物业消防及安全管理-概述

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  二、火灾蔓延
  (1)火焰

  在气相物质中的燃烧均产生火焰。某些固体物质,高温中能分解出可燃气体,燃烧时也 能产生火焰;另一些固体(如木炭、金属)燃烧时,则仅有发光发热,而不产生火焰。液体可 燃物(如酒精)先受热蒸发、固体可燃物(如石蜡)受热熔化再变化为可燃气体,燃烧时也产生火焰。

  火焰通常从外到内分为三层:

  ①外焰:可燃气体与空气接触、混合、充分燃烧,温度最高,但不明亮,呈淡蓝色。

  ②内焰:可燃气体不完全燃烧,伴有炭粒形成的部分,明亮、橙黄色,温度稍次于外焰 。

  ③焰心:可燃物质受热分解、蒸发、熔融气化而未燃烧的部分,暗区,温度最低。

  几种可燃物质的火焰温度如下:酒精1700℃,蜡烛1400℃,乙炔和氧气3800℃,一氧化碳和氧2600℃。高温与色相的关系如下:初期的红色为500℃,橙黄色1100℃,白色 为1300℃。

  可燃气体向静止的空气中喷出时,一般形成层流扩散焰,火焰的长度与方向受可燃气体 喷射的速度和方向影响,而且气体喷射的速度越高,火焰也越长。当外界空气流动形成风时,火焰的方向随风向改变;当外界空气流速大,形成乱流时,火焰的长度几乎形成定值。

  (2)火势影响因素

  建筑物发生火灾时,火焰的温度、长度和方向都是火灾损失、火灾蔓延的重要因素。而 实际火灾中火势的大小还与可燃物种类、堆放方式、空气流通情况等有关,许多实际火灾的记录,对人类认识火灾是有益的。如:

  1985年1月30日昆明橡胶一厂化工原料仓库(橡胶、松香、石蜡、硫黄等)起火,火焰裹着黑色浓烟高达40~50m。

  1985年5月11日黑龙江德都县龙镇车站储木场原木起火,火焰高达30m以上

  1986年3月30日大庆林原炼油厂蜡油罐起火,火焰高达10m以上。

  1986年9月18日上海二轻局大楼高档进口商品陈列室大火,呼呼窜出的火舌长达2m左右。

  (3)火灾的蔓延

  火灾的蔓延不单是火焰引起各种可燃物质燃烧的结果。燃烧除必须有可燃物质、氧气外 ,还必须积蓄一定热量,使可燃物温度达到燃点,燃烧过程才能发生。因而,通过各种热传播途径(热传导、热辐射、热对流等)积蓄热量,或由于风力助威、熔融物滴落、可燃物飞溅 或飘落,都可能使火灾迅速蔓延。

  ①火灾在楼层内的水平蔓延。建筑物内的起火房间,开始时往往只有一处,随后整个楼 层起火,究其原因主要是内墙上的门未能把火挡住,使火灾通过门和走廊在楼层内的水平方向进行了蔓延。

  从内墙上的门喷向走廊的热气流,其动力一是燃烧产生的压力;二是高温烟气自身的浮 力。热气流通过内墙门,经过走廊,再经过相邻房间的门进入相邻房间。如果起火房间的门和邻近房间的门都不曾开启,那么对火灾在楼层内的水平蔓延会起到一定的控制作用。如果 走廊内有可燃的内装修材料,则热气流会很快将其点燃,助长火灾在楼层内的水平蔓延。

  如果一个楼层有数个防火分区,则这种水平方向的蔓延一般只在同一个防火分区内进行 。

  ②火灾在建筑物内的垂直蔓延。火灾在建筑物内的垂直蔓延一般有两种渠道,一是通过 接板上的孔洞及竖向井道;二是通过外墙窗口。

  由于上下交通联系及管线垂直穿越等功能的需要,其内有许多竖向的井道及开口位,如 楼梯间、电梯并、管道井、电线井、垃圾井等,这些井道和开口部位大都贯穿全楼,犹如一座座烟囱,当发生火灾时,由于竖井的强大抽力作用,会使烟气迅速向上部楼层蔓延。高温 烟气在竖向井道中向上蔓延的速度为3~5m/s。

