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1、安全工程师安全生产技术笔记第六讲第六讲火灾安全基础知识 一、大纲要求： 检验应考人员对火灾基本概念和火灾防治安全知识的掌握程度。 二、重点、难点： 1了解燃烧和火灾的定义； 2掌握燃烧的条件和过程； 3熟悉火灾的分类,火灾发生的必要条件，各类火灾的发生特点、发展规律及危害性，火旋风、轰燃、回燃的发生条件; 4了解闪点、燃点、自燃点的定义； 5了解闪燃、阴燃、爆燃、自燃、氧指数的表现形式； 6熟悉火灾发展变化及其防治途径，阻燃的基本要求、分类及特点；7熟悉火灾探测的基本要求，火灾探测方法的分类及特点; 8掌握灭火的原理，灭火方法的分类及特点，火灾烟气控制； 9掌握火灾危险性分析的基本内容和火灾危
2、险性分析方法及分类特点. 三、内容讲解： 第二章防火防爆安全技术 第一节火灾安全基础知识 一、燃烧与火灾 (一）燃烧与火灾的定义、条件和过程 1.燃烧的定义 燃烧是物质与氧化物之间的放热反应，它通常会在同时释放出火焰或可见光。 2火灾的定义 火灾是火失去控制蔓延而形成的一种灾害性燃烧现象，它通常造成人或物的损失。 3燃烧和火灾发生的必要条件 同时具备氧气、可燃物、点火源，即火的三要素，简称火三角。这三个要素缺少任何一个，燃烧不能发生和维持，因此火的三要素是火灾燃烧的必要条件。在火灾防治中，如果能够阻断火三角的任何一个要素就可以扑灭火灾。 4不同可燃物燃烧的过程 火灾中气态可燃物通常为扩散燃烧，
3、即可燃物和氧气边混合边燃烧；液态可燃物(包括受热后先液化后燃烧的固态可燃物）通常先是蒸发为可燃蒸气,可燃蒸气与氧化剂再发生燃烧;固态可燃物先是通过热解等过程产生可燃气体，可燃气体与氧化剂再发生燃烧. (二)火灾的分类、发生特点、发展规律及：？nbsp； 1火灾的分类 按发生地点,火灾通常分为森林火灾、建筑火灾、工业火灾、城市火灾等。森林火灾是指在森林和草原发生的火灾，它包括地下火、地表火、树冠火等形式，具有大尺度、开放性等特点；建筑火灾是建筑物内发生的火灾，往往在受限空间中蔓延，具有多种发展方式和火行为；工业火灾指工业场所，尤其是油类生产、加工和储存场所发生的火灾，这类火灾往往蔓延迅速,火强度
4、大；城市火灾是城市中发生的火灾，由于城市中建筑和植被邻接、混杂在一起，城市既有建筑火灾的特点,又有森林火灾的特点。 按燃料性质,火灾又可分为A类、B类、C类和D类火灾。A类火灾是固体物质火灾;B类火灾为液体或可熔化的固体火灾；C类火灾为气体火灾；D类火灾为金属火灾。 2火灾的发生特点 1）火旋风 由于风向、地理形态、建筑物的影响,火灾在蔓延的过程中会形成旋转火焰，即火旋风。它通常分为垂直火旋风和水平火旋风,它的出现使得火蔓延速度和火强度大大增加. 2）建筑火灾的发展过程 初起期、发展期、最盛期和熄灭期。初起期是火灾从无到有开始发生的阶段，这一阶段可燃物的热解过程至关重要;发展期是火势由小到大发
5、展的阶段，这一阶段通常满足时间平方规律,即火灾热释放速率随时间的平方非线性发展，轰燃就发生在这一阶段；最盛期的火灾燃烧方式是通风控制火势的大小由建筑物的通风情况决定;熄灭期是火灾由最盛期开始消减直至熄灭的阶段,熄灭的原因可以是燃料不足、灭火系统的作用等。由于建筑物可燃物、通风等条件的不同,建筑火灾有可能达不到最盛期，而是缓慢发展后就熄灭了。 3）轰然 轰然的常见定义有：室内火灾由局部向大火的转变完成后室内所有可燃物表面都开始燃烧;室内燃烧由燃料控制向通风控制的转变，转变使得火灾由发展期进入最盛期;在室内顶棚下方积聚的未燃气体或蒸气突然着火而造成火焰迅速扩展。 在工程上应用最广的两个轰燃判据为：
