消防基础知识培训.ppt
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1、,消防基础知识培训,(企业通用),过渡页 TRANSITION PAGE,Chapter.1,燃烧与爆炸知识,一、燃烧,(一)燃烧的概念,燃烧的反应过程极其复杂,游离基的链锁反应是燃烧反应的实质,光和热是燃烧过程中发生的物理现象。,燃烧是指可燃物与氧化剂产生化学作用而发生的放热反应,通常伴有火焰、发光和(或)发烟现象。,一、燃烧,(二)燃烧的类型,闪燃 有两种含义:(1)易燃、可燃液体(包括具有升华性质的可燃固体)表面挥发的蒸气浓度随其温度上升而增大,这些蒸气与空气形成混合气体。当蒸气达到一定浓度时,如与火源接触,就会产生一闪即灭的瞬间燃烧,这种现象称为闪燃。(2)当可燃物在密闭的室内着火时,
2、这些有机物因燃烧分解出可燃性物质,由于密闭空间氧气被耗尽,致使火焰在短时间内熄灭而成阴燃冒烟状态。然而屋内可燃物均已达临界点,并充满不完全燃烧气体。因此当有新鲜空气突然灌入时,所有可燃物表面将全都一起燃烧,造成一片火海,极为致命。这种现象也称为闪燃,亦称燃爆。,燃烧有四种类型:闪燃、着火、自燃和爆炸。,一、燃烧,(二)燃烧的类型,着火 可燃物在与空气共存的条件下,当达到某一温度时,与着火源接触即能引起燃烧,并在着火源离开后仍能持续燃烧,这种持续燃烧的现象叫着火。自燃 是指可燃物在空气中没有外来火源的作用,靠自热或外热而发生燃烧的现象。爆炸 在极短时间内,释放出大量能量,产生高温,并放出大量气体
3、,在周围介质中造成高压的化学反应或状态变化,同时破坏性极强。,燃烧有四种类型:闪燃、着火、自燃和爆炸。,(三)燃烧的必要条件物质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)。这三个必要条件可表示成“燃烧三角形”和“燃烧四面体”。,一、燃烧,(三)燃烧的必要条件,一、燃烧,可燃物凡是能与空气中的氧或其他氧化剂起化学反应的物质都称为“可燃物”,如木材、氢气、汽油、煤炭、纸张、硫等。可燃物按其化学组成,可分为无机可燃物和有机可燃物两大类。从数量上讲,绝大部分可燃物为有机物,少部分为无机物。按其所处的状态,又可分为可燃固体、可燃液体和可燃气体三大类。对于这三种状态
4、的可燃物来说,其燃烧难易程度是不同的,一般是气体比较容易燃烧,其次是液体,最后是固体。,可燃物是燃烧不可缺少的一个首要条件,是燃烧的内因,没有可燃物,燃烧就根本不能发生。,(三)燃烧的必要条件,氧化剂 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空气中游离的氧,另外如氟、氯等也可以作为燃烧反应的氧化剂。温度(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,其他还有从化学能、电能、机械能等转变而来的热能。,一、燃烧,一、燃烧,(四)与燃烧相关的常用概念,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的火
5、焰的燃烧现象。(参见前面)阴燃 没有火焰的缓慢燃烧的现象。爆燃 以亚音速传播的爆炸。自燃 可燃物质在没有外部明火焰等火源作用下,因受热或自身发热并蓄热所产生自行燃烧的现象。根据热来源不同,物质自燃可分为两种:一是本身自燃;二是受热自燃。本身自燃,就是由于物质内部自行发热而发生燃烧现象。受热自燃就是物质被加热到一定温度时发生燃烧现象。(参见前面),一、燃烧,(四)与燃烧相关的常用概念,同系物中异构体比正构体的闪点低;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。各组分混合液,如汽油、煤油等,其闪点随沸程的增加而升高;低闪点液体和高闪点液体形成的混合液,其闪点低于这两种液体闪点的平均值。
