消防基础知识.docx

1、消防基础知识第一章 消防基础知识第一节 燃烧与火灾可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光和发热现象，称为燃烧。在时间或空间上推动控制的燃烧就形成火灾。为了有效地控制和扑灭火灾，需要全面地了解燃烧的基本原理和规律，以便在掌握燃烧规律的基础上，通过破坏燃烧的基本条件，达到控制和扑灭火灾的目的。一、燃烧的主要条件为了更好地掌握灭火原理，首先应该了解物质的条件。任何物质发生燃烧，都有一个由未燃烧状态转向燃烧状态的过程。燃烧过程的发生和发展，必须具备以下三个必要条件，即：可燃物、氧化剂和温度（引火源）。人们总是用“燃烧三角形”来表示燃烧的三个必要条件（见图1）。只有在上述三个条件同时具备的

2、情况下可燃物质才能发生燃烧，三个条件无论缺少哪一个，燃烧都不能发生。 可燃物 温度（引火源） 氧化剂图1 燃烧三角形用“燃烧三角形”来表示火焰燃烧的基本条件是非常确切的，但是，进一步的研究表明，对有焰燃烧，因过程中存在未受抑制的游离基（自由基）作中间体，因而燃烧三角形需增加一个坐标，形成燃烧四面体（见图2）。自由基是一种高度活泼的化学基因，能与其他的自由基和分子起反应，从而使燃烧按链式反应扩展。因此，有焰燃烧的发生需要四个必要的条件，即：可燃物、氧化剂、温度和未受抑制的链式反应。 温度（引火源） 燃烧过程中未受抑制的链式反应 可燃物 氧化剂图2 燃烧四面体1、可燃物凡是能与空气中的氧或其他氧化

3、剂起燃烧化学反应的物质称可燃物。自然界中的可燃物种类很多，按其物理状态，分为气体可燃物、液体可燃物和固体可燃物三种类别。但从化学的角度上讲，可燃物都是未达到其最高氧化状态的材料。一种特定的材料能否被进一步氧化，决定于它的化学性质。任何主要由碳和氢组成的材料都可以被氧化，绝大多数的可燃固体材料、可燃液体和气体都含有一定比例和碳和氢。除了含有碳和氢的化合物以外，含有其他元素的许多化全物也是可燃的。如某些物质，可以在空气中或氧气中燃烧；某些金属如镁、铝、钙等在某些条件下可以在纯氮气的环境中“燃烧”。有许多物质在相当高的温度下可以通过自己的分解而放出光和热，例如肼（N2H4）、二硼烷（B2H6）与臭氧

4、（O3）等。2、氧化剂能帮助和支持可燃物燃烧的物质，即能与可燃物发生氧化反应的物质称为氧化剂。燃烧过程中的氧化剂主要是氧，它包括游离的氧或化合物中的氮。空气中含有大约21%的氧，因此可燃物在大气中的燃烧以游离的氧作为氧化剂，这种燃烧是最普遍的。除了氧元素以外，某些物质也可以作为燃烧反应的氧化剂，如氟、氯等。3、温度（引火源）引火源是指供给可燃物与氧或助燃剂发生燃烧反应的能量来源，常见的是热能，其他还有化学能、电能、机械能等转变的热能。燃烧反应可以通过用明火点燃处于空气（或氧气）中的可燃物或通过加热处于空气（或氧气）中的可燃物来实现。在无外界引火源时，只有将可燃物加热到其着火点以上才能使燃烧反应

5、进行。因此，物质的燃烧降了其可燃性和氧之外，还需要温度和热量。由于各种可燃物的化学组成和化学性质各不相同，使其发生燃烧的温度也不同。4、反应链式有焰燃烧都存在着链式反应。当某种可燃物受热时，它不仅会汽化，而且该可燃物的分子会发生热裂解作用，即它们在燃烧前会裂解成为更简单的分子。此时，这些分子中的一些原子间的共价键会发生断裂，从而生成自由基。由于它是一种高度活泼的化学形态，能与其他的自由基和分子反应，而使燃烧持续下去，这就是燃烧的链式反应。燃烧的链式反应包括一系列的复杂阶段，可以以氢在空气中的燃烧为例简要说明。当将引火源置于氢氧体系时，氢分子被引火源的能量活化，两个氢子间的共价键断裂，形成两个非