  起火房间的温度很高时,如果烟气中含有过量未燃烧气体,则高温烟气从外墙窗口排出 后而会形成火焰,这将会引起火势向上层蔓延。

  1985年4月23日湖南辰溪县辰阳镇龙门旅社,金属烟囱管辐射热引燃天花板,烧毁房屋2 00多幢,损失320万元。

1985年5月23日伊春市某居民抽烟引燃木板棚,受6~7级西南风影响,使大火波及七条街,烧毁各类建筑88520m2,直接经济损失2097万元。火场由“豹斑式燃烧”迅速扩展为 20万m2,一片火海。

  1985年6月20日青海冷湖地区2号油井井喷,火焰窜起几十米高,井口附近温度达1800~ 2100℃,强烈的热辐射使距井口约100m的木板房、茅草等烤着起火。

  1985年8月19日西安飞机制造业红安公司用氧炔焰气割,火种落入地下仓库,火灾燃烧1 23h,烘烤与射水使库房下沉30cm,混凝土顶板裂缝45mm,部分钢筋外露,火场能见度仅1~ 2m。

  1985年10月28日天津二钢2号炉试氧时,输氧管道发红引起钢铁燃烧,高压纯氧助威,随着发红的输氧管道一声巨响,气流从管道内冲出,6m长的一段钢管倾刻熔化,钢水四处倾 泻,又穿透平台上的钢板,架设管道的走廊顿时一片烈焰,总调度、总指挥等9人丧身。

  1986年7月15日台湾高雄饭店地下室石化产品着火,沿楼梯化纤地毯窜火,高温烟气很快使火灾蔓延到10楼。

  1991年初,海湾战争中科威特被入侵伊军点起的727口油井大火,火舌高达几十米,井口温度高达1500℃,离井口20m以外的地方已经热浪袭人,皮肤被灼烤得难以忍受,灭火 队员只能在离井口十几米远的钢铁掩体里操作。油井大火几乎每天烧掉1亿美元,据初步统计,科威特石油部门的损失达750亿美元。至1991年11月6日,油井大火被全部扑灭,科威特 为扑灭油井大火已花去20亿美元,但沙漠上还残留着几百个“油湖”,其中的7500桶原油仍然潜伏着火灾威胁。

  三、火灾的历程
  火灾通常经历三个阶段:着火过程,火灾旺盛阶段,火灾衰减、熄灭阶段。

  (1)着火过程

  引发着火过程的“源头”多种多样:明火、高温物体的表面摩擦或冲击产生的火花、静 电放电或电气设施产生的电火花、聚焦的日光、缓慢氧化积蓄的热量(缓慢氧化引起的燃烧 称为自燃)、闪电或雷击等等。

  以火灾中最常见的可燃物质木柴为例,着火过程是:加热到110℃前是木柴干燥失去自由水的过程,175℃分解出化学结合水,185℃开始分解,230℃开始碳化,300℃以上开 始燃烧。300℃则称为木柴的燃点。

  工业和民用建筑物中常见可燃物的燃点如下:木材300℃,纸130℃,汽油280℃,布 200℃。

  (2)火灾旺盛阶段

  从着火到形成火灾,通常需5~15min,有时会更快或更慢。这一过程中燃烧是局部的,升温也不同步,即使火场温度汛速升高,建筑物还未烤热,故对建筑物尚无明显威胁。此时 ,若能扑救,可使火灾消灭在萌发阶段。着火以后,灾区内的可燃物燃烧,进入火灾的旺盛阶段。随着可燃物种类、数量、供氧情况不同,火灾以不同方式持续,对建筑物造成不同程 度的损害。

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