6、木材的闪点在260左右。,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。,(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。,闪点的意义:,一、燃烧,(四)与燃烧相关的常用概念,燃点 是指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。
7、一切液体的燃点都高于闪点。自燃点 是指在规定的条件下,可燃物质产生自燃的最低温度。可燃物质发生自燃的主要方式有:,氧化发热,分解放热,聚合放热,吸附放热,发酵放热,活性物质遇水,可燃物与强氧化剂混合,1,2,3,4,5,6,7,一、燃烧,(四)与燃烧相关的常用概念,(1)受热熔融,熔融后可视液体、气体的情况;(2)挥发物的数量,挥发出的可燃物越多,其自燃点越低;(3)固体的颗粒度,固体颗粒越细,其比表面积就越大,自燃点越低;(4)受热时间,可燃固体长时间受热,其自燃点会有所降低。,影响液体、气体可燃物自燃点的主要因素:,(1)压力,压力越高,自燃点越低;(2)氧浓度,混合气中氧浓度越高,自燃点
8、越低;(3)催化,活性催化剂能降低自燃点,钝性催化剂能提高自燃点;(4)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。,影响固体可燃物自燃点的主要因素:,一、燃烧,(四)与燃烧相关的常用概念,氧指数 是指在规定条件下,固体材料在氧、氮混合气流中,维持平稳燃烧所需的最低氧含量。氧指数高表示材料不易燃烧,氧指数低表示材料容易燃烧,一般认为氧指数22 属于易燃材料,氧指数在2227之间属可燃材料,氧指数27属难燃材料。,一、燃烧,(四)与燃烧相关的常用概念,可燃液体的燃烧特点 可燃液体的燃烧实际上是可燃蒸气的燃烧,因此,液体是否能发生燃烧以及燃烧速率的高低,与液体的蒸气
9、压、闪点、沸点和蒸发速率等性质有关。,甲类(一级易燃液体),闪点小于 28;乙类(二级易燃液体),闪点大于等于 28 小于 60;丙类(可燃液体),闪点大于等于 60。,液体火灾危险分类及分级是根据其闪点划分为 3 类:,在不同类型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。沸溢现象是指液体在燃烧过程中,由于不断向液层内传热,会使含有水分、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。能产生沸溢现象的油品称为沸溢性油品。,一、燃烧,(四)与燃烧相关的常用概念,固体的燃烧特点 固体可燃物必须经过受热、蒸发、热分解,固体上方可燃气体浓度达到燃烧极限,才能
10、持续不断地发生燃烧。燃烧方式分为:蒸发燃烧、分解燃烧、表面燃烧和阴燃四种。,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、麻等,随着阴燃的进行,热量聚集、温度升高,此时空气导入可能会转变为有焰燃烧。,蒸发燃烧熔点较低的可燃固体,受热熔融后,类似于可燃液体蒸发成蒸汽而燃烧。如硫、磷、沥青、热塑性高分子材料等。,分解燃烧分子结构复杂的固体可燃物,在受热后分解出其组成成分,与加热温度相应的热分解产物再氧化燃烧,称为分解燃烧。如木材、纸张、棉、麻、毛巾、热固塑料、合成橡胶等燃烧。,表面燃烧蒸汽压非常小或难以热分解的可燃固体,不能发生蒸发燃烧或分解燃烧,当氧气包围物质
