却法
就是把灭火剂直接喷到燃烧物上,将燃烧物的温度降低到燃点以下,使燃烧停止。
这个方法还适用于冷却尚未燃烧的物体,如建筑构件、设备等,避免它们受热辐射影响而发生燃烧或爆炸。
冷却法其实就是消除三要素中的点火源。
水就是一种常用的冷却灭火剂。
水的比热比较大,可以吸热。
更主要的是,水的汽化热很大,要将1千克的水汽化变为水蒸气,大约需要2260千焦的热量。
因此,水在火场中被汽化时,会大量吸收燃烧产生的热量,起到冷却降温的作用。
另一方面,水被汽化后,体积会增加上千倍,还能起到稀释空气(氧气)的作用。
窒息法
是通过降低燃烧物周围的氧气浓度来达到灭火的目的,例如用湿毛巾、沙土等阻燃材料覆盖燃烧物,或是用不能助燃的气体如二氧化碳、氮气等将火焰与空气隔离。
这个方法是为了除去三要素中的助燃剂。
窒息法适用于扑救密闭的房间和生产装置、设备容器内的火灾。
隔离法
是针对三要素中的可燃物。
移开或隔离火源处或其周围的可燃物,燃烧就会停止。
隔离法适用于扑救各种固体、液体和气体火灾。
化学抑制法实际上是切断可燃物和助燃剂之间的反应。
干粉和卤代烷灭火剂及替代产品等就是利用这方法,这类灭火剂中的物质会与燃烧产生的自由基结合,形成稳定的不会进一步发生燃烧的物质。
也就是通过化学作用,破坏了燃烧的链式反应,使燃烧终止。
化学抑制法适用于大多数火灾场合。
公交车着火时应该怎么办?
车辆着火时火势蔓延特别迅猛,往往在数秒内就席卷全车。
车厢中安装的消防设备为乘客们提供了第一道保护。
目前,大多数公交车内都配备了干粉灭火器、安全锤等消防设备。
灭火器通常放置在司机身后和车门附近,安全锤一般悬挂在车窗附近。
公交车内还装有逃生指示牌,指示紧急开关和各安全出口的位置。
公交车起火原因之一是发动机箱内油料泄漏。
在行车过程中如果闻到燃油的味道,并伴随有明显的焦糊味,则可以判断发动机舱内有可能起火。
此时应立即断电熄火,停止发动机。
注意这时不要打开发动机盖进行灭火,因为打开前盖后大量氧气涌入,有可能导致火势迅速扩大。
正确的做法是将前机盖拉开一个小缝,用灭火器对准起火点进行喷射。
如果车厢内有强烈刺激性气味和烟雾,说明有燃烧现象发生,此时驾驶员应立即停车,仔细查找火源,用水或是拖把、毛巾等将火熄灭。
如果车内刚刚出现明火,则要迅速用灭火器扑灭,也可以使用乘客们携带的茶水和矿泉水等来灭火。
乘客不要惊慌,要有序疏散。
灭火器
公交车发生火灾时,乘客们选择正确快速的逃生方法是减少伤亡损失的重要方面。
驾驶员应立即打开车门疏散乘客,乘客也可以通过扳动车门上方的红色应急开关将车门打开。
紧急情况下,乘客除了可以从车门处逃生外,还可以使用“安全锤”击碎侧窗玻璃逃生。
一般来说,车窗使用的钢化玻璃中间最为牢固,四角和边缘较为薄弱,因此破窗逃生时应猛烈敲击车窗四角和边缘,然后将整块玻璃推出窗外。
对于一些空调车,乘客们也可以旋转车厢顶部天窗上的红色开关,然后用手将天窗撑开作为逃生出口。
安全锤
应急开关
火灾防治新技术
火灾的防治主要有三个关键技术,这就是阻燃、探测和灭火。
阻燃技术
首先,可以用一些方法对材料进行阻燃处理,使其不能或者难以被点燃,从源头上大大降低火灾发生的概率。
阻燃技术的实质是延缓、抑制燃烧的传播,减少热引燃出现的概率,是从根本上抑制、消除失控的燃烧。