6、常活泼的氢原子（H.，氢自由基）。氢自由基具有非常高的能量，它们一旦生成，即与氧分子作用生成氧自由基（O.）和羟自由基（OH.）。氧和羟自由基的能量都很高，它们又可以与氢分子作用生成水（H2O）和新的OH.和H即：H2+能量 2H.H.+O2 O+OH.OH.+H2 H2O+H.O.+H2 OH.+H.从上述反应式可以看出，反应的每一步都取决于前一步生成的物质，故这种反应称为链式反应。二、燃烧的充分条件具备了燃烧的必要条件，并不意味着燃烧必然发生。在各种必要条件中，还有一个“量”的概念，这就是发生燃烧或持续燃烧的充分条件。燃烧的充分条件是：1、一定的可燃浓度可燃气体或蒸气只有达到一定浓度时，才

7、会发生燃烧或爆炸。如：甲烷只有在其浓度达到5%时才有可能发生燃烧。而车用汽油在-38以下、灯用煤油在40以下、甲醇在7以下均不能达到燃烧所需的浓度，因此虽有充足的氧气和明火，仍不能发生燃烧。2、一定的氧气含量各种不同的可燃物发生燃烧，均有本身固定的最低含氧量要求。低于这一浓度，虽然燃烧的其他必要条件全部具备，燃烧仍然不会发生。如：汽油的最低含氧量要求为14.4%，煤油为15%，乙醚为12%。3、一定的点火能量各种不同可燃物发生燃烧，均有本身固定的最小点火能量要求。如：在化学计量浓度下，汽油的最小点能量为0.2mj，乙醚（5.1%）为0。19mj，甲醇（2.24%）为0.215%mj。4、未受抑

8、制的链式反应对于无焰燃烧，以上三个条件同时存在，相互作用，燃烧即会发生。而对于有焰燃烧，除以上三个条件外，燃烧过程中存在未受抑制的游离基（自由基），形成链式反应，燃烧能够持续下去，亦是燃烧的充分条件之一。以上论述的是燃烧所需要的必要和充分条件，所谓防火和灭火的基本措施就是去掉其中的一个或几个条件，使燃烧不致发生或不能持续。三、火灾的定义及分类（一）火灾定义根据国家标准GB5907-86消防基本术语 第一部分，将火灾定义为：在时间和空间上推动控制的燃烧所造成的灾害。（二）火灾的分类根据国家标准GB4968-85火灾分类的规定，将火灾分为A、B、C、D四类。A类火灾：指固体物质火灾。固体物质往往具

9、有有机物性质，一般在燃烧时能产生灼热的余烬。如木材、棉、毛、麻、纸张等。B类火灾：指液体火灾和可熔化的固体物质火灾。如汽油、煤油、原油、甲醇、乙醇、沥青、石蜡火灾等。C类火灾：指气体火灾。如煤气、天然气、甲烷、乙烷、丙烷、氢等引起的火这。D类火灾：指金属火灾。如钾、钠、镁、钛、锆、锂、铝镁合金火灾等。此外，按照一次火灾事故所造成的人员伤亡、受灾户数和直接财产损失，火灾又可划分为三类：1、具有下列情形之一的火灾，为特大火灾：死亡10人以上（含本数，下同），重伤20人以上；死亡、重伤20人以上；受灾50户以上；直接财产损失100万元以上。2、具有下列情形之一的火灾，为重大火灾；死亡3人以上，重伤1

10、0人以上；死亡、重伤10人以上；受灾30户以上；直接财产损失30万元以上。3、不具有前列两项情形的火灾，为一般火灾。四、灭火的基本原理根据燃烧的基本条件要求，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。火灾发生后，所谓灭火都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四个方面，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。不论是使用灭火剂灭火，还是通过其他机械作用灭火，都是通过上述四种作用的一种或几种来实现的。（一）冷却灭火对一般可燃物而言，它们之所以能够持续燃烧，其条件之一就是它们在火焰或热的作用下，达到了各自的着火温

