消防技术中灭火原理与灭火方法的研究

2022-11-16张明晖

中国科技纵横 2022年1期

张明晖

（江苏省消防救援总队南京市支队高级专业技术职务，江苏南京 210008）

0.引言

从目前我国火灾发生的实际情况分析，出现火灾事故的原因比较多，构成也比较复杂，只要发生火灾事故，就会对人们的生命健康造成非常大的侵害和影响，尤其是大规模的爆炸危害性极大。在发生火灾事故之后，消防部门会积极组织消防指战员参与到火灾的救援过程中，如果火灾事故影响巨大，导致救援受到严重的影响，也会对消防官兵的生命安全产生威胁。因为火灾现场比较特殊也比较复杂，在火情发生之后，必须紧急采取必要的急救措施。因此，提高灭火能力、掌握足够的灭火方法非常重要。从这个角度出发，人们需要掌握足够的灭火原理和方法，积极有序的组织开展防火、灭火的工作，降低火灾事故发生率，防止给社会发展带来不利影响，为促进社会的和谐、发展做出贡献[1]。

1.消防技术的重要作用

现代社会处于高速发展的阶段，科学技术水平不断提高，人们的生活质量也在提升，人类在享受科学技术带来的便利生活基础之下，有很多火灾隐患容易被人们所忽视，导致火灾事故的发生。当前人们的日常工作与生活中，容易诱发火灾的原因比较多，比如电气短路、电子设备自然、煤气泄漏等，发生原因比较多。还有人们的防火意识比较薄弱，没有掌握足够的灭火原理和灭火技术，造成灾害发生之后无法快速处理，导致火势蔓延范围增大，损害和影响变得更大。要想人们充分了解灭火原理、掌握灭火方法，就要积极学习先进理论知识，加强实践演练，能够快速控制火势，降低火灾事故的影响，保护人们的生活安全。同时还要预防火灾引发的严重爆炸事故，确保人们的生命财产与健康安全。此外，单位和企业需要组织相关人员学习灭火原理和方法，掌握足够的灭火技术，一旦发生火灾事故，能够积极投入灭火的行动中，降低损失，保护生命与财产安全。除了上述几点，还要发布相关的管理制度和标准，任何生产、经营、生活的行为都要在安全的基础上开展，保证经济效益，更好地保护人们的生命安全。

2.消防技术中的灭火原理

从科学的角度出发，任何火焰的燃烧都离不开三要素，即可燃物、助燃物和起火源。起火的现场达到这些条件，在某些规定的情境之下就会引发火灾事故的发生。下面以这一理论为出发点，展开全面的分析[2]。

（1）可燃物就是在与空气内的氧气或者氧化物发生剧烈的反应而燃烧的客观主体，比如木质材料、纸张、布匹等。如果可燃物没有达到相应的浓度，就不会发生火灾。如氢气在空间内的含量不足5%时，就不会被引燃。因此，要想有效地规避火灾事故隐患，应该将燃烧的物质总量控制在合理的范围内，尽量减少空间内可燃物的含量。同时，灭火方法中也可以根据该理论进行灭火，只要是在燃烧现场缺乏其中一个要素，燃烧就会得到有效的控制，达到灭火的效果，保证人们的生命安全。

（2）助燃物就是辅助或者支撑可以燃烧的位置，一般会和可燃物发生氧化反应的客观主体，主要指的是空气、氧气等。如果这些物质的含量比较少，或者总量不够，将不会引发火灾事故。如果空气内氧气的含量不足40%，是不会发生火灾的。因此，在灭火现场，通过采取措施减小氧气的含量是重要的灭火措施之一。在发生火灾事故之后，造成火焰快速蔓延和燃烧，也是因为空气内氧气物质所造成的。因为自然环境中气体包含氧气，这是主要的助燃物，所以通过控制氧气的方法可以防止发生燃烧反应。假如在灭火现场进行氧气含量的控制，将其百分比控制在合理的范围内，让火灾事故现场达到近乎真空的状态，此时就会快速灭火，也能够防止发生火灾事故。由此可见，助燃物对于燃烧有非常重要影响。同时，经过分析发现，可燃物、助燃物等都要达到相应的浓度或者数量，或者三者之间保持某种关系，才能满足燃烧的要求，才会起火，只有全面控制才能消除火灾事故的影响。比如写字楼内存在大量的办公桌、椅子、木门等物品，都是可燃物的类型，同时还分布着大量的助燃物，即空气，并且有起火源，比如电源插座等，这些起火的条件都满足，但是却没有发生燃烧的事故，这是因为上述几个方面的因素是单独存在的，并且组合形成一个整体，也就没有出现火灾事故。因此，灭火科技方面的选择中，应该重视上述3个要素的分析和处理，并且科学合理应用，可以有效防止发生火灾事故，切实保证人们的生命健康安全。

