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火灾爆炸是如何形成的以及如何预防

文章来源:安富伟业 点击数:作者:安富伟业 发布时间:2021-09-04 15:39
火灾爆炸是如何形成的以及如何预防

  一、火灾发生的条件

  1. 燃烧的条件

  从前面的知识我们已经知道,燃烧是有条件的,它必须是可燃物、助燃物和点火源这三个基本条件同时存在并且相互作用才能发生。

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  (1) 可燃物质 物质被分成可燃物质、难燃物质和不可燃物质三类。一般来说,可燃物质是指在火源作用下能被点燃,并且移去火源后能继续燃烧、直到燃尽的物质,如汽油、木材、纸张等。难燃物质是指在火源作用下能被点燃并引燃,当火源移去后不能继续燃烧的物质,如聚氯乙烯等。不可燃物质是指在正常情况下不会被点燃的物质,如钢筋、水泥、砖、石等。可燃物质是防爆与防火的主要研究对象。可燃物的种类繁多,按其组成可分为无机可燃物和有机可燃物两大类。其中,绝大部分可燃物是有机物,小部分是无机物。按常温状态来分又可分为气态、液态和固态三类,一般是气体较易燃烧,其次是液体,再次是固体。不同状态的同一种物质燃烧性能是不同的,同一状态但组成不同的物质其燃烧能力也是不同的。

  在一定条件下,可燃物只有达到一定的含量,燃烧才会发生。例如在同样温度(20℃)下,用明火瞬间接触汽油和煤油时,汽油会立刻燃烧而煤油则不会燃烧。这是因为汽油的蒸气量已经达到了燃烧所需的浓度量,而煤油蒸气量没有达到燃烧所需的浓度量。由于煤油的蒸发量不够,虽有足够的空气(氧气)和点火源的作用,也不会发生燃烧。

  (2) 助燃物 人们常常又把助燃物质称为氧化剂。氧化剂的种类很多,氧气是一种最常见的氧化剂,它存在于空气中,所以一般可燃物质在空气中均能燃烧。此外,生产中的许多元素和物质,如氯、氟、溴、碘以及硝酸盐、氯酸盐、高锰酸盐、双氧水等,都是氧化剂,它们的分子中含氧较多,当受到光、热或摩擦、撞击等作用时,都能发生分解放出氧气,使可燃物质氧化燃烧。

  要使可燃物质燃烧,或使可燃物质不间断地燃烧,必须供给足够数量的空气(氧气),否则燃烧不能持续进行。实验证明,氧气在空气中的浓度降低到14%~18%时,一般的可燃物质就不能燃烧。

  (3) 点火源 点火源是指具有一定能量,能够引起可燃物质燃烧的能源,有时也叫着火源或火源。点火源这一燃烧条件的实质是提供一个初始能量,在这一能量的激发下,使可燃物质与氧气发生剧烈的氧化反应,引起燃烧。可燃物、助燃物和点火源是构成燃烧的三个要素,缺一不可。但仅仅有这三个条件还不够,还要有“量”的方面的条件,如可燃物的数量不够、助燃物不足或点火源的能量不够大,燃烧也不能发生。因此,燃烧条件应做进一步明确的叙述。

  要使可燃物发生燃烧,点火源必须具有能引起可燃物燃烧的最小着火能量。对不同的可燃物来说,这个最小着火能量也不同。如一根火柴可点燃一张纸而不能点燃一块木头;又如电气焊火花可以将达到一定浓度的可燃气与空气的混合气体引燃爆炸,但却不能将木块、煤块引燃。

  总之,要使可燃物发生燃烧,不仅要同时具有三个基本条件,而且每一个条件都必须具有一定的“量”,并彼此相互作用。缺少其中任何一个,燃烧便不会发生。火灾发生的条件实质上就是燃烧的条件,一切防火与灭火的基本原理就是防止燃烧的三要素同时存在、相互结合、相互作用。

  2. 火灾发展的阶段

  通过对大量的火灾事故的研究分析得出,一般火灾事故的发展过程可分为四个阶段,即初期阶段、发展阶段、猛烈阶段和衰灭阶段。

  (1) 初期阶段 指物质在起火后的十几秒里,可燃物质在着火源的作用下析出或分解出可燃气体,发生冒烟、阴燃等火灾苗头,燃烧面积不大,用较少的人力和应急的灭火器材就能将火控制住或扑灭。

  (2) 发展阶段 在这个阶段,火苗蹿起,燃烧面积扩大,燃烧速度加快,需要投入较多的力量和灭火器才能将火扑灭。

  (3) 猛烈阶段 在这个阶段,火焰包围所有可燃物质,使燃烧面积达到最大限度。此时,温度急剧上升,气流加剧,并放出强大的辐射热,是火灾最难扑救的阶段。

  (4) 衰灭阶段 在这个阶段,可燃物质逐渐烧完或灭火措施奏效,火势逐渐衰落,终止熄灭。

  从火势发展的过程来看,初期阶段易于控制和消灭,所以要千方百计抓住这个有利时机,扑灭初期火灾。如果错过了初期阶段再去扑救,就会付出很大的代价,造成严重

  二、火灾与爆炸事故

  1. 火灾分类

  凡是在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害,都叫火灾。

  (1) 国家标准对火灾的分类 在国家技术标准《火灾分类》(GB 4968—85)中,根据物质燃烧特性将火灾分为4类。

  ① A类火灾 指固体物质火灾,如木材、棉、毛、麻、纸张火灾等。

  ② B类火灾 指液体火灾和可熔化的固体物质的火灾,如汽油、煤油、柴油、乙醇、沥青、石蜡火灾等。

  ③ C类火灾指气体火灾,如燃气、甲烷、乙烷、氢气火灾等。

  ④ D类火灾指金属火灾,如铝合金火灾等。

  (2) 按照一次火灾事故损失划分火灾等级 按照一次火灾事故损失的严重程度,将火灾等级划分为三类。

  ① 具有下列情形之一的,为特大火灾:死亡10人以上(含本数,下同),重伤20人以上,死亡、重伤20人以上,受灾户50户以上,直接财产损失100万元以上。

  ② 具有下列情形之一的火灾,为重大火灾:死亡3人以上,重伤10人以上,死亡、重伤10人以上,受灾户30户以上,直接财产损失30万元以上。

  ③ 不具有前列两项情形的火灾,为一般火灾。

  2. 爆炸事故及其特点

  常见爆炸事故类型:

  ① 气体分解爆炸;

  ② 粉尘爆炸;

  ③ 危险性混合物的爆炸;

  ④ 蒸气爆炸;

  ⑤ 雾滴爆炸;

  ⑥ 爆炸性化合物的爆炸。

  爆炸事故的特点:

  (1) 严重性 爆炸事故的破坏性大,往往是摧毁性的,造成惨重损失。

  (2) 突发性 爆炸往往在瞬间发生,难以预料。

  (3) 复杂性 爆炸事故发生的原因、灾害范围及后果各异,相差悬殊。

  爆炸事故的破坏作用有冲击波破坏,灼烧破坏,由于爆炸而飞散的固体碎片砸坏人员或砸坏物体,由于爆炸还可能形成地震波的破坏等。其中冲击波的破坏最为主要,作用也最大。

  以丙烷(C3H8)为例,喷泻出的液化石油气质量为W kg,可以近似的用下式来计算燃烧后的高温混合气体以半球状向外扩散的半径为:

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