1、消防基础知识消防基础知识火灾是在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。火是人类从野蛮进化到文明的重要标志。但火和其他事物一样具有两重性，一方面给人类带来了光明和温暖，带来了健康和智慧，从而促进了人类物质文明的不断发展；另一方面火又是一种具有很大破坏性的多发性的灾害，随着人们在生产生活中用火用电的不断增多，由于人们用火用电管理不慎、或者设备故障、或者放火等原因而不断产生火灾，对人类的生命财产构成了巨大的威胁。消防目的则是对火灾进行有效的预防、控制和消灭。1燃烧与火灾1.1燃烧的概念燃烧俗称“着火”，即可燃物质与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光、发烟等现象。2燃烧的条件2.1基本条件
2、，即“三要素”可燃物 助燃物（氧化剂）点火源（着火源）2.1.1可燃物：固体、液体、气体，如：木材、汽油、氢气等。2.1.2助燃物：氧气、空气（21%为氧气）等。2.1.3点火源：明火焰（700-2000）、炽热体（电热器具）、火星（电焊火星1200）、电火花（短路打火）、光辐射（凸玻璃）等。2.2 燃烧的充分条件2.2.1一定浓度的可燃物；2.2.2一定比例的助燃物：一般可燃物在含氧量低于16%的条件下，就不能发生燃烧；2.2.3一定能量的点火源：取决于可燃物的着火温度（燃点），即引起燃烧的最小点火能量。表1-1几种点火源的点火能量点火源名称温度点火源名称温度火 柴 焰500-650气体灯焰
3、1600-2100烟头中心700-800烟头表面250酒精灯焰1180煤油灯焰780-1030蜡 烛 焰640-940焊 割 焰2000-3000综合上述，燃烧不仅必须具备可燃物、助燃物和点火源，并且要满足相互之间的数量比例，同时还必须使三者相互结合、相互作用。否则，燃烧也不能发生。3与燃烧有关的几个基本概念3.1 闪燃在液体（固体）表面上能产生足够的可燃蒸汽，遇火能产生一闪即灭的火焰现象称为闪燃。3.2 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下流通、加热温度低、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。3.3 自燃可燃物质在
4、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。 4闪点、燃点、自燃点的定义4.1闪点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。低于某液体的闪点温度，就不可能点燃它上面的空气和蒸汽的混合物。闪点是衡量物质火灾危险性的重要参数。闪点越低，危险就越高。表1-2给出了部分易燃、可燃液体的闪点。表1-2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乙硫醇0已胺263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
5、甲酸69丙酮-10甲酸戊酯22丙烯腈-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甲酸乙酯-20乙醛-17三甘醇166甲乙酮-14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22.2二乙烯醚-304.1.1闪点在防火检查工作中的运用4.1.1.1闪点是生产厂房存储物品仓库的火灾危险性分类的重要依据。4.1.1.2闪点是甲、乙、丙类危险液体分类的依据。
6、4.1.1.3以甲、乙、丙类液体分类的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。4.1.1.4以甲、乙、丙类液体分类的依据规定了液体储罐、堆场的布置及防火间距，可燃和助燃气体储罐的防火间距，液体石油气储罐的布置及防火间距等。4.2燃点在规定的试验条件下，液体或固体能发生持续燃烧的最低温度称为燃点。表13给出了一些物质的燃点。表1-3一些物质的燃点物质名称燃点物质名称燃点汽（闪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69-76醋酸纤维素305豆油220粘胶纤维素235松节
