云南省消防行業(yè)技能知識：物質燃燒和防火基本原理
一、燃燒的本質
火是燃燒過程中產生的熱量將可燃物加熱到發(fā)光程度的一種現象。燃燒是可燃物與氧化劑作用發(fā)生的一種放熱、發(fā)光的化學反應。在燃燒的過程中，有的物質被氧化，有的物質被還原，使參與作用的物質變成了與原來物質不同的新物質。
燃燒是可燃物質與氧或其他氧化劑反應的結果，在氧化過程中，由于氧化速度很快，或者說反應劇烈，因而放出大量的熱，這種熱又把燃燒產物加熱到發(fā)光的程度，火焰即為燃燒放熱發(fā)光的物理表現。所以說，燃燒的本質是一種化學反應，其特征是有熱產生，有發(fā)光現象。
二、燃燒的必要條件
任何物質發(fā)生燃燒，都有一個由未燃狀態(tài)轉向燃燒狀態(tài)的過程。燃燒并不是隨便發(fā)生的，而是有一定條件的。要發(fā)生燃燒，必須同時具備三個條件：一要有可燃物，二要有助燃物(氧化劑),三要有著火源(溫度)。這三個條件缺一不可。因此，可燃物、助燃物、著火源又稱為燃燒的三要素。
1.可燃物
凡是能與空氣中的氧或其他氧化劑發(fā)生化學反應的物質稱為可燃物�？扇嘉锇雌浠瘜W組成，可分為無機可燃物和有機可燃物(俗稱含碳化合物，但不包括一氧化碳、二氧化碳等低碳化合物)兩大類；可燃物按其物理狀態(tài)又可分為氣體可燃物、液體可燃物和固體可燃物三類。
處于不同狀態(tài)的可燃物，其燃燒的難易程度是不同的。有些物質在通常情況下不燃燒，但在特定情況下也會燃燒。一般情況下，最容易燃燒的是氣體可燃物，其次是液體可燃物，再次是固體可燃物。
(1)氣體可燃物。凡是在空氣中能燃燒的氣體都稱為可燃氣體(氣體可燃物)�？扇細怏w在空氣中燃燒，同樣要求與空氣的混合比在一定范圍燃燒范圍，并需要一定的溫度(著火溫度)引發(fā)反應。
(2)液體可燃物。液體可燃物大多數是有機化合物，分子中都含有碳、氫原子，有些還含有氧原子。液體可燃物中有許多是石油化工產品。
(3)固體可燃物。凡遇明火、熱源能在空氣中燃燒的固體物質稱為可燃固體(固體可燃物),如木材、紙張、谷物等。在固體物質中，有一些燃點較低、燃燒劇烈的稱為易燃固體。
2.助燃物(氧化劑)
能幫助支持可燃物燃燒的物質，即能與可燃物發(fā)生反應的物質稱為助燃物(氧化劑)。助燃物主要有空氣、氧氣或其他氧化劑。氧化劑是一種能氧化其他物質而本身被還原的物質。氧化劑種類很多，空氣、氯氣、溴、氯酸鉀、過氧化鈉都是氧化劑，都能幫助和支持燃燒。最常見的是空氣，因為空氣中含有約21%體積的氧氣，故一般可燃物在空氣中都能燃燒。燃燒時，可燃物與氧化劑發(fā)生劇烈的氧化還原反應，在反應中，可燃物被氧化，氧化劑則被還原。
3.著火源(溫度)
著火源是指供給可燃物與助燃物(氧化劑)發(fā)生燃燒反應的能量，常見的是熱能，其他還有化學能、電能、機械能和核能等轉變成的熱能。溫度越高越容易引起燃燒�；馂脑虻恼{查，首先就是要查清哪種火源引起的火災。著火源的種類很多，根據著火的能量來源不同，著火源一般可分為直接火源和間接火源兩大類。
(1)直接火源
1)明火，最常見的火源，明火的溫度在700~2000℃,可以點燃任何可燃物質。
2)電熱能，包括各種電弧火花、高壓放電和雷擊等。