3.可燃物和火灾的类别

人们在日常生活中，很多物品都属于可燃物，因为这些物质都具备可燃性，从床单、被褥到家用电器，还有煤气、木质家具等，这些物品在不同条件之下都会发生燃烧反应。我国目前将可燃物分为如下6种类型：第一，人们在日常生活中使用的打火机、点火器以及部分比较危险的电器等，这些是具备爆炸性的物质，如果环境发生变化，都会诱发爆炸性事故，容易导致火灾事故的发生，其中电器类产品的短路是造成家庭火灾事故的主要原因；第二，可以发生自燃的物质，如白磷等，这些物质在自然环境之下都会发生自燃反应，还有其他类型的物质，如三乙基铝、油纸、油漆等；第三，某些遇水会发生的燃烧的物质，如钾、钠、锌粉等，这些物质的特性比较强，也是日常工作和生活中极为常见的物质之一，如果在生产和管理中，没有加强管理和控制，导致这些物质和水接触，发生剧烈的反应，容易导致燃烧事故发生；第四，可以燃烧的气体，比如人们生活中使用的一氧化碳煤气、充气球使用的氢气、装修环节产生的甲醛等气体，都具备可燃性，这些气体容易发生燃烧反应，在空气中如果浓度比较大，会引发爆炸事故，进而产生严重的火灾；第五，可以燃烧的液体，如酒精、汽油等物质，这些物质不仅具备一定的毒害性，同时还属于易燃物，稍有不慎就会引发严重的事故，给人们的生命安全带来不利的影响；第六，可以燃烧的固体物质，如硫磺、塑料等，这些固体极易发生燃烧反应，如果条件充足就会燃烧，并且灭火的难度比较高，会引发严重的火灾事故，产生的损失是巨大的。

结合不同的可燃物的类型，将不同火灾事故进行分类，结合不同的火灾类型选择合适的防火、灭火方式，以确保不会发生火灾快速蔓延、危害等情况，充分保护人们的生命健康以及财产安全，确保不会给社会的发展产生任何影响[3]。

4.消防技术中灭火的方法

随着时代的发展，人们对于自身生命安全重视度在不断提高，对于消防工作也更加重视。要想从根本上实现灭火，就要结合灭火发生的原因、危害性等方面展开分析，以确定合适的灭火方式，展开灭火行动。消防灭火操作环节，就是要采取各种各样的措施来阻止燃烧点，可以根据不同燃烧物质进行窒息、隔离、冷却或者化学抑制等方式实现灭火，提高灭火的效率和效果。在灭火工作进行中，选择科学合理的方式展开灭火行动，也可以采取多种方式交叉灭火，从而可以提高灭火的效果，保障人们的生命健康安全。结合当前我国的消防灭火的实际情况，主要包含下述集中灭火方式。

4.1 物理隔断空气方法

该方式通常应用到一些起火范围比较小的情况进行阻燃处理，直接将空气隔断在外，保证不会发生严重的燃烧反应，或者减轻燃烧的危害性，即在密闭的条件下进行，然后在可燃物燃烧完成或者密闭空间内空气消耗完成之后达到阻燃的效果。物理隔断空气的方式应用到消防灭火中比较常见，需要明确了解含氧物体的氧气浓度、燃点等要素，同时还要根据实际情况分析汽油、乙醚、乙醇、橡胶屑、煤油、棉花等物质的浓度，降低含氧量参数，有效避免发生火灾事故，发挥出物理隔断空气的效果，提高灭火的质量和效果[4]。

