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防火和滅火的基本原理與方法

2024-01-30科學

根據燃燒基礎理論,可燃物、助燃物和引火源三個條件必須同時具備且相互價用,燃燒才能發生。防火和滅火的基本原理,是基於對燃燒條件理論運用的結果其中,防火原理在於限制燃燒條件的形成,滅火原理則是破壞已觸發的燃燒條件

一、防火的基本方法

預防火災發生的基本方法應從限制燃燒的三個基本條件入手,並避免它們交互作用。

(一)控制可燃物

在條件允許的情況下,控制可燃物的做法通常有以下幾種: 以難燃、不燃材料代替可燃材料,例如,用水泥代替木材建造房屋;降低可燃物質(通常指可燃瓦斯、粉塵等)在空氣中的濃度。再如,在車間或庫房采取全面通風或局部排風,使可燃物不易積聚;將可燃物與化學性質相抵觸的其他物品隔離保存,並防止「跑、滴、漏」等6

(二)隔絕助燃物

對於一些易燃物品,可采取隔絕空氣的方法來儲存,例如,鈉存於煤油中、磷存於水中、二硫化碳用水封存等。在有的生產、施工環節,可以透過在裝置容器中充裝惰性介質保護的方式來隔絕助燃物,例如,水入電石式乙炔發生器在加料後用惰性介質氮氣吹掃,燃料容器在檢修焊補(動火)前,用惰性介質置換等。

(三)控制引火源

在多數場合,可燃物在生產、生活中的存在不可避免,作為最常見助燃物的氧氣也幾乎無處不在,所以防火防爆技術的重點應是對引火源的控制。在生產加工過程中,各類必要的熱能源即可能成為導致火災發生的引火源,故須采取合理的技術手段和管理措施來加以控制,既要保證安全生產的需要,又要設法避免引起火災爆炸

對於幾類常見引火源,通常的做法有禁止明火、控制溫度、使用無火花和靜電消除裝置、接地避雷、設定火星熄滅裝置等。

二、滅火的基本原理與方法

為防止火勢失去控制,繼續擴大燃燒而造成災害,需要采取一定的方法將火撲滅,這些方法的基本原理是破壞燃燒條件。

(一)冷卻滅火

可燃物一旦達到著火點,就會燃燒或持續燃燒。在一定條件下,將可燃物的溫度降到著火點以下,燃燒即會停止。對於可燃固體,將其冷卻在燃點以下;對於可燃液體,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起的火災,主要是透過冷卻作用來實作的,水具有較大的比熱容和很高的汽化熱冷卻效能很好。在用水滅火的過程中,水大量地吸收熱量,使燃燒物的溫度迅速降低,使火焰熄滅,火勢得到控制,火災終止。水噴霧滅火系統的水霧,其水滴直徑細小,比表面積大,和空氣接觸範圍大,極易吸收熱氣流的熱量,也能很快地降低溫度,效果更為明顯。

(二)隔離滅火

在燃燒三要素中,可燃物是燃燒的主要因素。將可燃物與氧氣、火焰隔離,就可以中止燃燒、撲滅火災。例如,自動噴水一泡沫聯用系統在噴水的同時噴出泡沫,泡沫覆蓋於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,在撲滅可燃液體或可燃瓦斯火災時,迅速關閉輸送可燃液體或可燃瓦斯管道的閥門,切斷流向著火區的可燃液體或可燃瓦斯的輸送管道,同時開啟可燃液體或可燃瓦斯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、可燃瓦斯轉移。

(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,低於最低氧濃度,燃燒不能進行,火災即被撲滅。一股氧濃度低於15% 時,就不能維持燃燒在著火場所內,可以透過灌註非助燃瓦斯,例如,二氧化碳、氮氣、蒸汽等、來降低空間的氧濃度,從而達到窒息滅火。此外,水噴霧滅火系統工作時,噴出的水滴吸收熱氣流熱量而轉化成蒸汽,當空氣中水蒸氣濃度達到 35%時,然繞即停正這也是窒息滅火的套用。

(四)化學抑制滅火

由於有燃燒是透過鏈式反應進行的,能有效他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。化學抑制滅火的常見滅大劑有幹粉滅大劑和七氟丙烷滅火劑。化學抑制滅火速度快,使用得當可有效地撲滅初期火災,減少人員傷亡和經濟損失。該方法對於有焰燃燒火災效果好,而對深位火災由於滲透性較差,滅火效果不理想。在條件允許的情況下,采用化學抑制滅火的滅火劑與水、泡沫等滅火劑聯用會取得明現效果