11、度。因此，对于一般可燃固体，将其冷却到其燃点以下；以于可燃液体，将其冷却到闪点以下，燃烧反应就会中止。用火扑灭一般固体物质的火灾，主要是通过冷却作用来实现的。水能够大量吸收热量，使燃烧物的温度迅速降低，最后导致火焰熄灭，燃烧终止。（二）窒息灭火各种可燃物的燃烧都需要在其最低氧浓度以上进行，低于于此浓度时，燃烧不能持续。一般碳氢化合物的气体或蒸气通常在氧浓度低于15%时不能维护燃烧。用于降低氧浓度的气体有二氧化碳、氮气、水蒸气等。通过稀释氧浓度来灭火的方法，多用于密闭或半密闭的空间。（三）隔离灭火可燃物是燃烧条件中的主要因素，如果把可燃物与引火源以及氧隔离开来，那么燃烧反应就会自动中止。火灾中，

12、关闭有关阀门，切断流向着火区的可燃气体和液体的通道；打开有关阀门，使已经发生燃烧的容器或受到火势威胁的容器中的液体可燃物通过管道导至安全区域，都是隔离灭火的措施。这样，残余可燃物烧尽后，火也就自熄了。此外，用喷洒灭火剂的方法，把可燃物同氧和热隔离起来，也是通常采用的一种灭火方法。泡沫灭火剂灭火，就是用产生的泡沫覆盖于燃烧液体或固体的表面，在冷却作用的同时，把可燃物与火焰和空气隔开，达到灭火的目的。（四）化学抑制灭火物质的有焰燃烧中的氧化反应，都是通过链式反应进行的。碳氢化合物的气体或蒸体在热和光的作用下，分子被活化，分裂出活泼氢自由基H.，H.与氧作用生成H.、OH.、O.等自由基成为链式反应

13、的媒介物使反应迅速进行。反应生成水、二氧化碳友及燃烧物中所含有的其它元素的氧化物。对于含氢的化合物，O.的浓度决定了燃烧的速度。因此，如果能够有效地抑制自由基的产生或者能够迅速降低火焰中H.、OH.、O.等自由基的浓度，燃烧就会中止。许多灭火剂都能起到这样的作用。如干粉灭火剂，其表面能够捕获OH.和H.使之结合成水，自由基浓度急剧下降，导致燃烧的中止。五、闪燃、阴燃、爆燃、自燃的概念（一）闪燃在液体（固体）表面上能产生足够的可燃蒸气，遇火能产生一闪即灭火的火焰的燃烧现象称为闪燃。液态可燃物表面会产生的可燃蒸气，固态可燃物也因蒸发、升华或分解产生可燃气体或蒸气，这些可燃气体或蒸气与空气混合而形成

14、可燃性气体，当遇明火时会产生一闪即灭的火苗或闪光的现象称为闪燃。（二）阴燃没有火焰的缓慢燃烧现象称为阴燃。一些固体可燃物在空气中不流通、加热温度较低或含水分较高时会发生阴燃，如；成捆堆放的棉、麻、纸张及大堆垛的煤、草、湿木材等易发生这类火灾。（三）爆燃以亚音速传播的爆炸称为爆燃。爆燃反应中，穿过未燃烧介质的反应前端速度小于或等于声速（空气中约340m/s）。（四）自燃可燃物质在没有外部明火焰等火源的作用下，因受热或自身发热并蓄热所产生的自行燃烧现象称为自燃。亦即物质在无外界引火源条件下，由于其本身内部所进行的生物、物理、化学过程而产生热量，使温度上升，最后自行燃烧起来的现象。六、闪点、燃点、自