(2)間接火源。包括高溫物體、化學熱能、機械熱能、生物能、光能等。
三、燃燒的充分條件
事實證明，雖然具備了燃燒的三個必要條件，但由于可燃物的濃度不夠，助燃物(氧氣)不足，著火源(溫度)熱量不大，燃燒也不會發(fā)生。因此，要發(fā)生燃燒，還必須具備以下幾個充分條件。
1.一定的可燃物濃度
可燃氣體只有達到一定濃度，才會發(fā)生燃燒。如有可燃氣體，但濃度不夠，燃燒也不會發(fā)生�？扇嘉镔|與助燃物(氧化劑)只有達到一定的比例，才能形成燃燒。如果可燃物與助燃物比例不當，燃燒就不一定發(fā)生。
2.一定比例的助燃物(氧氣含量)
要使可燃物質燃燒，必須有足夠數量的助燃物，含氧量不夠燃燒就會減弱，甚至熄滅。例如，將點燃的蠟燭用玻璃罩罩起來，經過較短時間后，蠟燭就會熄滅。通過對玻璃罩內氣體的分析，發(fā)現這些氣體中還含有16%的氧氣，這說明蠟燭在含氧量低于16%的條件下就不能發(fā)生燃燒。這是因為助燃物濃度太低。因此，可燃物質燃燒都有一個最低氧化劑濃度(含氧量),低于此最低濃度燃燒就不會發(fā)生。
3.一定的著火能量
不管何種形式的著火能量必須達到一定的強度才能引起燃燒反應，否則，燃燒就不會發(fā)生。不同的可燃物所需著火能量的強度，即引起燃燒的最小著火能量是不同的，低于這個能量就不能引起可燃物燃燒。
不同的物質，或不同幾何形狀的同一物質，所需要的著火能量是不同的。例如，一根火柴的熱能可以瞬間點燃汽油，也能點燃紙張，卻不能點燃厚紙板。一般說，可燃氣體需要的著火能量小于可燃液體，可燃液體需要的著火能量小于可燃固體。對于一般固體來說，相同體積時，表面積越大所需的著火能量越小。
4.不受抑制的鏈式反應
實際上，燃燒還可分為有火焰燃燒和無火焰燃燒。有火焰燃燒都存在鏈式反應(燃燒的過程放出熱量，使剩余部分達到燃點，又導致更劇烈的燃燒)。對無火焰燃燒，以上三個條件同時存在、相互作用，燃燒即會發(fā)生。而對于有火焰燃燒，除以上三個條件外，燃燒過程中存在未受抑制的自由基，形成鏈式反應，才使燃燒能夠持續(xù)下去，這也是燃燒的充分條件之一。
四、火災基本常識
1.火災的定義
在時間和空間上失去控制的燃燒所造成的災害稱為火災。
2.火災的分類
我國按照燃燒物特征將火災分為以下幾類。
(1)A類火災指固體物質火災。這種物質通常具有有機物性質，一般在燃燒時能產生灼熱的余燼，如木材、棉、毛、麻、紙張等燃燒的火災。
(2)B類火災指液體或可熔化的固體物質火災，如汽油、煤油、原油、甲醇、乙醇、石蠟、瀝青等燃燒的火災。
(3)C類火災指氣體火災，如煤氣、天然氣、甲烷、乙烷、乙炔、氫氣等燃燒的火災。
(4)D類火災指金屬火災，如鉀、鈉、鎂、鈦、鋯、鋰等燃燒的火災。
(5)E類火災指帶電火災(物體帶電燃燒的火災),如變壓器等設備的電氣火災等。
(6)F類火災指烹飪器具內的烹飪物火災，如動植物油脂燃燒的火災。
3.火災的分級
根據2007年4月國務院頒布的《生產安全事故報告和調查處理條例》(以下簡稱《條例》)規(guī)定的生產安全事故等級標準，火災分為特別重大火災、重大火災、較大火災和一般火災四個等級，具體為：
(1)特別重大火災，是指造成30人以上死亡，或者100人以上重傷，或者1億元以上直接財產損失的火災。
