滅火原理、滅火方法的分類及特點
1.滅火的基本原理
根據(jù)燃燒的基本條件,任何可燃物產(chǎn)生燃燒或持續(xù)燃燒都必須具備燃燒的必要條件和充分條件。因此,火災發(fā)生后,滅火就是破壞燃燒條件、使燃燒反應終止的過程。滅火的基本原理可以歸納為4種,即冷卻、窒息、隔離和化學抑制。前三種滅火作用主要是物理過程,化學抑制是一個化學過程。不論是使用滅火劑還是通過其他機械方式來滅火,都是利用上述4種原理中的一種或多種結(jié)合來實現(xiàn)的。
2.滅火的基本措施
掌握了物質(zhì)燃燒的條件,就可以了解預防和撲救火災的原理。一切防火措施都是為了防止燃燒的3個條件同時存在,所能采取的基本措施是:(1)控制可燃物;(2)隔絕助燃物;(3)消除點火源;(4)阻止火勢蔓延。
3.滅火劑:水滅火劑、氣體滅火劑、泡沫滅火劑、干粉滅火劑
?。?)水滅火劑。
水能從燃燒物中吸收很多熱量,使燃燒物的溫度迅速下降,使燃燒終止。水在受熱汽化時,體積增大1700多倍,當大量的水蒸氣籠罩于燃燒物的周圍時,可以阻止空氣進入燃燒區(qū),從而大大減少氧的含量,使燃燒因缺氧而窒息熄滅。
滅火時水的形態(tài)及應用范圍主要包括:
?、僦绷魉烷_花水。直流水、開花水可用于撲救一般固體物質(zhì)的火災(如煤炭、木制品、糧草、棉麻、橡膠、紙張等),還可撲救閃點在120℃、常溫下呈半凝固狀態(tài)的重油火災。
?、陟F狀水。由噴霧水槍噴出,水滴直徑小于1μm的水流稱霧狀水。它可大大提高水與燃燒物或火焰的接觸面積,因而降溫快、滅火效率高??捎糜趽錅缈扇挤蹓m、纖維狀物質(zhì)、谷物堆囤等固體物質(zhì)的火災,也可用于電氣設(shè)備火災的撲救。但是與直流水相比,開花水和霧狀水的射程均較近,不能遠距離使用。
?、奂毸F滅火技術(shù) 它采用特定的壓力裝置將水箱中的水分解成滴徑數(shù)微米的細水霧,再驅(qū)動細水霧直接到達燃燒的火焰表面,通過卷吸等作用,形成一個穩(wěn)固的隔氧冷卻層,使火災得到有效地抑制,直至熄滅。
不能用水撲滅的火災主要包括:
①密度小于水和不溶于水的易燃液體的火災,如汽油、煤油、柴油等。苯類、醇類、醚類、酮類、酯類及丙烯腈等大容量儲罐,如用水撲救,則水會沉在液體下層,被加熱后會引起爆沸,形成可燃液體的飛濺和溢流,使火勢擴大。
?、谟鏊a(chǎn)生燃燒物的火災,如金屬鉀、鈉、碳化鈣等,不能用水,而應用砂土滅火。
?、哿蛩帷Ⅺ}酸和硝酸引發(fā)的火災,不能用水流沖擊,因為強大的水流能使酸飛濺,流出后遇可燃物質(zhì),有引起爆炸的危險。酸濺在人身上,能灼傷人。
④電氣火災未切斷電源前不能用水撲救,因為水是良導體,容易造成觸電。
⑤高溫狀態(tài)下化工設(shè)備的火災不能用水撲救,以防高溫設(shè)備遇冷水后驟冷,引起形變或爆裂。
?。?)氣體滅火劑。
氣體滅火劑的使用始于19世紀末期。由于氣體滅火劑具有釋放后對保護設(shè)備無污染、無損害等優(yōu)點,其防護對象逐步向各種不同領(lǐng)域擴充。
由于二氧化碳的來源較廣,利用隔絕空氣后的窒息作用可成功抑制火災,因此早期的氣體滅火劑主要采用二氧化碳。