15、燃点的定义（一）闪点1、定义在规定的试验条件下，液体（固体）表面能产生闪燃的最低温度称为闪点。在低于某液体的闪点温度下，就不可能点燃它上面的空气和蒸气的混合物。闪点是衡量物质火灾危险性的重要参数。表1给出了部分易燃、可燃液体的闪点。2、液体的闪点（1）同系物的闪点随其分子量的增加而升高，随其沸点升高而升高。如甲醇闪点为7，丁醇闪点为36；苯的闪点为-14，二甲苯为25。5。（2）同系物中异构体比正构体的闪点低。如异戊烷闪眯为-52，正戊烷为-10。（3）各组分混合液，如汽油、煤油，其闪点随沸程的增加而升高。如沸程为50-60的汽油闪点为-58，沸程为80-110的汽油闪点为-24。（4）低闪点

16、液体和高闪液体形成的混合泫，其闪点低于这两种液体闪点的平均值。如闪点为-38的车用汽油与闪点为40的煤油以1：1混合时其闪点低于1。3、固体的闪点木材的闪点在260左右，从这一温度起木材热分解加快，放出的分解产物增多。表2和表3分别给出了一些木材和塑料材料的闪点。表1 部分易燃和可燃液体的闪点物品名称闪点物品名称闪点物品名称闪点物品名称闪点乙醚-45丁苯52丙二醇98.9乙烯醚-30丁酸77甲乙醚-37乙胺-18三已胺4甲酸乙酯-20乙醛-17三甘醇166甲乙酮-14乙硫醇0乙胺26.3甲酸丙酯-3乙苯15已酸102甲苯4乙二醇85丙烯醛-17.8甲酸丁酯17甲酸69丙酮-10甲酸戊酯22丙稀

17、腈-5二甲胺-6.2二乙胺-26丙醛15戊烯-17.8丙苯30丙烯醇21戊酮15.5丁二烯41氯乙烷55异戊二烯-42异丙苯34环已酮40间二甲苯25异戊醛39松节油32氢氰酸-17.5苯乙烯38松香水6.2溴乙烯-25间甲酚36醋酸乙酯25溴苯65环氧丙烷-37苯甲醛62环氧氯丙烷32环乙烷6.3苯胺71醋酸甲酯-13硝基苯90醋酸丁酯22.2二乙烯酡-30表2 一些木材的闪点物品名称闪点物品名称闪点物品名称闪点物品名称闪点松木240枞木262柏木253冷杉木253白桦263桂木270红松木263梧桐木269表3 一些塑料材料的闪点材料名称闪点材料名称闪点聚苯乙烯370聚氯乙烯530聚乙烯3

18、40苯乙烯、异丁烯酸甲酯共聚物338聚乙烯纤维290聚基甲本乙酯泡沫310聚酰氨420聚酯、玻璃钢纤维298苯乙烯丙烯腈共聚树脂366密胺树脂4754、闪点在防火检查工作中的重要意义（1）闪点是生产厂房的火灾危险性分类的重要依据。（2）闪点是储存物品仓库的火灾危险性分类的重要依据。（3）闪点是甲、乙、丙类危险液体分类的依据。（4）以甲、乙、丙类液体的分类为依据规定了厂房和库房的耐火等级、层数、占地面积、安全疏散、防火间距、防爆设置等。（5）以甲、乙、丙类液体的分类为依据规定了液体储罐、堆场的布置、防火间距，可燃和助燃气体储罐的防火间距，液化石油气储罐的布置、防火间距等。（二）燃点1、定义在规定

19、的试验条件下，液体或固体能发生持续燃烧的最低温度成为燃点。表4给出了一些物质的燃点。2、与闪点的关系一切可燃液体的燃点都高于闪点。易燃液体的燃点一般比闪点高1-5，而且液体的闪点越低，这一差值就越小。例如，对于汽油、丙酮等闪点低于0的液体，这一差值仅为1。闪点在100以上的可燃液体，这一差值则可达30以上。燃点对可燃固体及闪点较高的液体具有实际的意义。在控制物质燃烧时，需将温度降至其燃点以下。表4 一些物质的燃点物质名称燃点物质名称燃点汽油（闪点10）16木材250-300灯用煤油86松木片238润滑油（闪点285）344松木粉196航空润滑油230-260稻壳200乙醇（闪点10）69-76