(2)重大火災，是指造成10人以上30人以下死亡，或者50人以上100人以下重傷，或者5000萬元以上1億元以下直接財產損失的火災。
(3)較大火災，是指造成3人以上10人以下死亡，或者10人以上50人以下重傷，或者1000萬元以上5000萬元以下直接財產損失的火災。
(4)一般火災，是指造成3人以下死亡，或者10人以下重傷，或者1000萬元以下直接財產損失的火災。
上面所稱的“以上”包括本數，"以下"不包括本數。
五、常用滅火器材的使用方法
1.滅火器
滅火器是借助驅動壓力將所充裝的滅火劑噴出，達到滅火目的的器具(見圖8-1)。滅火器由筒體、器頭、噴嘴等部件構成，是撲救初期火災最常用的滅火器材。滅火劑是指能夠有效地破壞燃燒條件、終止燃燒的物質。我國通常都是以滅火器充裝的滅火劑來劃分滅火器的種類，目前常用的是四種，即清水滅火器、泡沫滅火器、干粉滅火器和二氧化碳滅火器。四種滅火器的使用均為直接啟動式，即打開保險銷就可以直接釋放滅火劑。
(1)滅火器的識別
我國滅火器的型號由類、組、特征代號和主參數四部分組成。其中，類、組、特征代號是用有代表性的漢字拼音的首字母表示，主參數是滅火劑的充裝量。滅火性能是指滅火器撲滅火災的能力，一般用滅火級別表示。滅火級別由數字和字母組成，如3A、5B、20B等。數字表示滅火級別的大小，數字越大，滅火級別越高，滅火能力越強；字母表示適于撲救的火災種類。
(2)滅火器的使用
如何使滅火器發(fā)揮其最佳滅火效果，關鍵在于正確的操作方法。目前許多人都不會使用滅火器，甚至發(fā)生過把滅火器扔進火堆的情況。如果往火堆里扔二氧化碳滅火器，非但火滅不了，甚至可能發(fā)生爆炸事故。正確使用滅火器對撲救初期火災至關重要。
1)清水滅火器
①適用范圍：清水滅火器的筒體中充裝的是清潔的水，所以稱為清水滅火器。它主要用于撲救A類火災，如木材、棉、麻、紡織品等的初起火災。
②使用方法：在距離燃燒物10米左右，將滅火器直立放穩(wěn)，摘去保險蓋，用手掌拍擊開后桿頂端，刺破二氧化碳儲氣瓶的密封片。清水在二氧化碳氣體壓力作用下，從噴嘴中噴出。此時立即用一只手提起器頭上的提環(huán)，另一只手托住滅火器的底圈，將噴射水流對準燃燒最猛烈處噴射。隨著水流的縮減，要逐漸向燃燒物靠近，直至撲滅。在使用中切忌顛倒或橫臥，否則不能噴射。
③注意事項：清水滅火器在使用過程中應始終與地面保持大致垂直狀態(tài)，不能顛倒或橫臥，否則會影響水流的噴出。
2)泡沫滅火器
①適用范圍：泡沫滅火器內充裝泡沫滅火劑，可分為化學泡沫滅火器和空氣泡沫滅火器兩種，適用于撲救一般B類火災，如油制品、油脂等火災，也可適用于A類火災，但不能撲救B類火災中的水溶性可燃、易燃液體的火災，如醇、酯等物質火災，也不能撲救帶電設備及C類、D類火災。
②使用方法：可手提筒體上部的提環(huán)，迅速奔赴火場，這時應注意不得使滅火器過分傾斜，更不可橫拿或顛倒，以免兩種藥劑混合而提前噴出。當距離著火點10米左右，即可將筒體顛倒過來，一只手緊握提環(huán)，另一只手扶住筒體的底圈，將射流對準燃燒物。在撲救可燃液體火災時，如已呈流淌狀燃燒，則將泡沫由遠而近噴射，使泡沫完全覆蓋在燃燒液面上；如在容器內燃燒，應將泡沫射向容器的內壁，使泡沫沿著內壁流淌，逐步覆蓋著火液面。在撲救固體物質火災時，應將射流對準燃燒最猛烈處。滅火時，隨著有效噴射距離的縮短，使用者應逐漸向燃燒區(qū)靠近，并始終將泡沫噴在燃燒物上，直至撲滅。