11、表层时,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、焦炭等的燃烧。,一、燃烧,(五)燃烧产物及其毒性,燃烧产物是指由燃烧或热解作用产生的全部物质。燃烧产物包括:燃烧生成的气体、能量、可见烟等。燃烧生成的气体一般是指:二氧化碳、一氧化碳、氰化氢、丙烯醛、氯化氢、二氧化硫等。,火灾统计表明,火灾中死亡人数大约 80%是由于吸入火灾中燃烧产生的有毒烟气而致死的。火灾产生的烟气中含有大量的有毒成分,如上所述。二氧化碳是主要的燃烧产物之一,而一氧化碳是火灾中致死的主要燃烧产物之一,其毒性在于对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。,二、
12、爆炸燃烧的特殊形式,(一)爆炸的概念,爆炸是指由于物质急剧氧化或分解反应,使温度、压力急剧增加或使两者同时急剧增加的现象。,二、爆炸燃烧的特殊形式,(一)爆炸的概念,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的爆炸。如蒸气锅炉、液化气钢瓶、气压式升降椅等的爆炸。,爆炸可分为:物理爆炸、化学爆炸和核爆炸。,2007年,浙江省某女士坐的升降椅发生物理爆炸,椅面被炸穿,她的裤子被炸了个大洞,硬塑料、木屑、密封圈等大量碎片崩进她体内达十几厘米。此类事故并不鲜见。,二、爆炸燃烧的特殊形式,(一)爆炸的概念,化学爆炸:因物质本身起化学反应,产生大量气体和高温而
13、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。化学爆炸是消防工作中防止爆炸的重点。,二、爆炸燃烧的特殊形式,(一)爆炸的概念,核爆炸:是剧烈核反应中能量迅速释放的结果,可能是由核裂变、核聚变或者是这两者的多级串联组合所引发。大气层内部的核爆炸通常都伴随着蘑菇云的产生。核爆炸会产生大量的放射线和放射性污染。,空中核爆炸,水下核爆炸,二、爆炸燃烧的特殊形式,(二)爆炸极限爆炸极限是指可燃气体、蒸汽或粉尘与空气混合后,遇火可产生爆炸的最高浓度或最低浓度。通常以体积百分数表示。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下限,也称燃烧下
14、限。可燃气体、蒸气或粉尘与空气组成的混合物,能使火焰传播的最高浓度称为该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%的气体划分为甲类气体,少数爆炸下限 10%的气体划分为乙类气体。,二、爆炸燃烧的特殊形式,(三)影响爆炸极限的因素,爆炸极限值受各种因素变化的影响,主要有:初始温度、初始压力、惰性介质及杂质、混合物中氧含量、点火源等。初始温度高,爆炸极限范围大;初始压力高,爆炸极限范围大;混合物中加入惰性气体,爆炸极限范围缩小,特别对爆炸上限的影响更大。混合物含氧量增加,爆炸下限降低,爆炸上限上升。,二、爆炸燃烧的特殊形式,(四)关于粉尘爆炸,粉尘爆炸的特点:,(1)
15、多次爆炸是粉尘爆炸的最大特点;(2)粉尘爆炸所需的最小点火能量较高,一般在几十毫焦耳以上。(3)与可燃性气体爆炸相比,粉尘爆炸压力上升较缓慢,较高压力持续时间长,释放的能量大,破坏力强。,二、爆炸燃烧的特殊形式,(四)关于粉尘爆炸,颗粒越小其比表面积越大,氧吸附也越多,在空气中悬浮时间越长,爆炸危险性越大。空气中含水量越高、粉尘越小、引爆能量越高。随着含氧量的增加,爆炸浓度范围扩大。有粉尘的环境中存在可燃性气体时,会大大增加粉尘爆炸的危险性。,(1)粉尘本身必须是可燃性的;(2)粉尘必须具有相当大的比表面积;(3)粉尘必须悬浮在空气中,与空气混合形成爆炸极限范围内的混合物;(4)有足够的点火能