7、油53乙基纤维素291石蜡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苯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赛璐珞板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（玻璃纤维层压板）520-540漆布165三聚氰胺塑料（玻璃
8、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硬质聚胺酯泡沫塑料310硫207赤砾441碳黑180杨木447红磷160栗木460黄磷34美国松445三氧化四磷92红松430松香216枞木437无烟煤280-500白蜡416榉木4264.3自燃点4.3.1定义在规定的条件下，可燃物质产生自燃的最低温度称为该物质的自燃点。4.3.2一些典型固体、气体及液体蒸汽和粉尘的自燃点表1-4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硫磺207棉花150无烟煤280-500漆布165涤纶纤维390蜡烛1
9、904.3.3可燃物发生的自燃的主要方式4.3.3.1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。4.3.3.2分解放热：如硝化棉、赛璐珞、硝化甘油等。4.3.3.3吸附放热：因吸附空气中的氧而发生自燃。如活性碳、还原镍和还原铁。4.3.3.4聚合防热：指低分子单体聚合成高分子聚合物的反应，释放出热量。4.3.3.5发酵放热：如稻草、籽棉、树叶、锯末、甘蔗渣、玉米芯等。4.3.3.6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。4.3.3.7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。5可燃液体、固体的燃烧特点5.1
10、可燃液体的燃烧特点5.1.1 燃烧特点可燃液体的燃烧实际上是可燃液体蒸气的燃烧。因此，液体能否发生燃烧以及燃烧速率的高低与液体的蒸汽压、闪点、沸点和蒸汽速率等性质有关某些液体在存储温度下，液体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一定存储温度时，其火焰传播速率较低。因此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数、风速、温度、燃烧热、蒸气潜热、大气压等。5.1.2燃烧现象液态经类燃烧时，通常具有橘色火焰并散发浓度的黑色烟云。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，液体
11、表面拌有明显的沸腾状，这类物质的火灾难以扑灭。在不同类型的油类的敞口贮罐的火灾中容易出现三种特殊现象：沸溢、喷溅和冒泡。5.1.3 突沸现象和沸溢油品液体在燃烧过程中，由于向液体内不断传热，会使含有水分、粘度大、沸点在100以上重油、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。5.1.4液体的分类液体火灾危险性分类及分级是根据其闪点来划分的，见表15 表1-5可燃液体的火灾危险性分类火灾危险性分类分级液体的闪点（）甲一级易燃液体28乙二级易燃液体28-60丙可燃液体60甲类液体如汽油、苯、甲醇、丙醇、乙醚、石脑油等。乙类液体如煤油、松
12、节油、丁醚、溶剂油、樟脑油、蚁酸等。丙类液体如柴油、润滑油、机油、菜子油等。5.2 固体的燃烧特点5.2.1 燃烧特点固体可燃物必须经过受热、蒸发、发热分解，固件上方可燃气体浓度达到燃烧极限，才能持续不断地发生燃烧。5.2.2燃烧方式固体可燃物由于其分子结构的复杂性、物理性质的不同，其燃烧方式也不同：有蒸发燃烧、分解燃烧、表面燃烧和阴燃四种。5.2.2.1蒸发燃烧：熔点较低的可燃固体，受热后熔融，然后与可燃液体一样蒸发成蒸汽而燃烧。如硫、磷、沥青、热塑性高粉子材料等。5.2.2.2分解燃烧：分子结构复杂的固体可燃物，在受到热后分解出其组成成分与加热温度相应的热分解产物，这些分解产物再氧化燃烧，
