灭火原理及基本知识37364.pdf

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1、灭火原理及基本知识 火使人类告别了茹毛饮血的时代，火是人们日常生活和生产中不可缺少的，但是，火一 旦失去控制，就会造成财产的损失和人员的伤亡，酿成灾害。为了防止火灾的发生，人们采 取了各种积极的预防措施，然而火灾总是不可完全避免的。火灾发生后，如何有效地进行扑 救，关键在于正确地选择和使用各种灭火剂。灭火剂是指能够有效地破环燃烧条件，使燃烧 中止的物质。简言之，灭火剂就是用来灭火的物质。无论哪类火灾，只要扑救及时，方法正 确，充分好挥灭火剂的灭火作用，就能迅速地将其扑灭。迅速及时合理地使用灭火剂，能有 效的减小火灾的损失。本章重点对常见几种灭火剂的灭火原理及作用进行了描述，目的是为达到全员了解

2、每种 灭火剂的灭火原理，能正确使用灭火器材，在发生突发事故时能针对不同的紧急情况使用相 应的器材进行有效地扑救，避免人为失误造成二次事故。第一节 常见灭火剂及灭火原理 1 灭火剂的种类 现代灭火剂的发展很快，不仅在品种上日趋繁多，能够造成扑救各种火灾的灭火剂，而 且在质量上不断提高，向着高效、低毒和通用的方向发展。目前，我国常用的灭火剂种类有：1.1 水：古今中外，水是使用最广泛的一种天然灭火剂。1.2 泡沫灭火剂：泡沫是一种体积较小，表面被液体包围的气泡群。火场上使用的灭火泡 沫是由泡沫灭火剂的水溶液，通过物理、化学作用，充填大量气体（二氧化碳或空气）后形成的。通常使用灭火泡沫，发泡倍数的范

3、围为 21000，密度在 0.001 0.5 之间。1.2.1 普通泡沫灭火剂：这类泡沫灭火剂适用于扑救 A 类火灾和 B 类火灾中的非极性液体 火灾（包括：蛋白泡沫灭火剂、氟蛋白泡沫灭火剂、水成膜泡沫灭火剂、化学泡沫灭 火剂和合成泡沫灭火剂）；1.2.2 抗溶泡沫灭火剂：这类泡沫灭火剂适用于扑救 A 类火灾和 B 类火灾（包括：金属皂 型抗溶泡沫灭火剂、凝胶型抗溶泡沫灭火剂、抗溶氟蛋白泡沫灭火剂和抗溶化学泡沫灭 火剂等）。1.3 干粉灭火剂：这类灭火剂是一种微细而干燥的、易于流动的固体粉末。1.3.1 普通干粉灭火剂：这类干粉灭火剂适用于扑救 B、C 类火灾和带电设备火灾（包括：碳酸氢钠干粉

4、、改性钠盐干粉、碳酸氢钾干粉、氯化钾干粉、硫酸钾干粉和氨基干粉）；1.3.2 多用干粉灭火剂：这类干粉灭火剂适用于扑救 A、B、C 类火灾和带电设备火灾（它 主要是以磷镀盐为基料的干粉）。1.4 卤代烷灭火剂：以卤素原子取代烷烃分子中的部分或全部氢原子后得到的有机化合物 的统称卤代烷。一些低级烷烃的卤代物具有程度不同的灭火作用，这些具有灭火作用 的低级烷烃卤代烷称为卤代烷灭火剂（卤代烷灭火剂应用范围较广，并且灭火速度快、用量省、容易汽化、空间淹没性好、洁净、不导电、可靠期贮存不会变质，是一种优良 的灭火剂）。这类气体由氟、氯、溴等卤素原子取代低级烷烃（甲烷、乙烷）分子中氢 原子后所得到的一类有