4.2 把可燃物与空气隔离开的方法——隔离法

隔离法是目前比较常见的阻燃灭火方式，该方式是比较常规的处理措施，比如将氧气、可燃物进行隔离处理，达到分开降火的效果。根据燃烧的基础理论进行分析，隔离法的应用可以让可燃物不具备燃烧的前提条件，从而达到灭火的效果，不会发生火灾事故。在阻燃灭火方式的应用中，对于隔离法的应用是比较广泛的，比如我们使用最为广泛的灭火器，就是应用二氧化碳作为阻燃剂的，也有些场合是应用阻燃发泡或者石墨粉末等材料进行灭火，将可燃物和空气进行阻隔，在内部氧气耗尽之后，火焰就会熄灭。将阻燃剂喷洒到可燃物的表面之后，内部空气含量会快速减少，可燃物与空气有效隔离，从而可以阻断燃烧反应，灭火效果非常好，是比较常见的灭火方式。

4.3 物理降温方法

该方法的应用是通过采取必要措施将可燃物的温度降低，以达到灭火的效果。在具体的阻燃措施应用中，利用多种方式实现可燃物燃点的下降，就可以组织燃烧反应，最终达到安全扑灭火焰的目的。从目前的消防灭火的设计情况出发，在具体的灭火环节，通常应用消防用水的方式达到阻燃的效果，这一方法是广泛使用的阻燃方式，且成本低、应用时间较长。这是因为消防用水自身的温度比较低，可以快速将可燃物的温度降低，且降温环节会发生一系列化学反应，从而消耗比较多的热能，让可燃物的温度更好地降低，在燃烧条件不适宜的情况下，火势就会受到控制，再缓慢地熄灭，达到灭火的目的。冷却法的具体操作方式就是把可燃物的燃点温度下降到可燃物的燃点之下，这样就会导致可燃物温度低于燃点，温度不能达到燃烧的要求，以实现灭火的效果。

在阻燃的方式中，降温手段的合理使用，当前最为主要的设备就是消防水枪，通过该设备可以实现快速的降温处理，直接将大量的冷水喷洒到可燃物的表面，在经过了规定时间的降温处理，可燃物的温度低于燃点，从而达到灭火的效果。利用消防水枪大量的喷洒消防用水，在可燃物的表面会形成全覆盖的隔离条件。在灭火操作环节，降温物质以及燃烧物质的共同反应之下，利用消防用水发生的汽化反应以及冷却反应，实现灭火效果的提高，经过一定时间的灭火，就会达到应有的效果，火焰也会熄灭[5]。

4.4 化学反应控制方法

该方法的灭火效果比较少，也是较为常用的灭火方式，其主要是从可燃物的角度出发，利用化学反应的基本原理进行灭火，可以产生比较好的效果。化学反应灭火方式的应用，以化学反应为基本原理实现灭火。在灭火之前，需要结合燃烧物的类型选择合适的灭火剂，能够和燃烧物发生反应，让现场的火焰在化学反应的作用下逐步熄灭，从而达到灭火的要求。消防工作进行中，利用化学反应的方式进行灭火可以在短时间内就将火势控制住，所以灭火效果比较好，对于危害性较大的火灾事故应用效果良好，也是消防员比较喜爱的一种灭火方式。在化学反应控制方法应用到消防灭火中，通常会将空气中的氧气和二氧化碳等物质的反应作为主要的灭火方式，氧气在化学反应之后浓度快速降低，或者化学反应之后可以形成用来灭火的一些微粒物质，从而实现火势的有效控制，不会发生火焰快速蔓延的情况，及时进行灭火处理。应用这种灭火方式时，利用火焰燃烧反应形成的反应链条进行控制，必须经过化学反应后才能达到灭火效果。在应用消防阻燃手段时，分析了解燃烧物内是否存在氢原子，因为该类物质容易产生一定的反应，所以需要利用该物质通过化学反应的方式实现火焰的控制，避免发生燃烧反应。利用化学反应控制方法，可以在燃烧现场容易产生一些阻燃的物质，有效控制火势的发展，将火灾控制在合理的范围内，并且消除火灾事故的影响，达到灭火的目的。