6、上层热烟气平均温度达到600；地面处接受的热流密度达到20kWm2。满足这两个条件时，通常可燃物可以发生轰燃。影响轰燃发生最重要的两个因素是辐射和对流情况，也就是上层烟气的热量得失关系,如果接收的热量大于损失的热量，则轰燃可以发生。轰燃的其他影响因素有：通风条件、房间尺寸和烟气层的化学性质等。 4）回燃 当通风条件非常差时，在室内发生的火灾燃烧一段时间后可能会因空气不足而熄灭。这时,虽然没有燃烧过程，但是灰烬的温度仍然非常高。由于开始时的燃烧过程以及燃烧结束后的高温环境，使室内可燃物仍然进行着热解反应,室内会逐渐积聚大量的可燃气体，此时一旦通风条件改善,空气会以重力流的形式补充进来与室内的可燃
7、气体混合。当混合气被灰烬点燃后这就形成大强度、快速的火焰传播，在室内燃烧的同时，在通风口外形成巨大的火球，从而同时对室内和室外造成危害，这种“死灰复燃”现象就称为回燃。回燃具有隐蔽性和突发性,因此对生命财产安全危害极大。 (三)闪点、燃点、自燃点的定义 (1）闪点.在规定条件下，材料或制品加热到释放出的气体瞬间着火并出现火焰的最低温度。 (2)燃点.在规定的条件下,用标准火焰使材料引燃并继续燃烧一段时间所需的最低温度。 （3）自燃点.在规定条件下不用任何辅助引燃能源而达到引燃的最低温度。 （四）闪燃、阴燃、爆燃、自燃的概念 （1)闪燃。可燃物表面或上方在很短时间内（01s）重复出现火焰一闪即灭
8、的现象。 (2）阴燃。没有火焰和可见光的燃烧。 （3)爆燃。伴随爆炸的燃烧波，以亚音速传播。 （4)自燃。由于自加热引起的自发引燃。自加热可以是内部发热反应引起的温度升高，也可以是由于通电发热而产生的温度升高。 (五)氧指数的概念 在规定条件下材料在氮氧混合气体中进行有焰燃烧所需的最低氧浓度。 【例题】:建筑火灾的发展过程按顺序排列是() A初起期、燃烧期、最盛期和熄灭期B初起期、燃烧期、发展期和熄灭期 C。初起期、发展期、最盛期和熄灭期D初起期、燃烧期、最盛期和轰燃期 【答案】：C (六)火灾防治途径和阻燃方法 1。火灾防治途径 火灾防治途径一般分为设计与评估、阻燃、火灾探测、灭火等。在建筑
9、及工程的设计阶段就可以考虑到火灾安全，进行安全设计，对已有的建筑和工程可以进行危险性评估，从而确定人员和财产的火灾安全性能；对于建筑材料和结构可以进行阻燃处理,降低火灾发生的概率和发展的速率;一旦火灾发生，要准确、及时地发现它并克服误报警因素；发现火灾之后，要合理配置资源，迅速、安全地扑灭火灾。目前,火灾防治的趋势是“清洁阻燃、智能探测、清洁高效灭火、性能化设计与评估”。火灾防治途径环环相扣，就构成了火灾防治系统。 2。阻燃 高分子材料已广泛应用到工业、民用和建筑等各个领域,由于这些材料大部分是由碳氢元素组成且易燃，具有潜在的火灾危险性。采用高分子材料阻燃化技术可以克服或降低高分子材料的可燃性
10、，减少火灾的发生及蔓延。 高分子材料阻燃化技术主要通过阻燃剂使聚合物不容易着火或着火后其燃烧速度变慢.阻燃剂按其使用方法分为反应型和添加型两种。 （1）添加型阻燃剂可分为有机阻燃剂和无机阻燃剂,它们和树脂进行机械混合后赋予树脂一定的阻燃性能,主要用于聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯乙烯等树脂中。它的优点是使用方便、适应面广，但对聚合物的使用性能有较大的影响。 （2）反应型阻燃剂是作为一种反应单体参加反应,使聚合物本身含有阻燃成分。多用于缩聚反应,如聚氨酯、不饱和聚酯、环氧树脂、聚碳酸醋等。反应型阻燃剂具有赋予组成物或聚合物永久阻燃性的优点。 阻燃剂大多数是元素周期表中的第VA,A和A族元素的化合物。如第
