气体分离设备商务网行业书库第二章灭火基础知识

第二章灭火基础知识

一、灭火的基本原理
由燃烧所必须具备的几个基本条件可以得知，灭火就是破坏燃烧条件使燃烧反应终止的过程。其基本原理归纳为以下四个方面：冷却、窒息、隔离和化学抑制。
１．冷却灭火：对一般可燃物来说，能够持续燃烧的条件之一就是它们在火焰或热的作用下达到了各自的着火温度。因此，对一般可燃物火灾，将可燃物冷却到其燃点或闪点以下，燃烧反应就会中止。水的灭火机理主要是冷却作用。
２．窒息灭火：各种可燃物的燃烧都必须在其最低氧气浓度以上进行，否则燃烧不能持续进行。因此，通过降低燃烧物周围的氧气浓度可以起到灭火的作用。通常使用的二氧化碳、氮气、水蒸气等的灭火机理主要是窒息作用。
３．隔离灭火：把可燃物与引火源或氧气隔离开来，燃烧反应就会自动中止。火灾中，关闭有关阀门，切断流向着火区的可燃气体和液体的通道；打开有关阀门，使已经发生燃烧的容器或受到火势威胁的容器中的液体可燃物通过管道导至安全区域，都是隔离灭火的措施。
４．化学抑制灭火：就是使用灭火剂与链式反应的中间体自由基反应，从而使燃烧的链式反应中断使燃烧不能持续进行。常用的干粉灭火剂、卤代烷灭火剂的主要灭火机理就是化学抑制作用。
二、几种常用灭火剂和灭火器
（一）几种常用灭火剂
１．水是自然界中分布最广、最廉价的灭火剂，由于水具有较高的比热（4.186J/g℃）和潜化热（2260J/g)，因此在灭火中其冷却作用十分明显，其灭火机理主要依靠冷却和窒息作用进行灭火。水灭火剂的主要缺点是产生水渍损失和造成污染、不能用于带电火灾的扑救。
２．泡沫灭火剂：是通过与水混溶、采用机械或化学反应的方法产生泡沫的灭火剂。一般由化学物质、水解蛋白或由表面活性剂和其他添加剂的水溶液组成。通常有化学泡沫灭火剂、机械脘基泡沫灭火剂、洗涤剂泡沫灭火剂。泡沫灭火剂的灭火机理主要是冷却、窒息作用，即在着火的燃烧物表面上形成一个连续的泡沫层，通过泡沫本身和所析出的混合液对燃烧物表面进行冷却，以及通过泡沫层的覆盖作用使燃烧物与氧隔绝而灭火。泡沫灭火剂的主要缺点是水渍损失和污染、不能用于带电火灾的扑救。
目前，在灭火系统中使用的泡沫主要是空气机械脘基泡沫。按发泡倍数可分为三种：发泡倍数在20倍以下的称为低倍数泡沫；在21---200倍之间的称为中倍数泡沫；在201---1000倍之间的称为高倍数泡沫。
３．干粉灭火剂：是用于灭火的干燥、易于流动的微细粉末，由具有灭火效能的无机盐和少量的添加剂经干燥、粉碎、混合而成微细固体粉末组成。主要是化学抑制和窒息作用灭火。除扑救金属火灾的专用干粉灭火剂外，常用干粉灭火剂一般分为ＢＣ干粉灭火剂和ＡＢＣ干粉灭火剂两大类，如碳酸氢钠干粉、改性钠盐干粉、磷酸二氢铵干粉、磷酸氢二铵干粉、磷酸干粉等。
干粉灭火剂主要通过在加压气体的作用下喷出的粉雾与火焰接触、混合时发生的物理、化学作用灭火。一是靠干粉中的无机盐的挥发性分解物与燃烧过程中燃烧物质所产生的自由基或活性基发生化学抑制和负化学催化作用，使燃烧的链式反应中断而灭火；二是靠干粉的粉末落到可燃物表面上，发生化学反应，并在高温作用下形成一层覆盖层，从而隔绝氧窒息灭火。干粉灭火剂的主要缺点是对于精密仪器火灾易造成污染。