16、量。,粉尘爆炸的条件:,影响粉尘爆炸的因素:,过渡页 TRANSITION PAGE,Chapter.2,火灾过程及其基本规律,一、火灾的定义与分类,(一)火灾的定义,在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害,就是火灾,它是最常见的灾害之一。,(二)火灾的分类与分级,根据火灾分类国家标准,按可燃物的类型和燃烧特性,将火灾划分为 A、B、C、D、E、F 六类。,一、火灾的定义与分类,A类火灾:固体物质火灾,这种物质通常具有有机物性质,一般在燃烧时能产生灼热的余烬。B类火灾:液体或可熔化的固体物质火灾。C类火灾:气体火灾。D类火灾:金属火灾。E类火灾:带电火灾,即物体带电燃烧的火灾。F类火灾:烹饪
17、器具内的烹饪物(如动植物油脂)火灾。,(二)火灾的分类与分级,火灾分级:特别重大火灾造成 30 人以上死亡,或者 100 人以上重伤,或者 1亿元以上直接财产损失的火灾。重大火灾造成 10 人以上 30 人以下死亡,或者 50 人以上 100 人以下重伤,或者 5000 万元以上 1 亿元以下直接财产损失的火灾。较大火灾造成 3 人以上 10 人以下死亡,或者 10 人以上 50 人以下重伤,或者 1000 万元以上 5000 万元以下直接财产损失的火灾。一般火灾造成 3 人以下死亡,或者 10 人以下重伤,或者 1000 万元以下直接财产损失的火灾。注:“以上”包含本数,“以下”不包含本数。
18、,一、火灾的定义与分类,二、火灾过程,(一)典型火灾的发展过程,火灾通常都有一个从小到大,逐步发展,直至熄灭的过程。典型火灾发展过程一般可以分为初起、发展、猛烈、下降和熄灭五个阶段。扑救火灾要特别注意火灾的初期、发展和猛烈阶段。,二、火灾过程,(二)火灾初期阶段一般可燃物质着火燃烧后,在15分钟内,燃烧面积不大,火焰不高,辐射热不强,烟和气体流动缓慢,燃烧速度不快。如房屋建筑的火灾,初期阶段往往局限于室内,火势蔓延范围不大,还没有突破外壳。火灾处于初起阶段,是扑救的最好时机,只要发现及时,用较少人力和消防器材工具能将火控制住或扑灭。,二、火灾过程,(三)火灾发展阶段由于初起火灾没有及时发现、扑
19、灭,随着燃烧时间延长,温度升高,周围可燃物质或建筑结构被迅速加热,气体对流增强,燃烧速度加快,燃烧面积迅速扩大,形成了燃烧发展阶段。如烟火已经窜出了门、窗和房盖,局部建筑结构被烧穿,建筑物内部充满烟雾,或是突破了外壳。从灭火角度看,这是关键性阶段。在燃烧发展阶段内,必须投入相当大的力量,采取正确措施,来控制火势发展,以便进一步灭火。,二、火灾过程,(四)火灾猛烈阶段如果火灾在发展阶段没有得到控制。由于燃烧时间继续延长,燃烧速度不断加快,燃烧面积迅速扩大,燃烧温度急剧上升,气体对流达到最快速度,辐射热最强,建筑结构承重能力急剧下降。处于猛烈阶段火灾情况是很复杂的,许多可燃液体和气体火灾的发展阶段
20、没有明显区别。此时不仅必须组织较多灭火力量,经过较长时间,才能控制火势,扑灭火灾,而且要相当力量和器材保护周围尚未被火势波及的建筑物和物质,以防止火势蔓延。,二、火灾过程,(五)火灾下降和熄灭阶段下降和熄灭阶段是火场火势被控制以后,由于灭火剂作用或因燃烧材料已燃烧殆尽,火势逐渐减弱直到火熄灭这一过程。根据火灾发展阶段性特点,在灭火时,必须抓住时机,力争将火灾扑灭在初期阶段。据统计,以往发生的火灾70%以上是初期阶段即由在场群众迅速做出正确反应,积极主动组织自救,合理使用灭火器、灭火剂和采取其他手段,使火势得到控制甚至被扑灭。,三、火灾热传播和火灾蔓延的途径,(一)火灾热传播的途径火灾的发生、发