11、VA族的氮、磷、砷、锑和铋的化合物，第A族的氯和溴的化合物以及第A族的硼、铝的化合物。此外硅、镁和钼的化合物也可作阻燃剂使用。其中最常用和最重要的是磷、氯、溴、锑和铝的化合物。 理想的阻燃剂应当是无色,易于加入聚合物或组成物中,与其他组分相容性好，对热和光的反应稳定,且具有良好的阻燃性和非迁移性,对聚合物的物理性能没有明显的不利影响。另一方面，阻燃剂本身的毒性较小，当加入到聚合物后不增加材料燃烧过程中的毒性。 在人们对阻燃剂及阻燃材料需求量增大的同时，人们对阻燃剂及阻燃材料的性能要求也更加多面化。到目前为止，绝大多数阻燃剂不能同时满足上述这些性能要求,往往是增加阻燃性能的同时影响材料的其他性能
12、。因此，综合性能优化的阻燃技术是将阻燃性能、物理性能和应用性相互和谐统一,满足材料的使用要求及减少火灾风险。 目前广泛使用的含卤材料具有优良的阻燃性。但是当火灾发生时，由于这些材料的分解和燃烧时会产生大量烟雾，其主要起阻燃的卤化氢是有毒、有腐蚀性的气体,从而妨碍救火和人员的疏散，腐蚀仪器和设备，造成“二次灾害”。因此，它将被逐渐淘汰，取而代之的是更为清洁、环保的综合性能优化的阻燃技术及其产品. （七）火灾探测原理与方法 1。火灾探测 火灾探测报警系统本身并不能影响火灾的自然发展进程，其主要作用是及时将火灾迹象通知有关人员，以便他们准备疏散或组织灭火，延长建筑物可供疏散的时间并通过联动系统启动其
13、他消防设施.在火灾的早期阶段，准确的探测到火情并迅速报警，对于及时组织有序快速疏散、积极有效地控制火灾的蔓延、快速灭火和减少火灾损失都具有重要的意义. 2。火灾探测的基本原理 在火灾的孕育与初期阶段，建筑物内会出现不少特殊现象或征兆,如发热、发光、发声以及散发出烟尘、可燃气体、特殊气味等。这些特性是物质燃烧过程中发生物质转换和能量转换的结果，为早期发现火灾、进行火灾探测提供了依据。深人分析火灾早期现象的特征,从中提取出可用于火灾探测的信息是一项极其重要的工作。按照探测元件与探测对象的关系,火灾探测原理可分为接触式和非接触式两种基本类型。 1）接触式探测 在火灾的初期阶段，烟气是反映火灾特征的主
14、要方面。接触式探测就是利用某种装置直接接触烟气来实现火灾探测的，只有当烟气到达该装置所安装的位置时感受元件方可发生响应。烟气的浓度、温度、特殊产物的含量等都是探测火灾的常用参数。在普通建筑物中使用最多的是点式探测器，它们有一个直径约10Cm壳体,其内部安装了某种感受烟气浓度、温度或代表燃烧产物（如CO)的元件，当进入壳体的烟气所具有的浓度或温度达到所用元件的设定危险阈值时便发出报警。在某些特殊场合下，接触式探测器也可做成线型,如适宜在电缆沟内使用的缆线式感温探测器，它们是根据缆线所在空间环境的温度变化来判断火灾的。 2）非接触式探测 非接触式火灾探测器主要是根据火焰或烟气的光学效果进行探测的。
15、由于探测元件不必触及烟气,可以在离起火点较远的位置进行探测,所以探测速度较快，适宜探测那些发展较快的火灾。这类探测器主要有光束对射式探测器、感光(火焰）式探测器和图像式探测器。 （1）光束式探测器是将发光元件和受光元件分成两个部件，分别安装在建筑空间的两个位置.当有烟气从两者之间通过时，烟气浓度致使光路之间的减光量达到报警阈值时，便可发出火灾报警信号。 (2）火焰式探测器利用光电效应探测火灾，主要探测火焰发出的紫外光或红外光，而不用可见光波段，因为它不易有效地把火焰的辐射与周围环境的背景辐射区别开来。 （3)图像式探测器是利用摄像原理发现火灾的,目前主要采取红外摄像与日光盲热释电预警器件进行复合。一旦发生火灾，火源及相关区域必然发出一定的红外辐射。在远处的摄像机发现这种信号后,便输入到计算机中进行综合分析。若判定确实是火灾信号,则立即发