４．二氧化碳是一种气体灭火剂，在自然界中存在也较为广泛，价格低、获取容易，其灭火主要依靠窒息作用和部分冷却作用。主要缺点是灭火需要浓度高，会使人员受到窒息毒害。
５．卤代烷灭火剂其灭火机理是卤代烷接触高温表面或火焰时，分解产生的活性自由基，通过溴和氟等卤素氢化物的负化学催化作用和化学净化作用，大量扑捉、消耗燃烧链式反应中产生的自由基，破坏和抑制燃烧的链式反应，而迅速将火焰扑灭；是靠化学抑制作用灭火。另外，还有部分稀释氧和冷却作用。卤代烷灭火剂主要缺点是破坏臭氧层。目前常用的卤代烷灭火剂有1211和1301两种。1211灭火剂的分子式为CF2ClBr，是目前国内使用量最大的一种卤代烷灭火剂。1211灭火剂是一种低沸点的液化气体，具有灭火效力高，毒性低，腐蚀性小，久储不变质，灭火后不留痕迹，不污染被保护物，电绝缘性能好等优点，但其化学稳定性较好，对大气中臭氧层破坏较严重，为此国际上先进工作国家已开始淘汰。我国在2010年后也将予以淘汰。1301灭火剂的毒性较低，在卤代烷灭火剂中毒性是较低的一种，因此可在有人状态下使用，但1301的稳定性比1211灭火剂更好，对大气中臭氧层的破坏更大，因此也是要被取代的产品。
（二）几种常用灭火器简介
灭火器是由筒体、器头、喷嘴等部件组成，借助驱动压力将所充装的灭火剂喷出，达到灭火的目的。是扑救初起火灾的重要消防器材。灭火器按所充装的灭火剂可分为泡沫、干粉、卤代烷、二氧化碳、酸碱、清水等几类。
１．泡沫灭火器：指灭火器内充装的为泡沫灭火剂，可分为化学泡沫灭火器和空气泡沫灭火器。
化学泡沫灭火器内装硫酸铝（酸性）和碳酸氢钠（碱性）两种化学药剂。使用时，两种溶液混合引起化学反应产生泡沫，并在压力作用下喷射出去进行灭火。空气泡沫灭火器充装的是空气泡沫灭火剂，它的性能优良，保存期长，灭火效力高，使用方便，是化学泡沫灭火器的更新换代产品。它可根据不同需要充装蛋白泡沫、氟蛋白泡沫、聚合物泡沫、轻水（水成膜）泡沫和抗溶性泡沫等。
泡沫灭火器的适用范围是Ｂ类、Ａ类火灾；不适用带电火灾和Ｃ、Ｄ类火灾。抗溶泡沫灭火器还可以扑救水溶性易燃、可燃液体火灾。
化学泡沫灭火器的使用方法：手提筒体上部的提环靠近火场，在距着火点10米左右，将筒体颠到过来，一只手握紧提环，另一只手握住筒体的底圈，将射流对准燃烧物。在扑救可燃液体火灾时，如已呈流淌状燃烧，则将泡沫由远及近喷射，使泡沫完全覆盖在燃烧液面上；如在容器内燃烧，应将泡沫射向容器内壁，使泡沫沿容器内壁流淌，逐步覆盖着火液面。切忌直接对准液面喷射，以免由于射流的冲击将燃烧的液体冲出容器而扩大燃烧范围。在扑救固体火灾时，应将射流对准燃烧最猛烈处进行灭火。在使用过程中，灭火器应当始终处于倒置状态，否则会中断喷射。
化学泡沫灭火器的维护保养要求：
（1）放置于阴凉、干燥、通风，并取用方便的部位。不可靠近高温或受日光曝晒以防碳酸氢钠分解，冬季要防冻，并定期检查喷嘴是否堵塞，使之保持通畅。