21、展就是一个火灾发展蔓延、能量传播的过程。热传播是影响火灾发展的决定性因素。热量传播有以下三种途径:热传导、热对流和热辐射。,三、火灾热传播和火灾蔓延的途径,(一)火灾热传播的途径,热传导 是指热量通过直接接触的物体,从温度较高部位传递到温度较低部位的过程。影响热传导的主要因素是:温差、导热系数和导热物体的厚度和截面积。导热系数愈大、厚度愈小、传导的热量愈多。热对流 是指热量通过流动介质,由空间的一处传播到另一处的现象。火场中通风孔洞面积愈大,热对流的速度愈快;通风孔洞所处位置愈高,热对流速度愈快。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素。热辐射 是指以电磁波形式传递热量的现象。
22、当火灾处于发展阶段时,热辐射成为热传播的主要形式。,三、火灾热传播和火灾蔓延的途径,(二)火灾蔓延的途径火灾在建筑物之间和建筑物内部的主要蔓延途径有:,未作防火处理的通风、空调管道等。,建筑物的外窗、洞口;,突出于建筑物防火结构的可燃构件;,建筑物内的门窗洞口,各种管道沟和管道井,开口部位;,未作防火分隔的大空间结构,未封闭的楼梯间;,各种穿越隔墙或防火墙的金属构件和金属管道;,1,2,3,4,5,6,四、火灾的影响因素,(一)建筑结构和耐火等级对火灾发生变化的影响在某些情况下,断面较大的可燃木质结构要比没有保护层的金属结构抗烧能力强,其主要原因是,这两种不同物质的结构受到同样高温作用时,金属
23、结构在短时间内即会发生变形和塌落的时间比金属结构迟缓,从这个意义上看,其有利于扑救工作的进行。因此,为了保证建筑物的安全,必须采取必要的防火措施,使之具有一定的耐火性,即使发生了火灾也不至于造成太大的损失。另外,在灭火时应根据建筑物的结构和耐火等级,充分利用各种有利条件,赢得时间,有效的控制火势发展,顺利的扑灭火灾。,(二)社会环境的影响火灾随着社会环境因素的变化而变化:(1)经济因素对火灾影响,人们的收入水平、居住条件、城市发展等的影响;(2)技术因素对火灾影响,防火监控设施、灭火技术装备、应急指挥与救援等技术的影响;(3)文化因素对火灾影响,教育水平、安全知识、安全意识和安全价值观等的影响
24、;(4)政治因素对火灾影响,社会安定与动荡、政局稳定与混乱等的影响;(5)伦理道德因素对火灾影响,对他人生命的尊重、企业守法与诚信、经济发展与安全发展的关系等的影响。,四、火灾的影响因素,(三)气象条件对火灾变化的影响大量火灾表明,风、湿度、气温、季节等气象条件对火势的发展和蔓延都有一定程度的影响,其中以风和湿度影响最大。风能助长燃烧,传播火种。风力、风向,直接影响火灾的发展和蔓延方向。风力愈大,对流速度愈快,燃烧和蔓延速度愈快;风向改变,燃烧和蔓延方向也会随之改变。一般而言,火向顺风蔓延。但火场上的风向并不稳定,火灾初起与火灾发展阶段时的风向有时并不一致,可能会受到燃烧产生的热对流影响,出现
25、相反方向强风,形成火的漩涡。甚至当风力增强时,会出现火沿地面飞奔的火流,速度较快。可燃材料的含水率与空气的湿度相关。干燥的可燃材料易起火,燃速也快;潮湿的可燃材料不易起火。众所周知,在雨季,许多物体都呈潮湿状态,着火的可能性相对减小;在干燥的季节,风干物燥,易于起火成灾,也易蔓延。,四、火灾的影响因素,公众聚集场所火灾仍比较严重,一次死亡多人的火灾事故屡有发生。物资贮存场所及各类堆场火灾突出。私营企业、个体工商户及非法营业的小经营场所火灾所占比率比较大。城乡居民住宅火灾呈多发态势。,(四)行业性质和部位的影响,四、火灾的影响因素,五、常见火灾的引火源,一般火焰:各类可燃气体、液体、固体燃烧时的
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