20、醋酸纤维素305豆油220粘胶纤维素235松节油53乙基纤维素291石醋158-195尼龙6395蜡烛190尼龙66415樟脑70涤纶390萘86晴纶355麦草200有机玻璃260烟叶222聚乙烯341麻150-200聚丙烯270麻绒150聚氯乙烯391纸张130-230聚偏二氯乙烯532棉花210-255聚苯乙烯345-360蚕丝250-300聚苯乙烯粒料296天然橡胶129聚苯乙烯颗粒泡沫板346胶布325氯乙烯-醋酸乙烯共聚物320-340硝化棉（含氧12。5%）180苯乙烯-丙烯晴共聚物366赛璐珞析150-180苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物329赛璐珞粉130-140粉醛塑料（玻璃纤

21、维层压板）520-540漆布165三聚氰胺塑料（玻璃纤维层压板）475-500金属钾70聚酯塑料（玻璃纤维层压板）346-399金属钠100硬质聚氨酯泡沫塑料310硫207赤砾441碳黑180杨木447红磷160栗木460黄磷34美国松445三硫化四磷92红松430松香216枞木437无烟煤280-500白蜡416榉木426（三）自燃点1、定义在规定的条件下，可燃物质产生自燃的最低温度是该物质的自燃点。2、某些物质的自燃点表5、6、7给出了一些典型固体、气体及液体蒸气和粉尘的自燃点。表5 几种固体的自燃点名称自燃点名称自燃点名称自燃点名称自燃点樟脑70布匹200赛璐珞100麦草200纸张130

22、硫磺207棉花150无烟煤280-500漆布165涤纶纤维390蜡烛190表6 几种气体及液体在空气中的自燃点名称自燃点名称自燃点名称自燃点氢572辛烷218环丙烷498一氧化碳609壬烷285甲醇470二硫化碳120正葵烷250乙醇392硫化氢292丁烯443乙醛275氢氟酸538戊烯273乙醚193乙烷248乙炔305丙酮661庚烷230苯580醋酸650表7 几种粉尘的自燃点名称自燃点名称自燃点名称自燃点铝645有机玻璃440合成硬橡胶320铁315六次甲基四胺410棉纤维530镁520碳酸树脂460烟煤610锌680邻苯二甲酸酐650硫190醋酸纤维320聚苯乙烯490木粉4303、可

23、燃物发生自燃的主要方式（1）氧化发热：如褐煤、浸油脂物质、黄磷、烷基铝、金属及橡胶粉尘、金属硫化物等。（2）分解放热：如硝化棉、赛璐珞、硝化甘油等。（3）聚合放热：指低分子单位聚合成高分子聚合物的反应，释放出热量。（4）吸附放热：因吸附空气中的氧而发生自燃。如活性碳、还原铁。（5）发酵放热：如稻草、籽棉、树叶、锯末、甘蔗渣、玉米芯等。（6）活性物质遇水：金属粉末、金属氢化物、硼氢化物及金属磷化物、碱金属及碱土金属等。（7）可燃物与强氧化剂的混合：如丙三醇与高锰酸钾混合接触发生自燃。4、影响自燃点的主要因素（1）液体、气体可燃物压力：压力越高，自燃点最低氧浓度：混合气中氧浓度越高，自燃点越低。催

24、化：活性催化剂能降低自燃点，钝性催化剂能提高自燃点。容器的材质和内径：器壁的不同材质有不同的催化作用；容器直径越小，自燃点越高。（2）固体可燃物受热熔融：熔融后可视液体、气体的情况。挥发物的数量：挥发出的可燃物越多，其自燃点越低。固体的颗粒度：固体颗粒超细，其比表面积就越大，自燃点越低。受热时间：可燃固体长时间爱热，其自燃点会有所降低。5、自燃点的测量可燃气体、液体的自燃点采用国家标准（GB5332-85）可燃液体和气体引燃温度试验方法规定的试验装置和试验方法测定。七、氧指数（一）定义在规定条件下，固体材料在氧、氨混合气流中，维护平衡燃烧所需的最低氧含量称为氧指数。材料的氧指数表示材料燃烧的难