5、机化合物。灭火中经常使用的卤代烷有三氟一溴甲烷（1301）、二氟一氯一溴甲烷（1211）、四氟二溴乙烷（2402）、二氟二溴甲烷（1202）等。1.5 二氧化碳灭火剂：是一种惰性气体，具有不燃烧、不助燃的性质，所以在燃烧区内稀 释空气，减少空气的含氧量，从而降低燃烧强度。当二氧化碳在空气中的浓度达到 30 35时，就能使燃烧熄灭。2 灭火剂的灭火作用 2.1 水的灭火作用 2.1.1 冷却作用：冷却是水的主要灭火作用。试验证明，若将 1kg 常温下的水（20 摄氏度）喷洒到火源处，使水温升至 100 摄氏度，则要吸收 335kJ 的热量，若再将其汽化，变成 100 摄氏度的水蒸气，又能吸收 2

6、259kJ 的热量。因此当水与炽热的燃烧物接触时，在 被加热和汽化的过程中，就会大量吸收燃烧物的热量，迫使燃烧物的温度大大降低而最 终停止燃烧。2.1.2 窒息作用：水遇到炽热的燃烧物会被加热和汽化，产生大量的水蒸气。1kg 水汽化后 可生成 17001 水蒸气。水变成水蒸气后，体积急剧增大，大量水蒸气的产生，将排挤和 阻止空气进入燃烧区，从而降低了燃烧区内氧气的含量。试验证明，当空气中的水蒸气 体积含量达 35%时，大多数燃烧就会停止。1kg 水变成水蒸气时的抑燃空间可达 5m3,因 此，水有良好的窒息灭火作用。2.1.3 冲击作用：在机械力的作用下，直流水枪射出的密集水流，具有强大的冲击力

7、和动能。高压水流强烈地冲击燃烧物和火焰，可以冲散燃烧物，使燃烧强度显著减弱；水还可以 冲断火焰，使之熄灭。2.1.4 稀释作用：水溶性可燃液体发生火灾时，在允许用水扑救的条件下，水与可燃液体混 合后，可降低它的浓度，因而降低了蒸发速度和燃烧区内可燃气体的浓度，使燃烧强度 减弱。当水溶性可燃液体被水稀释到可燃浓度以下时，燃烧即自行停止（水的稀释灭火 作用只适用于容器中贮有少量水溶性可燃液体的火灾，或浅层的水溶性可燃液体溢流引 起的火灾）。2.2 泡沫灭火剂的灭火作用 2.2.1 覆盖作用（主要作用）：灭火泡沫在燃烧物表面形成的泡沫覆盖层，可使燃烧物表面 与空气隔离，可以遮断火焰对燃烧物的热辐射，

8、阻止燃烧物的蒸发或热解挥发，使可燃 气体难以进入燃烧区。2.2.2 冷却作用：泡沫析出的液体对燃烧表面可起到冷却作用。2.2.3 稀释作用：泡沫受热蒸汽产生的水蒸气有稀释燃烧区氧气浓度的作用。（适用于扑救 A、B 类火灾中的非水溶性液体火灾；不适用于扑救遇水燃烧物质的火灾、气体火灾和 带电设备的火灾）。2.3 干粉灭火剂的灭火作用 2.3.1 抑制作用：干粉喷入燃烧区与火焰混合时，粉粒便与火焰中的自由基接触而把它瞬时 吸附在自己的表面，形成了不活泼的水。所以借助粉粒的作用，可以消耗火焰中的自由 基 OH 和 H。当大量的粉粒以雾状形式喷向火焰时，可以大大吸收火焰中的自由基，使 其数量急剧减少，