13、称为分解燃烧。例如，木材、纸张、棉、麻、毛丝、热固塑料、合成橡胶等燃烧。5.2.2.3表面燃烧：蒸气压非常小或者难于热分解的可燃固体，不能发生蒸气燃烧或分解燃烧。当氧气包围物质的表面层时，呈炽热状态发生无焰燃烧，属于非均相燃烧，即表面燃烧。表面发红，而无火焰，如木炭、焦碳等的燃烧。5.2.2.4阴燃：一些固体可燃物在空气不流通、加热温度较低或含水分较高时会阴燃，如：成捆堆放的棉、麻、纸张及大堆垛的煤、草、湿木材等。随着阴燃的进行，热量聚集、温度升高，此时空气的导入可能会转变为有焰燃烧。6 热传播的几种途径火灾发生、发展的整个过程始终伴有热传播过程，热传播是影响火灾发展的决定性因数。热传播有三种
14、途径，即：热传导、热对流和热辐射。6.1 热传导热量通过直接接触的物体，从温度较高部位传递到较低部位的过程，叫热传导。一般说来，固体物质是强的热导体，液体物质次之，气体物质较差。金属材料为优良热导体，非金属固体多为不良热导体。导热系数愈大、厚度愈小，传导的热量愈多。6.2热对流热通过流动介质，由空间的一处传播到另一处的现象，叫做热对流。热对流是热传播的重要方式，是影响初期火灾发展的最主要因数。6.3热辐射以电磁波形式传递热量的现象，叫做热辐射。当火灾处于发展阶段时，热辐射成为热传播的主要形式。7 爆炸 由于物质急剧氧化或分解反应，使温度、压力增加或使两者同时增加的现象，称为爆炸。爆炸可分为：物
15、理爆炸、化学爆炸和核爆炸。物理爆炸：由于液体变成蒸气或者气体迅速膨胀，压力急速增加，并大大超过容器的极限压力而发生爆炸。如蒸气锅炉、液化气钢瓶等的爆炸。化学爆炸：因物质本身起化学反应，产生大量气体和高温而发生的爆炸。如炸药的爆炸，可燃气体、液体蒸气和粉尘与空气混合物的爆炸等。在消防工作中经常遇到的是可燃性气体、蒸气、粉尘、液滴与空气或其它氧化介质形成爆炸性混合物发生的爆炸。8 爆炸极限8.1 爆炸极限的定义可燃气体、蒸气或粉尘与空气混合物后，遇明火产生爆炸的最高或最低浓度，称为爆炸极限，通常以体积百分比表示。可燃性气体或蒸气与空气组成的混合物，只是在一定的比例范围内才能发生火焰的传播，此时的浓
16、度范围即为燃烧浓度范围。可燃气体、蒸气或粉尘与空气组成的混合物，能使火焰传播的最低浓度，称为该气体或蒸气的爆炸的下限，也称燃烧下限。可燃气体、蒸气或粉尘与空气组成混合物，能使火焰传播的最高浓度，称为气体或蒸气的爆炸上限，也称燃烧上限。建筑设计防火规范中将爆炸下限10%的气体划分为甲类，爆炸下限10%的气体划分为乙类。表1-6 一些可燃气体、液体蒸气在空气中的爆炸极限物质名称化学式比重闪点自燃点爆炸极限汽油（航空、汽车溶剂等）0.67-0.71-58-10415-5301.0-6.0（-37- -7）煤油（照明油）27-45380-4251.4-7.5（27-80）松节油C10H60.86250
17、.8-62（32-53）氢H20.075704.15-75.0硫化氢H2S1.172604.3-45氨NH30.5978016.0-27.0天然气0.52-1.50550-7504-169 火灾9.1 火灾的概念：是指在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害（如图所示）。火灾 燃烧 失控 起火爆炸 可燃物 着火源 空 气扑灭火灾的实践证明，火灾一旦发生，如果不立即扑灭，必然由小到大，发展成猛烈燃烧；然后又由大到小，由强到弱地下降，直到将可燃物燃尽，燃烧缓慢地熄灭。这种燃烧的发展趋势，在建筑内部火灾中尤为明显。因此，人们根据从可燃物质被点燃，由燃烧温度的变化速度来划分室内火灾为初起、发展、猛烈、
18、下降、熄灭五个阶段。根据国家标准GB5907-86火灾分类的规定，将火灾分为A、B、C、D四类。9.1.1A类火灾：指固体物质火灾。固体物质往往具有有机物质，一般在燃烧时能产生灼热的余烬。如木材、棉、毛、麻、纸张等。9.1.2B类火灾：指液体火灾和可溶化的固体物质火灾。如汽油、煤油、原油、甲醇、乙醇、沥青、石蜡火灾等。9.1.3C类火灾：指气体火灾。如煤气、天然气、甲烷、乙烷、丙烷等引起的火灾。9.1.4D类火灾：指金属火灾。如钾、钠、镁、钛、锂、铝镁合金火灾等。9.2 防火的基本原理：9. 2.1控制可燃物和助燃物。如果难燃或不燃材料代替易、可燃材料，将性质上能相互作用的物品分开储运等。9.