在研究二氧化碳滅火系統(tǒng)的同時,國際社會及一些西方發(fā)達國家不斷地開發(fā)新型氣體滅火劑,鹵代烷1211、1301滅火劑具有優(yōu)良的滅火性能,因此在一段時間內(nèi)鹵代烷滅火劑基本統(tǒng)治了整個氣體滅火領(lǐng)域。后來,人們逐漸發(fā)現(xiàn)釋放后的鹵代烷滅火劑與大氣層的臭氧發(fā)生反應,致使臭氧層出現(xiàn)空洞,使生存環(huán)境惡化。因此,國家環(huán)保局于1994年專門發(fā)出《關(guān)于非必要場所停止再配置鹵代烷滅火器的通知》。
淘汰鹵代烷滅火劑,促使人們尋求新的環(huán)保氣體替代。
被列為國際標準草案ISO 14520的替代物有14種。綜合各種替代物的環(huán)保性能及經(jīng)濟分析,七氟丙烷滅火劑最具推廣價值。該滅火劑屬于含氫氟烴類滅火劑,國外稱為FM-200,具有滅火濃度低、滅火效率高、對大氣無污染的優(yōu)點。
?。?)泡沫滅火劑。
高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)替代低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)是當今的發(fā)展趨勢。
高倍數(shù)泡沫的應用范圍遠比低倍數(shù)泡沫廣泛得多。
高倍數(shù)泡沫滅火劑的發(fā)泡倍數(shù)高(201~1000倍),能在短時間內(nèi)迅速充滿著火空間,特別適用于大空間火災,并具有滅火速度快的優(yōu)點;
而低倍數(shù)泡沫則與此不同,它主要靠泡沫覆蓋著火對象表面,將空氣隔絕而滅火,且伴有水漬損失,所以它對液化烴的流淌火災和地下工程、船舶、貴重儀器設(shè)備及物品的滅火是無能為力的。
高倍數(shù)泡沫滅火技術(shù)已被各工業(yè)發(fā)達國家應用到石油化工、冶金、地下工程、大型倉庫和貴重儀器庫房等場所。尤其在近10年來,高倍數(shù)泡沫滅火技術(shù)多次在油罐區(qū)、液化烴罐區(qū)、地下油庫、汽車庫、油輪、冷庫等場所撲救失控性大火起到?jīng)Q定性作用。
(4)干粉滅火劑。
干粉滅火劑由一種或多種具有滅火能力的細微無機粉末組成,主要包括活性滅火組分、疏水成分、惰性填料,粉末的粒徑大小及其分布對滅火效果有很大的影響。
窒息、冷卻、輻射及對有焰燃燒的化學抑制作用是干粉滅火效能的集中體現(xiàn),其中化學抑制作用是滅火的基本原理,起主要滅火作用。干粉滅火劑中的滅火組分是燃燒反應的非活性物質(zhì),當進入燃燒區(qū)域火焰中時,捕捉并終止燃燒反應產(chǎn)生的自由基,降低了燃燒反應的速率,當火焰中干粉濃度足夠高,與火焰的接觸面積足夠大,自由基中止速率大于燃燒反應生成的速率,鏈式燃燒反應被終止,從而火焰熄滅。
干粉滅火劑與水、泡沫、二氧化碳等相比,在滅火速率、滅火面積、等效單位滅火成本效果三個方面有一定優(yōu)越性,因其滅火速率快,制作工藝過程不復雜,使用溫度范圍寬廣,對環(huán)境無特殊要求,以及使用方便,不需外界動力、水源,無毒、無污染、安全等特點,目前在手提式滅火器和固定式滅火系統(tǒng)上得到廣泛的應用,是替代哈龍滅火劑的一類理想環(huán)保滅火產(chǎn)品。