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第6章防火与防爆.pdf

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第六章防火与防爆 中国石油大学安全工程付建民 fujianmin@hdpu.edu.cn 第一节火灾基本机理 一、火记录了人类进步的足迹： 使人类走出洞穴、农耕时代、冶金、陶瓷、医学等无 数方面的进步。 二、燃烧可燃物与氧化剂作用发生的放热 反应，通常伴有火焰、发光或发烟现象。 俗称“着火” †火灾指在时间或空间上失去控制的燃烧所造成 的灾害。 北京一网吧火灾多名学生死亡 瑞士隧道大火致11人死128人失踪 台湾科技园大火，宏碁损失6.7亿 三、火灾的特点 †1、突发性 2001年冬季洛阳个体汽车着火 †2、多变性: 小火变大火 †3、高温和毒性 三、燃烧的机理 可 1、燃烧三要素：燃引 物燃 温 可燃物：与空气、氧气或氧化剂能度 发生剧烈氧化反应。火 引火温度：通过热传递使可燃物达 到着火温度。助燃物 助燃物：通常具有较强氧化性，有 助燃烧的物质。 当三要素燃烧所需要的浓度、数量、和温度要求时就会发生燃烧。 例：部分常见物质的着火点： 物质白磷红磷木材木炭乙醇无烟煤 着火点40240250～320～558700 ℃350370～750 例：燃烧物与助燃物浓度等对燃烧的影响： †氧气含量低于14％时一般可燃物不会燃 烧； †氢气浓度低于4％时不能燃烧； †甲烷在空气中燃烧时，只要满足其一就不会 燃烧： 甲烷浓度小于1.4％ 氧气含量低于12％ 引燃温度低于595℃ 三、燃烧机理 2、燃烧的类型 闪燃：液体或固体表面产生的可燃蒸气或气体，遇火 能产生一闪即灭的火焰的燃烧现象。 引燃：可燃物局部受到高温热源的作用而 燃烧着火燃烧，然后到传播到整个可燃物。 类型 自燃：可燃物在没有外部火源的作用下， 因受热或自身发热并蓄热而自行燃 烧。 爆炸：爆炸是指物质急剧氧化或分解反应，使 温度、压力突然增加的现象。 第二节高温烟气与火场逃生 †高温烟气是导致群死群伤重特大事故的主要 原因。 2000年洛阳“东都商厦”“12‘25”火灾，由于高温烟气致死 309人 2000年焦作“天堂录像厅”“3·29”火灾，死亡74人，80％是 由高温烟气所致。 “3·29”火灾 †河南省焦作3月29日发生特大火灾的“天堂音像俱乐 部”，内设二十八个包间，两个放映大厅。 “3·29”火灾 †火部位已初步认定为十五号包房。由于该录像厅仅有一 个出入口，以至酿成大祸。 一、高温烟气形成和特点 †1、来源： 由燃烧或热解作用所产生的悬浮在大气中具有一定温 度的可见固体或液体颗粒。其直径一般在0.01～10微 米。其温度通常达400℃以上。 2、高温烟气形成影响因素 †可燃材料装饰材料高聚合物 †发烟量M=0.188PY 持续燃烧时，烟气因热作用密度降低，Y持续增加。 3、高温烟气的流动特性 （1）影响烟气流动的因素： †烟气填充空间的时间 tAq=200/0.6 †烟气通过开口部位流量： 开口处温度一定时，流量随烟气温度升高而增加 3、高温烟气的流动特性 （1）影响烟气流动的因素： †烟囱效应 高层建筑内、外部空气的温度和密度差而引起的在建筑 物内部垂直方向上自然的空气流动现象。 是引起高层建筑内烟气流动的主要原因。 †风力影响：改变气压差影响抽力大小和方向。 3、高温烟气的流动特性 （2）流动和扩散 †烟气层水平流动速度远小于向上流动。 †高层建筑的整个窗口进气或排气，低层建筑的窗口则是 同时进气和排气。 †中性层是指在高层建筑物下部进风与上部排气之间， 存在一个既不进风也不排气的地带，看作是一个从腰部 横截高层建筑的平面。 2000年洛阳东都商厦“12·25”火灾的现场来看，楼顶人员 伤亡的主要原因是烟熏。但也有不少人处在顶层，头已 经伸到窗外或在窗台上，身后并没有火的威胁，但他们 仍不听劝阻，而决定跳楼，结果坠地身亡，这是什么原 因呢? 因为中性层以上没有新鲜空气。新鲜空气全 靠从中性层的下边来，但下边起火后，能够上 来的空气中除了大量的浓烟外，几乎没有新鲜 空气。 所以，烟雾的作用迫使人们逃向窗口。可 是，在窗口外的相当距离内，又都被燃烧产物 占有，人们找不到所需要的最低浓度的氧气。 难怪有人站在窗口或阳台上，还要向下跳。 二、高温烟气对人的危害及原因 （一）危害 †1、使能见度降低。 一般认为，能见距离小于3M时，不熟悉建筑结构情况的人，难以找到 安全出口 †2、当烟火区一氧化碳的含量达到0.5％，火灾温度超过 43．3℃时，或空气中氧含量低于14.2％时，均可致人死 亡。 †3、强度超过4.2kw／m时，暴露在外面的皮肤将感到难以 忍受的灼烧疼痛。 †4、高温烟气的温度往往在400℃以上。 人一旦吸入一口这样的高温烟气，其呼吸器官如口腔、鼻孔、气 管、肺等在