工业安全中的火灾和火灾三角

燃烧所需要的成分

火灾实际上是物质燃烧或经历燃烧过程时产生的热量和光（火焰）。物质燃烧的过程是可燃物质与氧气之间的化学反应，即燃烧。在此过程中，能量以热的形式释放。

存在四种基本元素会引起火灾：热或点火源，可燃材料，适当浓度的氧气以及连锁反应。通常将这四个元素的关系可视化为金字塔，其中每个元素代表一侧，并且它们以共生或互惠的关系聚在一起。

这些必要因素中的第一个是燃料：它可以是数千种材料中的任何一种：煤，汽油，木材等。在正常的固态或液态下，这些物质都不会燃烧。为了使它们燃烧，需要首先将其转换为气体。

火燃烧的第二个基本因素是热量：这就是给我们提供必要的温度，以将燃料转化为气体以进行燃烧的原因。在高温下，某些燃料会转化为气体（气化或挥发）。我们知道，与使用木材或木炭相比，它们挥发汽油并使之燃烧所需的热量更少。

火燃烧的第三个因素是氧气：要点燃并开始燃烧，火需要氧气。

引起火灾的最后一个因素是点火源：任何引发火灾的仪器。

火三角：

象征着火的四面体

如果这些元素之一不存在或被消除，则不存在或火势结束。该原则用于灭火：

降火：普通试剂是水。通常以固体流，细喷或泡沫的形式施用。

消除氧气：用毯子，盖子，泥土，泡沫或其他物质燃烧时所用的材料

处置可燃材料：只要不危害您或他人的生命，就将可燃材料移开或关闭源。

中断连锁反应：随着火势的发展，火焰将形成。达到此阶段后，便形成了自由基，对于维持火势至关重要。灭火器中的化学化合物捕获链中的自由基。其他反应中的二氧化微

火灾蔓延的基本规律：

传播热量

热量可以通过三种常见现象（例如传导，对流和辐射）中的一种或多种穿过燃烧的建筑物。因为物质中热量的存在是由分子的作用引起的，所以分子活性越大，热量的强度就越大。传热涉及许多自然物理定律。其中之一称为热流定律，该定律指定热量具有从热物质流向冷物质的趋势。接触的两个物体中较冷的物体将吸收热量，直到两个物体的温度相同。

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可以通过两个物体的直接接触或通过导电介质将热量从一个物体传导到另一个物体。将传递的热量及其传递速率将取决于热量所通过的材料的电导率。并非所有材料都具有相同的导热率。铝，铜和钢是良好的导体。纤维材料（例如布和纸）是不良导体。

液体和气体由于其分子的运动而成为不良的热导体。空气也是一种相对较差的导体。当某些固体材料分成纤维并分层堆积时，它们是好的绝缘体，因为该材料本身是不良导体，并且在这些层中还存在一定的空隙。

具有气隙的建筑物的双壁可提供额外的隔热效果。

对流

对流是由于空气或液体的运动而产生的热传递。在玻璃容器中加热水时，您可以观察容器内的运动。如果添加一定量的沙子，运动将更加明显。当水被加热时，水膨胀并变轻，导致向上运动。同样，空气通过传导在蒸汽散热器附近被加热。随着加热的空气向上移动，冷空气在底部占据其位置。当液体和气体被加热时，它们内部就会开始运动。这种运动不同于热传导中讨论的分子运动，被称为对流传热。

建筑物中的热空气将膨胀并上升。因此，尽管气流可以沿任何方向传递热量，但通过对流传播的火大多朝上。对流通常是热量从一层转移到另一层，从一个房间转移到另一房间以及从一个区域转移到另一区域的原因。火灾通过走廊，楼梯和电梯管道，墙壁之间以及通过立面的蔓延主要是由热流对流引起的，这对已发生火灾和通风的位置产生了较大影响通过辐射和传导。

对流传热的另一种形式是直接与火焰接触。当物质加热到产生易燃蒸气的程度时，这些蒸气会燃烧，产生火焰。当其他易燃材料与点燃的蒸气或火焰接触时，同样如此。可以将它们加热到可以点燃的温度。

辐射：

一出现太阳就会感到温暖。太阳下山时，地球开始以相似的速度冷却。我们拿着雨伞来保护我们免受太阳的热。在消防员与火之间插入一股雾气将使消防员接收到的热量最小化。尽管空气是不良导体，但是很明显，热量可以传播到不存在物质的地方。

这种热传递现象称为热波辐射。光波和热波本质上相似，但是周期长度不同。热波比光波长，有时也称为红外线。辐射热将穿越太空，直到到达不透明的物体。当物体暴露于辐射热时，它将从其表面发出辐射热。氧化热是引起火灾的主要原因之一，其重要性需要在辐射严重的那些地方立即予以关注。

火的发展阶段

并非所有的火灾都以相同的方式发展，尽管即使不及时中断也可以经历四个发展阶段。要及时阻止附近发生的任何火灾，了解这一信息很重要。

初期：没有火焰，烟少，温度低。产生大量的燃烧颗粒。这些粒子是不可见的，表现得像气体，朝着天花板上升。这个阶段可以持续数天，数周甚至数年（加利福尼亚州的一棵红杉树，在这个树干上有人点燃香烟的状态，已经持续了三年）。