目前比较成熟的阻燃技术有很多种,其中添加阻燃剂阻燃是最常用的手段。
阻燃剂能够在燃烧过程的特定环节对燃料、能量和氧气之中的至少一种要素产生干涉作用,达到阻燃的效果。
在易燃的材料中添加阻燃剂,将可燃性材料转变为难燃、不燃的材料,或者隔绝材料表面的氧气,都可以改善材料的阻燃性能。
火灾探测
其次,即使发生了火灾,我们也可以利用先进的火灾探测报警技术对其进行快速检测并定位,实现早期报警。
火焰探测器是一种相应火灾发生的电磁辐射(红外、可见和紫外波段)的火灾探测器。
因为电磁辐射的传播速度极快,因此,这种探测器对快速发生的火灾(如易燃、可燃液体火灾)或爆炸能够及时响应。
火焰探测器通常工作在紫外、红外波段,极少单独使用可见光波段,因为在这个波段不容易区分环境背景辐射与火灾辐射。
对背景辐射的鉴别是火焰探测器应具备的基本性能之一。
单一参数火灾探测器(包括值触发式和模拟量式)对实际火灾的探测能力受到很多限制,而复合探测技术利用了火灾的多种标志性特征信号,从多个方面多个角度同时对火灾进行探测,大大降低了误报率和漏报率。
复合探测技术目前主要有光电感烟和感温复合,光电感烟、离子感烟和感温复合,以及感烟、一氧化碳气体探测、感温复合几种形式。
复合探测的关键技术在与复合信号的算法处理,随着微处理器和软件技术的发展,信号处理技术日臻成熟,复合探测技术也因此得到了很大的发展。
灭火新技术
最后,当确认已经有火灾发生了,就要利用各种合适的灭火技术对其进行控制。
高压细水雾灭火系统是目前所有灭火方式中,从能量和氧气上阻隔或在效率最高的系统之一。
细水雾主要利用微米级水滴的比表面积效应、氧气隔绝效应,使水充分的与火源接触,具有超强的冷却灭火效果。
水滴从液态水汽化成水蒸汽需要吸收大量的热量,而其他任何一种消防灭火方式都没有如此强大的热量吸收能力。
此外,强大的降温冷却效果不仅能保护人身安全、防止建筑物结构受热变形,还能够防止火源周围的物体因受到热辐射而引起火势蔓延。
因为这种方法采用的灭火剂也是水,无毒无污染,而且耗水量也比较少,是国际公认的理想替代传统灭火剂的系统。
低氧防火系统技术利用的是在常压、低氧环境下点燃和燃烧受到抑制,而人又能够较长时间安全呼吸的原理。
这种技术通过控制保护区内部的氧浓度,使氧气的体积分数维持在15.0%~16.8%,这样这个环境内的大部分可燃物都不易被点燃,而人员又相对安全。
这种技术常应用于大型机房、博物馆、档案馆、图书馆、电信移动枢纽等。
超细干粉灭火技术能有效抑制有焰燃烧,对表面燃烧具有很强的窒息作用,还能隔绝热辐射。
由于粒径小,所以灭火效率是普通干粉灭火剂的6~10倍。
此外,超细干粉灭火剂对于大气臭氧层耗减和温室效应的危害均为零,对保护物没有腐蚀和毒害。
还有一种火箭灭火弹,主要用在消防员不能接近着火区时,以及对高层建筑等局部着火区域进行定向灭火。
这种灭火弹适用于油田、炼油厂、化工厂、森林、草原、机场、火车、轮船、码头和高层建筑等场所。
随着经济快速发展,火灾发生的形势非常严峻。
我们应大力发展火灾科学的基础研究,为人类创造出一个更安全的生活和工作环境。
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