（2）每年定期检查碳酸氢钠溶液是否失效。检查方法是从筒体内取出三份碳酸氢钠溶液，在瓶胆内取出一份硫酸铝溶液，将两种溶液迅速一起到入量杯内，看产生的泡沫是否大于四份溶液体积的6倍以上。如小于6倍，则应更换灭火剂。
（3）每次更换灭火药剂或使用期已满二年以上的，应每年进行水压试验，试验压力为该灭火器试验压力的1.5倍，试验合格后方可继续使用，并在灭火器上标明试压试验日期。
空气泡沫灭火器的使用方法：将灭火器提到距着火物6米左右，拔出保险销，一手握住开启压把，另一只手紧握喷枪，用力捏紧开启压把，打开密封或刺穿储气瓶密封片，空气泡沫即可从喷枪中喷出。灭火方法与化学泡沫灭火器相同。但与化学泡沫灭火器不同的是，空气泡沫灭火器在使用时，灭火器应当是直立状态的，不可颠倒或横卧使用，否则会中断喷射；也不能松开开启压把，否则也会中断喷射。
空气泡沫灭火器的维护保养
（1）灭火器应当放置在阴凉、干燥、通风，并取用方便的部位。环境温度应为4~40度，冬季应注意防冻。
（2）定期检查喷嘴是否堵塞，使之保持通畅。每半年检查灭火器是否有工作压力。对储压式空气泡沫灭火器只需检查压力显示表，如表针指向红色区域即应及时进行修理；对储气瓶式空气泡沫灭火器，则要打开器盖检查二氧化碳储气瓶，检查称重是否与钢瓶上的重量一致，如小于钢瓶总重量25克以上的，应当进行检查修理。
（3）每次更换灭火剂或者出厂已满三年的，应对灭火器进行水压强度试验，水压强度合格才能继续使用。
（4）灭火器的检查应当由经过培训的专业人员进行，维修应由取得维修许可证的专业单位进行。
2．二氧化碳灭火器：二氧化碳灭火器利用其内部充装的液态二氧化碳的蒸气压将二氧化碳喷出灭火。由于二氧化碳灭火剂具有灭火不留痕迹，并有一定的电绝缘性能等特点，因此更适宜于扑救600伏以下的带电电器、贵重设备、图书资料、仪器仪表等场所的初起火灾，以及一般可燃液体的火灾。即其适用范围是A、B类火灾和低压带电火灾。
在使用二氧化碳灭火器灭火时，将灭火器提到或扛到火场，在距燃烧物5米左右，放下灭火器，拔出保险销，一手握住嗽叭筒根部的手柄，另一只手紧握启闭阀的压把，对没有喷射软管的二氧化碳灭火器，应把喇叭筒往上扳70-90度，使用时、不能直接用手抓住喇叭筒外壁或金属连接管，以防止手被冻伤。灭火时，当可燃液体呈流淌状燃烧时，使用者应将二氧化碳灭火剂的喷流由近而远向火焰喷射；如果可燃液体在容器内燃烧时，使用者应将喇叭筒提起，从容器的一侧上部向燃烧的容器中喷射，但不能将二氧化碳射流直接冲击在可燃液面上，以防止可燃液体冲出容器而扩大火势，造成灭火困难。
推车式二氧化碳灭火器一般由两个人操作，使用时由两人一起将灭火器推或拉到燃烧处，在离燃烧物10米左右停下，一人快速取下喇叭筒并展开喷射软管后，握住喇叭筒根部的手柄，另一人快速按顺时针方向旋动手轮，并开到最大位置。灭火方法与手提式的方法一样。
使用二氧化碳灭火器时，在室外使用的，应选择在上风方向喷射，在室内窄小空间使用的，灭火后操作者应迅速离开，以防窒息。
二氧化碳灭火器的维护保养：
（1）灭火器存放在阴凉、干燥、通风处，不得接近火源，环境温度应在-5+45度之间。