潜伏期：尚无火焰或明显的热量。开始增加粒子的数量，直到它们变得可见为止；现在这些粒子被称为烟雾。此阶段的持续时间也是可变的。

火焰阶段：随着着火的发生，达到着火点并开始燃烧。降低烟雾量并增加热量。它的持续时间可以变化，但是通常第四阶段会在几秒钟内完成。

加热阶段在此阶段，会产生大量的热量，火焰，烟雾和有毒气体。

燃烧产品

物质（燃料）着火时会发生化学变化。在此过程中，不会破坏构成材料的所有元素，但是所有物质都将转换为另一种形式或状态。即使分散，燃烧产物的重量和体积也等于燃烧燃料的重量和体积。当燃料着火时，会产生四种燃烧产物：气体，火焰，热和烟。

燃烧的燃料会产生新的大量燃烧产物。

热量是能量的一种形式，它以温度为单位来表示其强度。从这个意义上讲，热量是导致火势蔓延的燃烧产物。从生理意义上讲，它是烧伤和其他形式的人身伤害的直接原因。除灼伤外，由热引起的伤害包括脱水，疲惫和呼吸道受伤。

火焰是可见的燃烧气体的发光体。当燃烧的气体与适量的氧气混合时，火焰变得更热，发光更少。这种光度损失是由于煤的完全燃烧所致。由于这些原因，火焰被认为是燃烧的产物。但是，热，烟和煤气会产生某些类型的阴燃火，而没有火焰迹象。

在大多数火灾中，发现的烟雾由氧气，氮气，二氧化碳，一氧化碳，微小的碳颗粒和从相关物质中释放出的副产物组成。

有些材料比其他材料散发更多的烟雾。包含的燃料通常会产生浓密的黑烟。油，油漆，清漆，糖蜜，糖，树胶，硫磺和许多塑料通常也会散发大量黑烟。

消防

灭火理论

灭火是基于燃烧过程基本要素的一个或多个因素的中断。可以通过降低温度，除去燃料，氧气或停止化学链反应来熄灭火焰燃烧。如果火势处于潜伏期，则只有三种灭火方法：降低温度，消除燃料和稀释氧气。

通过降温消光：

最常用的灭火方法之一是水冷。淬火过程取决于将燃料冷却到不会产生足以点燃的蒸气的程度。如果我们查看燃料和蒸汽管道的类型，我们会发现，水冷却无法消除固体和液体燃料以及闪点低的可燃气体，因为蒸汽的产生量无法显着减少。温度的降低取决于适当流量的施加，并以适当的方式建立负热平衡。

消灭燃料：

在某些情况下，可以通过移除燃料源来有效地扑灭大火。这可以通过停止液体或气体燃料的流动或通过从火的气体区域中除去固体燃料来实现。去除燃料的另一种方法是使大火继续燃烧直到燃料耗尽。

通过氧气稀释进行灭火：

通过稀释氧气来灭火的方法是降低着火区域内的氧气浓度。这可以通过将惰性气体引入火中或将氧气与燃料分离来实现。

这种灭火方法对自动氧化的材料或某些由于二氧化碳或氮气（最常见的两种灭火剂）的作用而被氧化的某些金属无效。

通过化学抑制火焰来灭火：

一些灭火剂，例如干粉化学物质和哈龙，会在化学反应中中断火焰的产生，从而导致快速熄灭。该灭火方法仅对液体燃料和气体有效，因为它们不能以潜火的形式燃烧。如果需要潜相淬火，则需要额外的冷却能力。

灭火产品

火灾和灭火方法的分类

A类火灾：

涉及普通可燃材料的火灾，例如木材，衣物，纸张，橡胶和某些塑料。

水用于冷却目的，以将燃烧材料的温度降低到其着火温度以下。

B类火灾：

涉及易燃液体，油脂和气体的火灾。

通过排除氧气的窒息作用是最有效的。灭火的另一种方法包括除去燃料并降低温度。

C级火灾：

涉及通电的电气设备的火灾。

可以通过非导电灭火剂控制这些类型的火灾。安全程序是尝试使高压电路断电，并根据所涉及的燃料将其视为A级或B级火灾。

D类火灾：

涉及镁，钛，锆，钠和钾等可燃金属的燃烧。

一些燃烧的金属的高温使水和其他常用的灭火剂效率低下。在所有类型的可燃金属上都没有有效的防火剂。有用于每种金属的特殊灭火剂，并且已针对该金属进行了特殊标识。

火	材料种类	消光方法
一类	普通燃料，例如：木材，服装，纸张，橡胶，某些塑料	水用于冷却目的。
B级	火灾涉及：易燃液体，脂肪气体	排除氧气导致窒息作用。
C级	火灾涉及：电气设备通电设备。	非导电性灭火剂。
D级	涉及可燃金属的火灾，例如：镁钛锆钠钾。	没有可有效控制所有类型可燃金属着火的灭火剂，对于每种金属都没有专门的灭火剂用于灭火，这些灭火剂已针对该金属进行了专门标识。