9、从而中断燃烧的链锁反应，使火焰熄灭。2.3.2 稀释作用：使用干粉灭火时，浓云般的粉雾包围了火焰，可以减少火焰对燃料的热辐 射；同时，粉粒受高温的作用，将会放出结晶水或发生分解，这样不仅可以吸收部分热 量，而且分解生成的不活泼气体又对燃烧区内氧的浓度有稀释作用 （但这些作用对灭火 的影响远不如抑制作用大）。（适用于扑救可燃气体火灾和甲、乙、丙类液体火灾及电气 设备火灾。干粉灭火剂对人、畜是无毒或低毒，但有强烈的窒息作用）。2.4 卤代烷灭火剂的灭火作用（1211 灭火剂、1301 灭火剂）2.4.1 化学作用：卤代烷灭火剂在火焰的高温中分解产生活性游离基 BR、CI 等，参与物质 燃烧过程中的

10、化学反应，清除维持燃烧所必须的活性游离基 OH H 等，生成稳定的分子 H2O CO2 以及活性较低的游离基 R 等，从而使燃烧过程中的链锁反应中断而灭火。（适用于扑救精密设备、仪器、仪表文物档案的火灾，灭火后无残渣、残迹和污损）。2.5 二氧化碳灭火剂灭火的作用 2.5.1 窒息作用（主要作用）：当把二氧化碳施放到灭火空间时，由于二氧化碳的迅速汽化,排挤、稀释燃烧区的空气，使空间的氧气含量减少，当空间的氧气含量低于维持物质燃 烧所需的极限氧含量时，物质的燃烧就会熄灭。2.5.2 冷却作用（次要作用）：当把二氧化碳从钢瓶中释放出来，由液体迅速膨胀为气体时,会产生一个冷冻效果，致使部分二氧化碳转

11、变为固态的干冰。干冰迅速汽化的过程中，要从火焰和周围环境吸热。（适用于扑救气体火灾，甲、乙、丙类液体火灾和一般固体 物质火灾。灭火后无污染、无腐蚀，不留痕迹。另外，二氧化碳是一种不导电的物质，可以用来扑救带电设备的火灾）。第二节灭火基本方法及灭火器材的使用 1 物质的燃烧条件和相应的灭火方法 燃烧是一种放热发光的化学反应。燃烧现象发生时具备三个基本条件：可燃物、氧化剂 和着火源。这就是通常所说的燃烧三要素。在这里，可燃物和氧化剂（消防中的氧化剂主要 是空气）是燃烧反应的两种反应物，着火源可以理解为使反应开始发生的条件。根据物质燃烧的要素以及解释反应条件的热理论和连锁反应理论，相应的灭火方法有以

12、下四 种：1.1 隔离法：把可燃物与空气隔离开来 既然燃烧是可燃物与空气两种物质的化学反应，那么把它们隔离开来，使之不能互相接 触，燃烧自然就会中止。例如，用石墨粉覆盖在燃烧的金属上，把金属与空气隔离开来，金 属的燃烧就会熄灭。灭火泡沫像一层厚厚的毡毯覆盖在燃烧液体或固体的表面上，在冷却作 用的同时，把可燃物与空气以及火焰隔离开去，火焰失去了燃料来源，随之就会熄灭。1.2 窒息法：减少空气中氧的含量 各种可燃物的燃烧，都存在一个维持燃烧所需的最低氧浓度，当空气中的氧气低于此浓 度时，燃烧就不能进行。各种物质由于其燃烧性能不同，维持其燃烧的最低氧浓度也不同。几种物质停止燃烧的最高含氧量 物质名称

13、 停止燃烧的最高含氧量（V%）物质名称 停止燃烧的最高含氧量（V%）汽油 14.4 乙醚 12.0 乙醇 15.0 橡胶屑 13.0 煤油 15.0 棉花 8.0 丙酮 13.0 氢 5.9 空气中氧气的浓度按体积计约 21%这种浓度足以维持绝大多数可燃物的燃烧。如果用 对燃烧呈惰性的气体，例如二氧化碳、水蒸气、氮气等来稀释空气，使空气中的含氧量降到 维持燃烧的最低氧浓度以下，燃烧就会熄灭。1.3 冷却法：降低燃烧物质的温度 一般可燃物之所以能够持续燃烧，就是因为在火焰或热的作用下，达到或超过了各自的 燃点温度，在此温度下，通过热解或蒸发能够产生足以维持燃烧的气体或蒸气。如果将可燃 物冷却到其