（2）灭火器每半年应检查一次重量，用称重法检查。称出的重量与灭火器钢瓶底部打的钢印总重量相比较，如果低于钢印所示量50克的，应送维修单位检修。
（3）每次使用后或每隔五年，应送维修单位进行水压试验。水压试验压力应与钢瓶底部所打钢印的数值相同，水压试验同时还应对钢瓶的残余变形率进行测定，只有水压试验合格且残余变形率小于6的钢瓶才能继续使用。
3．卤代烷灭火器：凡内部充装卤代烷灭火剂的灭火器统称为卤代烷灭火器。常用的有1211和1301灭火器。
1211灭火器利用装在筒体内的氮气压力将1211灭火剂喷出灭火。由于1211灭火剂是化学抑制灭火，其灭火效率很高，具有无污染、绝缘等优点，可适用于除金属火灾外的所有火灾，尤其适用于扑救精密仪器、计算机、珍贵文物及贵重物资仓库等的初起火灾。1
1211灭火器在使用时，应手提灭火器的提把或肩扛灭火器将灭火器带到火场。在距燃烧物5米左右，放下灭火器，先拔出保险销，一手握住开启压把，另一手握在喷射软管前端的喷嘴处，如灭火器无喷射软管，可一手握住开启压把，另一手扶住灭火器底部的底圈部分。先将喷嘴对准燃烧处，用力握紧开启压把，使灭火器喷射。当被扑救可燃液体呈流淌状燃烧时，使用者应对准火点由近而远并左右扫射，向前快速推进，直至火焰全部扑灭。如果可燃液体在容器中燃烧，应对准火焰左右晃动扫射，当火焰被赶出容器时，喷射流跟着火焰扫射，直至把火焰全部扑灭，但应注意不能将喷流直接喷射在燃烧液面上以防止灭火剂的冲力将可燃液体冲出容器而扩大火势，造成灭火困难。如果扑救可燃固体物质的初起表面火灾时，则将喷流对准燃烧最猛烈处喷射，当火焰被扑灭后，应及时采取措施，不让其复燃。1211灭火器使用时不能颠倒，也不能横卧，否则灭火剂不会喷出。另外在室外使用时，应选择在上风方向喷射，在窄小空间的室内灭火时，灭火后操作者应迅速撒离，因1211灭火剂也有一定毒性，以防对人体的伤害。
1211灭火器的维护保养：
（1）应存放在通风、干燥、阴凉及取用方便的场合，环境温度应在-10—+45度之间为好。
（2）不要存放在加热设备附近，也不应放在有阳光直晒的部位及有强腐蚀性的地方。
（3）每隔半年左右检查灭火器上显示内部压力的显示器，如发现指针已降到红色区域时，应及时送维修部门检修。
（4）每次使用后不管是否有剩余应送维修部门进行再充装，每次再充装前或出厂三年以上的，应进行水压试验，试验压力与标签上所标的值相同，试验合格方可继续使用。
（5）如灭火器上无内部压力显示表的，可采用称重的方法，当称出的重量小于标签所标明重量的90%时，应送维修部门修理。在实际购买时应选购有内部压力显示表的1211灭火器为好。
1301灭火器：1301灭火器内部充入的灭火剂为三氟一溴甲烷，分子式为CF2Br，该灭火器、剂是无色透明状液体，但它的沸点较低，蒸气压力较高，因此1301灭火器筒体受压较大，其壁厚也较厚，尤其应注意不能将1301灭火剂充灌到1211灭火器筒体内，否则极易发生爆炸危险。
1301灭火器的使用和维护
1301灭火器的使用方法和适用范围与1211灭火器相同，但由于1301灭火剂喷出成气雾状，在室外有风状态下使用时，其灭火能力没有1211灭火器高，因此更应在上风方向喷射。