19、 2.2控制和消除点火源。如对易燃易爆场所进行电气防爆、防雷等处理。9. 2.3控制生产中的工艺参数。工业生产特别是化工生产中，正确控制温度、压力等各种工艺参数是防止火灾、爆炸的根本手段。9. 2.4防止火势扩散蔓延。如对建筑物设置防火防烟分区、防火墙、保留防火间距，安装自动灭火设施等。9.3 灭火的基本原理：9. 3.1隔离：将正在燃烧的物质与未燃烧的物质隔开或疏散到安全地点。9. 3.2窒息：隔绝空气或稀释燃烧区的空气含氧量。9. 3.3冷却：将灭火剂喷射到燃烧物上，使其温度降低到燃点；或者将灭火剂喷洒在火源附近的物体上，使其不受火焰辐射热的威胁。9. 3.4抑制：灭火剂参与燃烧的连锁反应
20、，消除游离基，使其燃烧反应停止。如干粉灭火剂。10燃烧产物10.1燃烧产物的定义由燃烧或热解作用而产生的全部物质，称为燃烧产物。燃烧产物通常指燃烧生成的气体、热量、可见烟等。燃烧产物的数量、组成等随着物质的化学组成、温度以及空气供给情况等的变化而不同。10.1.1生成气体一般有：一氧化碳、氰化氢、二氧化碳、丙烯醛、氯化氢、二氧化硫等。10.1.2大多数物质的燃烧是一种放热的氧化过程。从这种过程放出的能量以热量的形式表现，形成热气的对流与辐射。热量对人体具有明显的物理危害。10.1.3由燃烧或热解作用所产生的悬浮在大气中可见的固体或液体颗粒总称为烟。其颗粒一般在0.01-10毫米。其中大多数物质
21、是在火灾中不完全燃烧所产生的。10.2几种典型的燃烧产物及其毒性统计资料表明，火灾中死亡人数大约80%是由于吸入毒性气体而致死的。火灾产生的烟中含有大量的有毒成分，如CO、HCH、SO2、NO2等。这些气体均对人体有不同浓度的危害，如CO2，它是主要的燃烧产物之一，在有些火场中浓度可达15%。它最主要的生理作用是刺激人的呼吸中枢，导致急促、烟气吸入量的增加并且还会引起头痛、神智不清等症状。而CO是火灾致死的主要燃烧产物之一。其毒性在对于血液中血红蛋白的高亲和性，其对血红蛋白的亲和力比氧气高出250倍，因而能障碍人体血液中氧气的输送，引起头痛、虚脱、神智不清等症状和肌肉调节障碍等。表1-7 为一
22、些主要有害气体的来源、生理作用及致死浓度。表17一些主要有害气体的来源、生理作用及致死浓度热分解气体的来源主要的生理作用短期（10min）估计致死浓度（ppm）木材、纺织品、聚丙5晴、尼龙、聚氨脂以及纸张等物质燃烧时分解出不等良HCN、本身可燃，难以准确分析氢化氰（HCN）：一种迅速致死、窒息性的毒物；350纺织物燃烧时产生大量的氮氧化物二氧化氮（NO2）和其他氮的氧化物：肺的强刺激剂。以及引起即刻死亡以及滞后性伤害200由木材、丝织品、尼龙以及聚氰胺的燃烧产生；在一般的建筑中氨气的浓度通常不；无机物燃烧产物氨气（NH3）：刺激性、难以忍受的气味，对眼、鼻有强烈的刺激作用1000PVC电绝缘材
23、料、其他含氯高分子材料及阻燃处理物氯化氢（HCI）：呼吸道刺激剂，吸附于微粒上的HCI的潜在危险性较之等量的HCI气体要大500，气体或微粒存在时自含硫化物，这类含硫物质在火灾条件下的氧化物二氧化硫（SO2）：一种强烈刺激剂，在远低于致死浓度下即难以忍受500热分解气体的来源主要的生理作用短期（10min）估计致死浓度（ppm）氟化树脂类或薄膜类以及某些含溴阻燃材料其他含卤酸气体：呼吸刺激剂HF-400 COF2-100HBr500由导氰酸脲的聚合物，在实验室小规模的试验中已报导有像甲苯-2，4-二异氰酸酯（TDI）类的分解产物，在实际火灾中的情况尚无定论异氰酸酯类：呼吸道刺激剂是异氰酸酯为基