14、燃点温度以下，并隔绝外来的热源，它就不能产生足以维持燃烧的气体或蒸气，燃烧反应就会被迫中止。水具有很大的比热容和很高的汽化潜热，用水扑救一般固体物质火灾，主要就是通过冷 却作用来实现的。当把水喷洒到灼热的燃烧表面时，水在与燃烧物接触的过程中，通过被加 热和汽化，就会大量吸收燃烧物的热量，使燃烧物的温度大大降低而最终停止燃烧。1.4 化学抑制法：抑制燃烧连锁反应的进行 物质的有焰燃烧都是通过链锁反应来进行的。在碳氢化合物燃烧的火焰中，维持其链锁 反应的自由基主要是 H、0H 和 Q 据称，对于含氢的化合物，燃烧速度取决于火焰中 0H 的 浓度和反应的压力；对于不含氢的燃烧物，燃烧速度取决于火焰中

15、 0 的浓度。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、0H、0 等自由基的浓度，那么燃烧 就会中止。卤代烷灭火剂在火焰的高温作用下产生的自由基 Br、C1 以及干粉灭火剂的粉粒，都是扑获自由基的能手，从而导致火焰的熄灭。以上所讲的四种灭火方法，也就是各种灭火剂的四种主要灭火机理或灭火作用。不同的 灭火剂有其不同的灭火作用。同一种灭火剂在灭火中的灭火作用，往往不是一种因素单独起 作用，而是几种因素联合作用的结果。但是，其中必有一种因素起主要灭火作用。例如，水 的主要灭火作用是冷却作用；泡沫、金属灭火剂的主要灭火作用是隔离作用；二氧化碳、水 蒸气的主要灭火作用是窒息作用；

16、干粉、卤代烷的主要灭火作用是化学抑制作用。2 灭火器材的构造及使用方法 2.1 消火栓的构造及使用方法 2.1.1 构造：消火栓设备通常装置在具有玻璃门的专用箱内，由水枪、水带和消火栓三部分 组成。水枪喷嘴口径一般为 13、16、19 毫米。室内一般采用直径 50 或 65 毫米的麻质 水带。若水枪喷嘴口径为 16、19 毫米时，宜采用直径为 65 毫米的水带，室内消火栓的 直径应不小于所配备的水带的直径。室内双出口直径不应小于 65 毫米。2.1.2 使用方法：消火栓使用时需二人以上进行操作，一人将水带铺开（采用滚动），接好 水枪头，另一人将水带与消火栓水阀进行连接，并开启水阀。2.1.3

17、使用注意事项：（1）当开启水阀时，水带将产生较大的力，应防止水带滑落伤人；（2）当水带注满水后，应防止重物压水带防止水带瀑裂；（3）在铺开水带时，应防止水带打 结；（4）使用后的水带应及时晒干及卷好放入消火栓箱内。2.2 泡沫灭火器（化学泡沫和空气泡沫）的构造及使用方法 2.2.1 构造：（1）手提式化学泡沫灭火器由筒体、筒盖、瓶胆、喷嘴等部件组成；空气泡沫 灭火器目前只有手提式一种，但我国使用还很不普遍；（2）推车式化学泡沫灭火器由筒 体、筒盖、瓶胆、瓶口密封机构、安全装置、喷射系统和行驶机构组成。2.2.2 使用方法：手提式化学泡沫灭火器使用时，应注意在未到达火灾现场时不能将灭火器 过份倾