其维护方法也与1211灭火器相同，可参见1211灭火器。
4．干粉灭火器：干粉灭火器以液态二氧化碳或氮气作动力，将灭火器内干粉灭火剂喷出进行灭火。它适用于扑救石油及其制品、可燃液体、可燃气体、可燃固体物质的初起火灾等。由于干粉有5万伏以上的电绝缘性能，因此也能扑救带电设备火灾。这种灭火器广泛应用于工厂、矿山、油库及交通等场所。
干粉灭火器适用范围：碳酸氢钠干粉灭火器适用于易燃、可燃液体、气体及带电设备的初起火灾；磷酸铵盐干粉灭火器除可用于上述几类火灾外，还可扑救固体类物质的初起火灾。但都不能扑救轻金属燃烧的火灾。
在使用干粉灭火器灭火时，可手提或肩扛灭火器快速奔赴火场，在距燃烧物5米左右，放下灭火器。如在室外，应选择在上风方向喷射。使用的干粉灭火器若是外挂式储气瓶的，操作者应一手紧握喷枪，另一手提起储气瓶上的开启提环。如果储气瓶的开启是手轮式的，则按逆时方向旋开，并旋到最高位置，随即提起灭火器。当干粉喷出后，迅速对准火焰的根部扫射。使用的干粉灭火器若是内置式储气瓶的或者是储压式的，操作者应先将开启把上的保险销拨下，然后握住喷射软管前端喷嘴根部，另一手将开启压把压下，打开灭火器进行喷射灭火。有喷射软管的灭火器或储压式灭火器，在使用时，一手应始终压下压把，不能放开，否则会中断喷射。
干粉灭火器扑救可燃、易燃液体火灾时，应对准火焰根部扫射。如被扑救的液体火灾呈流淌燃烧时，应对准火焰根部由近而远，并左右扫射，直至把火焰全部扑灭。如果可燃液体在容器内燃烧，使用者应对准火焰根部左右晃动扫射，使喷射出的干粉流覆盖整个容器开口表面；当火焰被赶出容器时，使用者仍应继续喷射，直至将火焰全部扑灭。在扑救容器内可燃液体火灾时，应注意不能将喷嘴直接对准液体表面喷射，防止喷流的冲击力使可燃液体喷出而扩大火势，造成灭火困难。如果可燃液体在金属容器内燃烧时间过长，容器壁温已高于被扑救可燃液体的自燃点，此时极易造成灭火后复燃的现象，可与泡沫类灭火器联用，则灭火效果更佳。
干粉灭火器的维护保养
（1）灭火器应放置在通风、干燥、阴凉并取用方便的地方，环境温度-5—+45度为好
（2）灭火器应避免高温、潮湿和有严重腐蚀场合，防止干粉灭火剂结块、分解。
（3）每半年检查干粉是否结块，储气瓶内二氧化碳气体是否泄漏。检查二氧化碳储气瓶，应将储气瓶拆下称重，称出的重量与储气瓶上钢印所标的数值是否相同，如小于所标值7克以上的，应送维修部门修理。如系储压式则检查其内部压力显示表，指针是否指在绿色区域。如指针已在红色区域，则说明内部压力已泄漏无法使用，应赶快送维修部门检修。
（4）灭火器一经开启必须再充装，再充装时，绝对不能变换干粉灭火剂的种类，即碳酸氢钠干粉灭火器不能换装磷酸铵盐干粉灭火剂。
（5）每次再充装前或灭火器出厂三年后，应进行水压试验，水压试验时对灭火器筒体和储气瓶应分别进行。其水压试验压力应与该灭火器上标签或钢印所示的压力相同。水压试验合格后才能再次充装使用。
（6）维护必须由经过培训的专人负责，修理、再充装应送专业维修单位进行。