25、易程度。氧指数高表示材料不易燃烧，氧指数低表示材料容易燃烧。例如氧指数为26的物质，当气体中氧含量低于26%时就可能燃烧。一般认为氧指数27属难燃材料。（二）测量材料的氧指数采用国家标准（GB2406-80）塑料燃烧性能试验方法氧指数法和（GB5454-85）纺织物燃烧性能测定-氧指数法规定的试验装置和试验方法测定。表8给几种聚合物的氧指数的测量结果。表8 几种聚合物的氧指数（nO2/nO2+mN2*100）材料名称氧指数材料名称氧指数聚乙烯17.4-17.5软质聚氟乙烯23-40聚丙烯17.4聚乙烯醇22.5氯化聚乙烯21.1聚苯乙烯18.1聚氯乙烯45-49聚甲基丙烯丙烯酸甲酯17.3聚氟

26、乙烯22.6聚碳酸酯26-28聚偏二氯乙烯60聚苯醚28-29聚偏二氟乙烯43.7氯化聚醚23.2聚四氟乙烯95环氧树脂（普通）19.8氟化乙烯-丙烯共聚物95环氧树脂（脂环）19.8缩醛共聚物14.8-14.9乙丙橡胶21.9聚酰胺（线状）22-23氯磺化聚乙烯25.1聚酰胺（芳香族）26.7氯丁橡胶26.3聚酰亚胺36.5硅橡胶26-29八、可燃物的燃烧特点（一）可燃气体的燃烧特点1、特点可燃气体的燃烧不需象固体、液体那样需经溶解、蒸发过程，所需热量仅用于氧化或分解，或将气体加热到燃点，因此容易燃烧，速度也快。2、燃烧方式根据燃烧前可燃气体与氧混合状况不同，燃烧分为两大类：（1）扩散燃烧：

27、可燃气体从喷口（管口或容器泄漏口）喷出，在喷口处与空气中的氧边扩散混合，边燃烧的现象。其燃烧的速度取决于可燃气体的喷出速度，一般为稳定燃烧。如容器、管路泄漏发生的燃烧，天然气井的井喷燃烧属于此类。（2）预混燃烧：可燃气体与氧在燃烧之前混合，并形成一定浓度的可燃性气体，被火源点燃所引起的燃烧，这类燃烧往往造成爆炸，影响预混燃烧速度的因素有气体组成，可燃气体的浓度，可燃混合气体的初始温度、管路直径、管道材质等。如处于标准状态下的甲烷与空气混合气体在管道内的燃烧。（二）可燃液体的燃烧特点1、燃烧特点可燃液体的燃烧实际上是要燃液体蒸气的燃烧，因此，液体能否发生燃烧、燃烧速率的高低与液体的蒸气压、沸点和

28、蒸发速率等性质有关。某些液体在贮存温度下，液面上的蒸气压在易燃范围内时遇火源，其火焰传播速率快。易燃液体和可燃液体的闪点高于贮存温度时，其火焰传播速度较低。因为火灾的热量必须足以加热液体表面，并在火焰扩散通过蒸气之前形成易燃蒸气-空气混合物。影响这一过程的有环境因素、风速、温度燃烧热、蒸发潜热、大气压等。2、燃烧的现象液态烃类燃烧时，通常具有橘色火焰并散发浓密的黑色烟云。醇类燃烧时，通常具有透明的蓝色火焰，几乎不产生烟雾。某些醚类燃烧时，液体表面伴有明显的沸腾状，这类物质的火灾难以扑灭。在不同类型同类的敝口贮罐的火灾中容易出现三种特殊现象：沸溢、喷溅和冒泡。3、突沸现象和沸溢油品液体在燃烧过程中，由于向液层内不断传热，会使含有水、粘度大、沸点在100以上的重油、原油产生沸溢和喷溅现象，造成大面积火灾。这种现象称为突沸，往往会造成很大的危害，这类油品称为沸溢性油品。4、液体的分类液体火灾危险性分类及分级是根