火災(zāi)爆炸的形成與預(yù)防 |消防維保
發(fā)布日期:2016-07-22 02:26:25
一、火災(zāi)發(fā)生的條件
1. 燃燒的條件
從前面的知識(shí)我們已經(jīng)知道,燃燒是有條件的,它必須是可燃物、助燃物和點(diǎn)火源這三個(gè)基本條件同時(shí)存在并且相互作用才能發(fā)生。
(1) 可燃物質(zhì) 物質(zhì)被分成可燃物質(zhì)、難燃物質(zhì)和不可燃物質(zhì)三類。一般來(lái)說(shuō),可燃物質(zhì)是指在火源作用下能被點(diǎn)燃,并且移去火源后能繼續(xù)燃燒、直到燃盡的物質(zhì),如汽油、木材、紙張等。難燃物質(zhì)是指在火源作用下能被點(diǎn)燃并引燃,當(dāng)火源移去后不能繼續(xù)燃燒的物質(zhì),如聚氯乙烯等。不可燃物質(zhì)是指在正常情況下不會(huì)被點(diǎn)燃的物質(zhì),如鋼筋、水泥、磚、石等??扇嘉镔|(zhì)是防爆與防火的主要研究對(duì)象??扇嘉锏姆N類繁多,按其組成可分為無(wú)機(jī)可燃物和有機(jī)可燃物兩大類。其中,絕大部分可燃物是有機(jī)物,小部分是無(wú)機(jī)物。按常溫狀態(tài)來(lái)分又可分為氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)三類,一般是氣體較易燃燒,其次是液體,再次是固體。不同狀態(tài)的同一種物質(zhì)燃燒性能是不同的,同一狀態(tài)但組成不同的物質(zhì)其燃燒能力也是不同的。
在一定條件下,可燃物只有達(dá)到一定的含量,燃燒才會(huì)發(fā)生。例如在同樣溫度(20℃)下,用明火瞬間接觸汽油和煤油時(shí),汽油會(huì)立刻燃燒而煤油則不會(huì)燃燒。這是因?yàn)槠偷恼魵饬恳呀?jīng)達(dá)到了燃燒所需的濃度量,而煤油蒸氣量沒(méi)有達(dá)到燃燒所需的濃度量。由于煤油的蒸發(fā)量不夠,雖有足夠的空氣(氧氣)和點(diǎn)火源的作用,也不會(huì)發(fā)生燃燒。
(2) 助燃物 人們常常又把助燃物質(zhì)稱為氧化劑。氧化劑的種類很多,氧氣是一種最常見(jiàn)的氧化劑,它存在于空氣中,所以一般可燃物質(zhì)在空氣中均能燃燒。此外,生產(chǎn)中的許多元素和物質(zhì),如氯、氟、溴、碘以及硝酸鹽、氯酸鹽、高錳酸鹽、雙氧水等,都是氧化劑,它們的分子中含氧較多,當(dāng)受到光、熱或摩擦、撞擊等作用時(shí),都能發(fā)生分解放出氧氣,使可燃物質(zhì)氧化燃燒。
要使可燃物質(zhì)燃燒,或使可燃物質(zhì)不間斷地燃燒,必須供給足夠數(shù)量的空氣(氧氣),否則燃燒不能持續(xù)進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)證明,氧氣在空氣中的濃度降低到14%~18%時(shí),一般的可燃物質(zhì)就不能燃燒。
(3) 點(diǎn)火源 點(diǎn)火源是指具有一定能量,能夠引起可燃物質(zhì)燃燒的能源,有時(shí)也叫著火源或火源。點(diǎn)火源這一燃燒條件的實(shí)質(zhì)是提供一個(gè)初始能量,在這一能量的激發(fā)下,使可燃物質(zhì)與氧氣發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng),引起燃燒??扇嘉铩⒅嘉锖忘c(diǎn)火源是構(gòu)成燃燒的三個(gè)要素,缺一不可。但僅僅有這三個(gè)條件還不夠,還要有“量”的方面的條件,如可燃物的數(shù)量不夠、助燃物不足或點(diǎn)火源的能量不夠大,燃燒也不能發(fā)生。因此,燃燒條件應(yīng)做進(jìn)一步明確的敘述。
要使可燃物發(fā)生燃燒,點(diǎn)火源必須具有能引起可燃物燃燒的最小著火能量。對(duì)不同的可燃物來(lái)說(shuō),這個(gè)最小著火能量也不同。如一根火柴可點(diǎn)燃一張紙而不能點(diǎn)燃一塊木頭;又如電氣焊火花可以將達(dá)到一定濃度的可燃?xì)馀c空氣的混合氣體引燃爆炸,但卻不能將木塊、煤塊引燃。
總之,要使可燃物發(fā)生燃燒,不僅要同時(shí)具有三個(gè)基本條件,而且每一個(gè)條件都必須具有一定的“量”,并彼此相互作用。缺少其中任何一個(gè),燃燒便不會(huì)發(fā)生?;馂?zāi)發(fā)生的條件實(shí)質(zhì)上就是燃燒的條件,一切防火與滅火的基本原理就是防止燃燒的三要素同時(shí)存在、相互結(jié)合、相互作用。