18、倒，避免两种药剂（碳酸氢钠水溶液和硫酸铝水溶液）混合提前喷出。当距起火 点约 10m 时，将灭火器倒置，一手握提环，一手抓住筒体底边，对准着火点即可喷出。2.2.3 灭火注意事项：（1）在喷射泡沫过程中，灭火器应一直保持颠倒的垂直状态，不能横 置或直立过来；（2）如果扑救可燃固体物质火灾，应把喷嘴对准燃烧最猛烈处喷射；（3）如果扑救容器内的油品火灾，应将泡沫喷射在容器的器壁上，使泡沫沿器壁流下，再平 行地覆盖在油品表面上；（4）如果扑救流动油品火灾，应站在上风方向，尽量减少泡沫 射流与地面的夹角使泡沫由近而远地逐渐覆盖在整个油面上。2.3 干粉灭火器的构造及使用方法 2.3.1 构造：（1）手

19、提式干粉灭火器有内装式、外置式和贮压式三种结构，现以内装式为主，一般由筒体、筒盖、贮气钢瓶、喷射系统和开启机构等部件构成；（2）推车式干粉灭火 器由筒体、筒盖、贮气瓶、行驶系统，喷射系统和开启机构等组成。2.3.2 使用方法：（1）手提式干粉灭火器使用时，在离火几米远处，将灭火器立于地上，用 手握紧喷嘴胶管，另一手拉住提环，用力向上拉起并向火源移近，这时器内就会喷出一 股带大量白色粉沫的强大气流；（2）推车式干粉灭火器一般由两人操作。使用时应将灭 火器迅速拉到或推到火场，在离起火点大约 10m 处停下，一人将灭火器放稳，然后拔出 开启机构上的保险销，迅速打开二氧化碳钢瓶；另一人则取下喷枪，迅速

20、展开喷射软管，然后一手握住喷枪枪管，另一只手钩动扳机，将喷嘴对准火焰根部，喷粉灭火。灭火方 法同手提式灭火器。233 灭火注意事项：在室外使用时，应占据上风方向喷射。2.4 卤代烷灭火器（1211、1301）的构造及使用方法 2.4.1 构造：（1）手提式 1211、1301 灭火器一般由筒体、筒盖、喷射系统、开启机构和压 力表等构成；（2）推车式 1211 灭火器由钢瓶、喷射系统（喷射软管（MYT25 型为 6.5m，MYT40 型为 7.25m）和喷枪）和推车三部分组成。2.4.2 使用方法：（1）手提式 1211 灭火器和 1301 灭火器使用时，应手提灭火器提把，迅速 赶到起火点。首先

21、拔掉保险销，然后右手紧握压把，左手握住喷射软管前端的喷嘴（没 有喷射软管的左手可扶持灭火器底部），对准燃烧处喷射；（2）推车式 1211 灭火器一般 由两人操作。使用时，应迅速把灭火器推到或拉到起火现场，在距起火点大约 10m 处停 下。一人把灭火器直立放稳，然后打开钢瓶上的手枪式启闭阀，另一个快速取下喷枪，展开喷射软管，双手紧握手握开关，把喷嘴对准燃烧物，喷射灭火。喷射时，要沿火焰 根部喷扫推进，直至把火扑灭。灭火后，放松手握开关压把，开关即自动关闭，喷射停 止。同时关闭钢瓶上的手轮式启闭阀。2.4.3 灭火注意事项：（1）灭火器在喷射过程中应保持直立状态，不允许水平和颠倒使用；（2）在室外

22、使用时，应注意占据上风方向喷射；（3）在狭小的室内空间灭火时，灭火 后应迅速撤离。因为卤代烷灭火剂有一定毒性，防止对人体造成伤害；（4）要注意防止 复燃。2.5 二氧化碳灭火器的构造及使用方法 2.5.1 构造：（1）手提式二氧化碳灭火器由钢瓶、瓶头阀和喷射系统组成；（2）推车式二氧 化碳灭火器与手提式灭火器基本相同，其主要不同点在于：a.多了一个固定和运送灭火 器的推车；b.开启机构全采用手轮式的；c.在瓶头阀上装了一个安全帽。使用时卸下安 全帽，才能开启手轮。2.5.2 使用方法：（1）手提式二氧化碳灭火器使用时，可手提灭火器的提把，或把灭火器扛 在肩上，迅速赶到火场。在距起火点大约 5m