③注意事項：手提式泡沫滅火器應選擇干燥、陰涼、通風并取用方便之處存放，不可靠近高溫或可能受到暴曬的地方，以防止碳酸分解而失效；冬季要采取防凍措施，以防止凍結；應經常擦除灰塵、疏通噴嘴，使之保持通暢。
切忌直接對準液面噴射，以免由于射流的沖擊將燃燒的液體沖出容器而擴大燃燒范圍。在使用過程中，滅火器應當始終處于倒置狀態(tài)，否則會中斷噴射。
使用時滅火器的筒蓋和底部不能朝向人，以防止因筒蓋、底部爆破造成傷亡事故。
3)干粉滅火器
①適用范圍：碳酸氫鈉干粉滅火器適用于易燃、可燃的液體、氣體及帶電設備(B類、C類、E類)的初起火災。磷酸銨鹽干粉滅火器除可用于上述幾類火災外，還可用于撲救固體物質(A類)的初起火災。但這兩者都不能撲救金屬燃燒(D類)火災。
②使用方法：滅火時，可手提滅火器快速奔赴火場，在距燃燒處5米左右，放下滅火器。如在室外，應選擇在上風方向噴射。使用的干粉滅火器若是外掛式儲壓式的，使用者應一手緊握噴槍，另一手提起儲氣瓶上的開啟提環(huán)；如果儲氣瓶的開啟是手輪式的，則向逆時針方向旋開，并旋到最高位置，隨即提起滅火器。當干粉噴出后，迅速對準火焰根部掃射。使用的干粉滅火器若是內置式儲氣瓶的或者是儲壓式的，使用者應先將開啟把上的保險銷拔下，然后一只手握住噴射軟管前端噴嘴部，另一只手將開啟壓把壓下，打開滅火器進行滅火。在使用有噴射軟管的滅火器或儲壓式滅火器時，一手應始終壓住壓把，不能放開，否則會中斷噴射。
③注意事項：干粉滅火器撲救可燃、易燃液體火災時，應對準火焰腰部掃射；如果被撲救的液體火災呈流淌燃燒時，應對準火焰根部由近而遠，并左右掃射，直至把火焰全部撲滅。如果可燃液體在容器內燃燒，使用者應對準火焰根部左右晃動掃射，使噴射出的干粉流覆蓋整個容器開口表面；當火焰被趕出容器時，使用者仍應繼續(xù)噴射，直至將火焰全部撲滅。在撲救容器內可燃液體火災時，應注意不能將噴嘴直接對準液面噴射，防止噴流的沖擊力使可燃液體濺出而擴大火勢，造成滅火困難。如果可燃液體在金屬容器中燃燒時間過長，容器的壁溫已高于撲救可燃液體的自燃點，此時極易造成滅火后再復燃的現象，若與泡沫類滅火器聯用，則滅火效果更佳。
使用磷酸銨鹽干粉滅火器撲救固體物質火災時，應對準燃燒最猛烈處噴射，并上下、左右掃射。如條件許可，使用者可提著滅火器沿著燃燒物的四周邊走邊噴，使干粉滅火劑均勻地噴在燃燒物的表面，直至將火焰全部撲滅。
4)二氧化碳滅火器
①適用范圍：二氧化碳滅火器所充裝的二氧化碳滅火劑，是一種化學性質穩(wěn)定的氣體，不燃燒、不助燃、不導電、不腐蝕，主要用于撲救貴重設備、檔案資料、儀器儀表、600伏以下電氣設備及油類的初起火災。
②使用方法：滅火時，將滅火器提到火場，在距燃燒物5米左右，拔出滅火器保險銷，一手握住喇叭筒根部的手柄，另一只手緊握啟閉閥的壓把。對沒有噴射軟管的二氧化碳滅火器，應把喇叭筒往上扳70°~90°。使用時，不能直接用手抓住喇叭筒外壁或金屬連線管，防止手被凍傷。如果可燃液體呈流淌狀燃燒時，使用者應將二氧化碳滅火劑的噴流由近而遠向火焰噴射。如果可燃液體在容器內燃燒時，使用者應將喇叭筒提起，從容器的一側上部向燃燒的容器中噴射。但不能將二氧化碳射流直接沖擊可燃液面，以防止將可燃液體沖出容器而擴大火勢，造成滅火困難。
