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            安全工程师《生产技术》:灭火原理、灭火方法

            发布日期:2016-05-07 作者: 点击:

             灭火原理、灭火方法的分类及特点


              1.灭火的基本原理


              根据燃烧的基本条件,任何可燃物产生燃烧或持续燃烧都必须具备燃烧的必要条件和充分条件。因此,火灾发生后,灭火就是破坏燃烧条件、使燃烧反应终止的过程。灭火的基本原理可以归纳为4种,即冷却、窒息、隔离和化学抑制。前三种灭火作用主要是物理过程,化学抑制是一个化学过程。不论是使用灭火剂还是通过其他机械方式来灭火,都是利用上述4种原理中的一种或多种结合来实现的。


              2.灭火的基本措施


              掌握了物质燃烧的条件,就可以了解预防和扑救火灾的原理。一切防火措施都是为了防止燃烧的3个条件同时存在,所能采取的基本措施是:(1)控制可燃物;(2)隔绝助燃物;(3)消除点火源;(4)阻止火势蔓延。


              3.灭火剂:水灭火剂、气体灭火剂、泡沫灭火剂、干粉灭火剂


              (1)水灭火剂。


              水能从燃烧物中吸收很多热量,使燃烧物的温度迅速下降,使燃烧终止。水在受热汽化时,体积增大1700多倍,当大量的水蒸气笼罩于燃烧物的周围时,可以阻止空气进入燃烧区,从而大大减少氧的含量,使燃烧因缺氧而窒息熄灭。


              灭火时水的形态及应用范围主要包括:


              ①直流水和开花水。直流水、开花水可用于扑救一般固体物质的火灾(如煤炭、木制品、粮草、棉麻、橡胶、纸张等),还可扑救闪点在120℃、常温下呈半凝固状态的重油火灾。


              ②雾状水。由喷雾水枪喷出,水滴直径小于1μm的水流称雾状水。它可大大提高水与燃烧物或火焰的接触面积,因而降温快、灭火效率高。可用于扑灭可燃粉尘、纤维状物质、谷物堆囤等固体物质的火灾,也可用于电气设备火灾的扑救。但是与直流水相比,开花水和雾状水的射程均较近,不能远距离使用。


              ③细水雾灭火技术 它采用特定的压力装置将水箱中的水分解成滴径数微米的细水雾,再驱动细水雾直接到达燃烧的火焰表面,通过卷吸等作用,形成一个稳固的隔氧冷却层,使火灾得到有效地抑制,直至熄灭。


              不能用水扑灭的火灾主要包括:


              ①密度小于水和不溶于水的易燃液体的火灾,如汽油、煤油、柴油等。苯类、醇类、醚类、酮类、酯类及丙烯腈等大容量储罐,如用水扑救,则水会沉在液体下层,被加热后会引起爆沸,形成可燃液体的飞溅和溢流,使火势扩大。


              ②遇水产生燃烧物的火灾,如金属钾、钠、碳化钙等,不能用水,而应用砂土灭火。


              ③硫酸、盐酸和硝酸引发的火灾,不能用水流冲击,因为强大的水流能使酸飞溅,流出后遇可燃物质,有引起爆炸的危险。酸溅在人身上,能灼伤人。


              ④电气火灾未切断电源前不能用水扑救,因为水是良导体,容易造成触电。


              ⑤高温状态下化工设备的火灾不能用水扑救,以防高温设备遇冷水后骤冷,引起形变或爆裂。


              (2)气体灭火剂。


              气体灭火剂的使用始于19世纪末期。由于气体灭火剂具有释放后对保护设备无污染、无损害等优点,其防护对象逐步向各种不同领域扩充。


              由于二氧化碳的来源较广,利用隔绝空气后的窒息作用可成功抑制火灾,因此早期的气体灭火剂主要采用二氧化碳。


              在研究二氧化碳灭火系统的同时,国际社会及一些西方发达国家不断地开发新型气体灭火剂,卤代烷1211、1301灭火剂具有优良的灭火性能,因此在一段时间内卤代烷灭火剂基本统治了整个气体灭火领域。后来,人们逐渐发现释放后的卤代烷灭火剂与大气层的臭氧发生反应,致使臭氧层出现空洞,使生存环境恶化。因此,国家环保局于1994年专门发出《关于非必要场所停止再配置卤代烷灭火器的通知》。


              淘汰卤代烷灭火剂,促使人们寻求新的环保气体替代。


              被列为国际标准草案ISO 14520的替代物有14种。综合各种替代物的环保性能及经济分析,七氟丙烷灭火剂Z具推广价值。该灭火剂属于含氢氟烃类灭火剂,国外称为FM-200,具有灭火浓度低、灭火效率高、对大气无污染的优点。


              (3)泡沫灭火剂。


              高倍数泡沫灭火系统替代低倍数泡沫灭火系统是当今的发展趋势。


              高倍数泡沫的应用范围远比低倍数泡沫广泛得多。


              高倍数泡沫灭火剂的发泡倍数高(201~1000倍),能在短时间内迅速充满着火空间,特别适用于大空间火灾,并具有灭火速度快的优点;


              而低倍数泡沫则与此不同,它主要靠泡沫覆盖着火对象表面,将空气隔绝而灭火,且伴有水渍损失,所以它对液化烃的流淌火灾和地下工程、船舶、贵重仪器设备及物品的灭火是无能为力的。


              高倍数泡沫灭火技术已被各工业发达国家应用到石油化工、冶金、地下工程、大型仓库和贵重仪器库房等场所。尤其在近10年来,高倍数泡沫灭火技术多次在油罐区、液化烃罐区、地下油库、汽车库、油轮、冷库等场所扑救失控性大火起到决定性作用。


              (4)干粉灭火剂。


              干粉灭火剂由一种或多种具有灭火能力的细微无机粉末组成,主要包括活性灭火组分、疏水成分、惰性填料,粉末的粒径大小及其分布对灭火效果有很大的影响。


              窒息、冷却、辐射及对有焰燃烧的化学抑制作用是干粉灭火效能的集中体现,其中化学抑制作用是灭火的基本原理,起主要灭火作用。干粉灭火剂中的灭火组分是燃烧反应的非活性物质,当进入燃烧区域火焰中时,捕捉并终止燃烧反应产生的自由基,降低了燃烧反应的速率,当火焰中干粉浓度足够高,与火焰的接触面积足够大,自由基中止速率大于燃烧反应生成的速率,链式燃烧反应被终止,从而火焰熄灭。


              干粉灭火剂与水、泡沫、二氧化碳等相比,在灭火速率、灭火面积、等效单位灭火成本效果三个方面有一定优越性,因其灭火速率快,制作工艺过程不复杂,使用温度范围宽广,对环境无特殊要求,以及使用方便,不需外界动力、水源,无毒、无污染、安全等特点,目前在手提式灭火器和固定式灭火系统上得到广泛的应用,是替代哈龙灭火剂的一类理想环保灭火产品。


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            关键词:干粉灭火剂

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