2. 火災(zāi)發(fā)展的階段
通過(guò)對(duì)大量的火災(zāi)事故的研究分析得出,一般火災(zāi)事故的發(fā)展過(guò)程可分為四個(gè)階段,即初期階段、發(fā)展階段、猛烈階段和衰滅階段。
(1) 初期階段 指物質(zhì)在起火后的十幾秒里,可燃物質(zhì)在著火源的作用下析出或分解出可燃?xì)怏w,發(fā)生冒煙、陰燃等火災(zāi)苗頭,燃燒面積不大,用較少的人力和應(yīng)急的滅火器材就能將火控制住或撲滅。
(2) 發(fā)展階段 在這個(gè)階段,火苗躥起,燃燒面積擴(kuò)大,燃燒速度加快,需要投入較多的力量和滅火器才能將火撲滅。
(3) 猛烈階段 在這個(gè)階段,火焰包圍所有可燃物質(zhì),使燃燒面積達(dá)到最大限度。此時(shí),溫度急劇上升,氣流加劇,并放出強(qiáng)大的輻射熱,是火災(zāi)最難撲救的階段。
(4) 衰滅階段 在這個(gè)階段,可燃物質(zhì)逐漸燒完或滅火措施奏效,火勢(shì)逐漸衰落,終止熄滅。
從火勢(shì)發(fā)展的過(guò)程來(lái)看,初期階段易于控制和消滅,所以要千方百計(jì)抓住這個(gè)有利時(shí)機(jī),撲滅初期火災(zāi)。如果錯(cuò)過(guò)了初期階段再去撲救,就會(huì)付出很大的代價(jià),造成嚴(yán)重
二、火災(zāi)與爆炸事故
1. 火災(zāi)及其分類
凡是在時(shí)間或空間上失去控制的燃燒所造成的災(zāi)害,都叫火災(zāi)。
(1) 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)火災(zāi)的分類 在國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)《火災(zāi)分類》(GB 4968—85)中,根據(jù)物質(zhì)燃燒特性將火災(zāi)分為4類。
① A類火災(zāi) 指固體物質(zhì)火災(zāi),如木材、棉、毛、麻、紙張火災(zāi)等。
② B類火災(zāi) 指液體火災(zāi)和可熔化的固體物質(zhì)的火災(zāi),如汽油、煤油、柴油、乙醇、瀝青、石蠟火災(zāi)等。
③ C類火災(zāi)指氣體火災(zāi),如燃?xì)?、甲烷、乙烷、氫氣火?zāi)等。
④ D類火災(zāi)指金屬火災(zāi),如鋁合金火災(zāi)等。
(2) 按照一次火災(zāi)事故損失劃分火災(zāi)等級(jí) 按照一次火災(zāi)事故損失的嚴(yán)重程度,將火災(zāi)等級(jí)劃分為三類。
① 具有下列情形之一的,為特大火災(zāi):死亡10人以上(含本數(shù),下同),重傷20人以上,死亡、重傷20人以上,受災(zāi)戶50戶以上,直接財(cái)產(chǎn)損失100萬(wàn)元以上。
② 具有下列情形之一的火災(zāi),為重大火災(zāi):死亡3人以上,重傷10人以上,死亡、重傷10人以上,受災(zāi)戶30戶以上,直接財(cái)產(chǎn)損失30萬(wàn)元以上。
③ 不具有前列兩項(xiàng)情形的火災(zāi),為一般火災(zāi)。
2. 爆炸事故及其特點(diǎn)
常見(jiàn)爆炸事故類型:
① 氣體分解爆炸;
② 粉塵爆炸;
③ 危險(xiǎn)性混合物的爆炸;
④ 蒸氣爆炸;
⑤ 霧滴爆炸;
⑥ 爆炸性化合物的爆炸。
爆炸事故的特點(diǎn):
(1) 嚴(yán)重性 爆炸事故的破壞性大,往往是摧毀性的,造成慘重?fù)p失。
(2) 突發(fā)性 爆炸往往在瞬間發(fā)生,難以預(yù)料。
(3) 復(fù)雜性 爆炸事故發(fā)生的原因、災(zāi)害范圍及后果各異,相差懸殊。
爆炸事故的破壞作用有沖擊波破壞,灼燒破壞,由于爆炸而飛散的固體碎片砸壞人員或砸壞物體,由于爆炸還可能形成地震波的破壞等。其中沖擊波的破壞最為主要,作用也最大。
以丙烷(C3H8)為例,噴瀉出的液化石油氣質(zhì)量為W kg,可以近似的用下式來(lái)計(jì)算燃燒后的高溫混合氣體以半球狀向外擴(kuò)散的半徑為:
根據(jù)式(2-1)計(jì)算50kg裝液化石油氣鋼瓶爆炸燃燒時(shí),其燃燒范圍至少可達(dá)28m的半球區(qū)。