③注意事項：使用二氧化碳滅火器時，在室外使用的，應選擇在上風方向噴射，并且手要放在鋼瓶的木柄上，防止凍傷；在室內窄小空間使用的，滅火后使用者應迅速離開，以防窒息。
(3)滅火器設置的要求。滅火器的擺放地點、位置應當便于使用、便于管理，原則上要符合以下幾個要求。
1)設置要醒目。滅火器應設置在位置明顯的地點，一旦發(fā)生火災，人們可以很容易地看到。有的單位出于防止丟失的考慮，將滅火器放在比較隱蔽的房間里或角落處，如果發(fā)生火災很難找到，也不便于日常管理。同時要注意，滅火器的設置不應當占用或阻塞疏散通道，不得影響人員的安全疏散。
2)取用要方便。滅火器應當設置在便于使用人員取用的位置，不應放得過高、過低，或者鎖閉在箱子內。如手提式滅火器，應當設置在掛鉤、托架或者滅火器箱內(滅火器箱不得上鎖),其頂部離地面高度應小于1.5米，底部離地面高度不宜小于0.08米。
3)存放要牢固。手提式滅火器懸掛在掛鉤上或放置在托盤上時，要確保安全，防止脫落損壞；推車式滅火器不要設置在斜坡或基礎不牢固的地方，防止出現滑動。
4)標志要明顯。滅火器如果放在相對隱蔽的地方，如在大型公眾聚集場所，或在夜間經營的大型公共娛樂場所等地方，人們視線很容易受到遮擋，應當設置明顯的提示性標志，甚至可以采取燈光或發(fā)光的指示標志，標明"滅火器設置點",并用方向標指引人們尋找。同時，滅火器上的主要性能標志要清晰，使人們能夠很容易地識別滅火器的種類和使用方法，也便于日常檢查、維修。
5)滅火器不宜設置在潮濕或強腐蝕性的地點，當必須設置時，應有相應的保護措施。滅火器設置在室外時，也應有保護措施。
6)滅火器不得設置在超出其使用溫度范圍的地點。
2.消火栓
消火栓是一種固定式消防設施，主要作用是控制可燃物、隔絕助燃物、消除著火源，分為室內消火栓和室外消火栓。消火栓主要供消防車從市政給水管網或室外消防給水管網取水實施滅火，也可以直接連接水帶、水槍出水滅火。所以，室內外消火栓系統(tǒng)是撲救火災的重要消防設施之一。
(1)室內消火栓。室內消火栓是室內管網向火場供水的，帶有閥門的接口，是工廠、倉庫、高層建筑、公共建筑及船舶等室內固定消防設施，通常安裝在消火栓箱內，與消防水帶和水槍等器材配套使用。
室內消火栓系統(tǒng)的工作原理及操作方法是：當發(fā)現火災時，滅火人員打開消火栓箱門，按動控制按鈕，由其遠距離啟動消防泵或向消防控制中心發(fā)出火災報警信號，然后迅速拉出水帶、水槍(或消防水喉),將水帶一頭與消火栓出口接好，另一頭與水槍接好，展(甩)開水帶，開啟消火栓手輪，握緊水槍，通過水槍(水喉)產生的射流將水射向著火點實施滅火。
(2)室外消火栓。室外消火栓是設置在建筑物外面消防給水管網上的供水設施，主要供消防車從市政給水管網或室外消防給水管網取水實施滅火，也可以直接連接水帶、水槍出水滅火。
室外消火栓按其結構不同分為地上消火栓和地下消火栓，以適應設置環(huán)境的要求；按其壓力不同分為低壓消火栓和高壓消火栓，以適應滅火的不同需要。