24、础的聚氨酯燃烧烟雾中的主要刺激剂-100（TDI）由聚烯烃和纤维素在低温热解（400）而得，在实际火灾中的重要性尚无定论丙醛：潜在的呼吸刺激剂30-100 11 几类灭火介质的灭火机理11.1水水在常温下具有较低的粘度、较高的稳定性、较大的密度和较高的表面张力，是一种古老而又使用范围广泛的天然灭火剂，易于获取和储存。水主要依靠冷却和窒息作用进行灭火。水的比热为4.186J/g、潜化热为2260J/g。每千克水自常温加热至沸点并完全蒸发汽化，可以吸收2593.4KJ的热量。因此，它利用自身吸收显热和潜热的能力发挥冷却灭火的作用，是其他灭火剂无法比拟的。此外，水被汽化后形成的水蒸气为惰性气体，且体
25、积将膨胀1700倍左右。在灭火时，由水汽化产生的水蒸气将占据燃烧区域的空间、稀释燃烧物周围的氧含量，障碍新鲜空气进入燃烧区，使燃烧区内的氧浓度大大的降低，从而达到窒息灭火的目的。当水呈喷淋或喷雾状时，形成的水滴和雾滴的表面积将大大增加，增强了水与火之间的热交换作用，从而强化了其冷却和窒息灭火的作用。另外，对一些易溶于水的可燃、易燃液体产生乳化作用，使液体表面迅速冷却、可燃蒸汽产生速度下降而达到灭火的目的。11.2 泡沫灭火剂泡沫灭火剂中最常用的是水成膜机械泡沫灭火剂，水成膜机械泡沫灭火剂是一种高效的泡沫液，其特点是可以在密度较低的烃类燃料表面上形成一层能够抑制燃料蒸发的水膜，靠泡沫和水膜的双重
26、作用迅速灭火。水成膜机械泡沫灭火剂灭火主要依靠冷却、窒息作用，即在着火的燃料表面上形成一个连续的泡沫层，通过泡沫本身和所析出的混合液对燃料表面进行冷却，以及通过泡沫层的覆盖作用使燃料与氧气隔绝而灭火。此外，在灭火过程中，机械泡沫可使已被覆盖的燃料表面与尚未被机械泡沫覆盖的燃料的火焰隔离开来，既防止火焰已被覆盖的燃料表面直接接触，又可遮断火焰对此部分燃料表面的热辐射，有助于强化冷却和窒息作用。11.3 干粉灭火剂干粉灭火剂是用于灭火的干燥且易于流动的微细粉末，由具有灭火效能的无机盐和少量的添加剂经干燥、粉碎、混和而成微细固体粉末组成。它是一种在消防中得到广泛应用的灭火剂，主要用于灭火器中。除扑救
27、金属火灾的专用干粉化学灭火剂外，干粉灭火剂一般分BC干粉和ABC干粉两大类，如碳酸氢钠干粉改性钠盐、钾盐干粉、磷酸二氢铵干粉、磷酸氢二铵干粉，磷酸干粉和氨基干粉灭火剂等。干粉灭火剂主要通过在加压气体作用下喷出的粉雾与火焰接触、混合时发生的物理、化学作用灭火。一是靠干粉中无机盐的挥发性分解物，与燃烧过程中燃料所产生的自由基或活性基团发生化学抑制和负催化作用，使燃烧的链反应中断而灭火；二是靠干粉的粉末落到可燃物表面上，发生化学反应，并在高温作用下形成一层玻璃状覆盖层，从而隔绝氧、进而窒息灭火。另外，还有部分稀释氧和冷却作用。11.4二氧化碳二氧化碳灭火剂也是一种具有百多年历史的天然灭火剂，且价格低
28、廉，获取、制备容易，但灭火浓度较高，在灭火浓度下会使人员受到窒息毒害。早期主要用于灭火器中，其后逐步发展到固定灭火系统中。现在，国内二氧化碳灭火剂是在灭火器和灭火系统中使用量都较大的气体灭火剂。二氧化碳灭火剂主要依靠窒息作用和部分冷却作用。二氧化碳具有较高的密度，大约为空气的1.5倍。在常压下，液态的二氧化碳会立即汽化。一般1kg的液态二氧化碳可产生大约0.5立方的气体。因而，灭火时，二氧化碳气体可以排除空气而包围在燃烧物体的表面或分布于较密闭的空间中，降低可燃物周围或防护空间内的氧浓度，产生窒息作用灭火。另外，二氧化碳从储存容器中喷出时，会由液体迅速汽化成气体，而从周围吸收部分热量，起到冷却的作用。11.5 卤代烷灭火剂卤代烷灭火剂的发展已有近百年的历史。它是卤素原子取代一些低级烷烃类化合物分子中的部分或全部氢原子后，所生成的具有一定灭火能力的化合物的总称。在上世纪年代初到年代末，在我国曾大量使用的是卤代烷1211和1301灭火剂。卤代烷灭火剂灭火效率高、时间短，主要不是靠冷却、稀释氧和隔绝空气来实现的。其灭火机理普遍认为是卤代烷接触高温表面或火焰时，分解产生的活性自由基，通过溴和氟等卤素氢化物的负化学催化作用和化学净化作用，大量扑捉、消耗燃烧链反应中产生的自由基，破坏和抑制燃烧的链反应，而迅速将火焰扑灭，是靠化学作用灭火。另外，还有部分稀释氧和