23、 处，放下灭火器，一只手握住喇叭形喷筒 根部的手柄，把喷筒对准火焰，另一只手或者旋开手轮，或者压下压把，二氧化碳就喷 射出来；（2）推车式二氧化碳灭火器使用时，一般应由两人操作。先把灭火器拉到或推 到火场，在距起火点大约 10m 处停下，一人迅速卸下安全帽，然后逆时针方向旋转手轮，把手轮开到最大位置，另一人则迅速取下喇叭喷筒，展开喷射软管后，双手紧握喷筒根 部的手柄，把喇叭筒对准火焰喷射。其灭火方法与手提式灭火相同。2.5.3 灭火注意事项：（1）灭火时应注意在密闭的空间内要采取防止人员窒息的措施；（2）灭火时应处于上风方向喷射。3 常见灭火器性能表 种 泡沫 1211 二氧化碳 四氯化碳 干

24、粉 类 灭火器 灭火器 灭火器 灭火器 灭火器 规 10 升 2 公斤以下 2 公斤以下 2 公斤以下 4 公斤 65-130 升 4 公斤 2-3 公斤 2-3 公斤 8 公斤 格 6 公斤 5 7 公斤 5 8 公斤 35 公斤 药 剂 筒内装有碳酸 氢钠，发沫剂和 硫酸铝溶液 瓶内盛有压缩 成液态的二氧 化碳 钢瓶内装有四 氧化碳液体 瓶内装小苏打 或钾盐干粉 用 途 适合扑救油类 火灾 适用扑救油 类、有机溶剂、精密仪器、文 件档案等火灾 适用扑救贵重 仪器和制备，不 能扑救金属钾、钠、镁、铝等物 质的火灾 用于扑救电气 火灾，不能扑 救金属钾、钠、镁、铝、乙炔、乙烯、二硫化 碳等火灾

25、 适用于扑救石 油、石油产品、油漆、有机溶 剂和电器设备 等火灾 性 能 10 升灭火器、喷 射时间 60 秒、射程为8 米。65 升的喷射时间 170 秒，有效射 程 13.5 米 10 升灭火器，喷射时间 50 秒，射程为 10 米 要接近着火地 点，保持 3 米远 3 公斤喷射时 间30 秒，射程 为 7米 8 公斤干粉喷 射时间 14 16秒，射程为 4.5 米 使 用 方 法 倒过来稍加摇 动或打开开关，药剂即喷出 把灭火器筒倒 过来溶液即可 喷出 一手拿好喇叭 筒对准火源，另 一手打开开关 即可 只要打开开 关，液体就可 喷出 提起圈环，干 粉即可喷出 保 管 和 检 查 方 法

26、保管：1灭火器要放在方便地方；2防止喷嘴堵塞；3注意使用 期限；4冬季防止灭火器冻结、做到保温。检查：1泡沫灭火器的泡沫发生倍数为 5.5 倍。存放期间低于四倍 时，应换药。另一种用比重计试验内外药（内药为 30 度，外药为 10 度）低于规定应换药；2酸碱灭火器的检查方法冋检查泡沫灭火器 的检查方法同检查泡沫灭火器的第二种方法；3二氧化碳灭火器的 检查方法：年称重一次，得出重量与器体上注明的器体重量和二氧 化碳净重相对照，如二氧化碳净重减少 10%以内应检修充气；4四 氯化碳灭火器检查方法：用仪器试验瓶内液体压力，发现不足 8 公 斤应充气。应保存在 干燥通风处，防止受潮日 晒。每年应抽 查一次干粉 是否受潮结 块，二氧化碳 气体每半年 称重一次。