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发布时间:2020-08-19 12:21:04

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作者:王谋刚,张绍坤,吴剑

出版社:湖北科学技术出版社

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中队指挥员指导手册

中队指挥员指导手册试读:

前言

随着经济社会的快速发展,高层建筑、地下空间、化工企业、公众聚集场所大量涌现,各类致灾因素日益增多,现代灾害事故日趋复杂多样,对公安消防部队肩负的职责提出了更高的挑战。因此,消防部队必须具备精湛的专业技术才能更好地履行职能。为提高部队专业化和首战制胜、攻坚打赢的能力,根据《训练大纲》编写了《专业化执勤训练等级达标丛书》。《专业化执勤训练等级达标丛书》把训练大纲规定的练兵内容分为等级达标的公共科目和专业科目两类,按建制、分岗位,将共同科目编写为《公共部分指导手册》,将专业科目编写为《支队大队指挥员指导手册》、《指挥助理指导手册》、《中队指挥员指导手册》、《战斗员指导手册》、《驾驶员指导手册》、《通信员指导手册》、《供水员指导手册》和《公勤员指导手册》。《专业化执勤训练等级达标丛书》共九册,其中《公共部分指导手册》包含“考核内容及评定标准、基本技能、基本体能、基本理论和基本理论题库”5个部分内容,侧重于基础知识的掌握;《支队大队指挥员指导手册》、《指挥员助理指导手册》均包含“考核内容及评定标准、岗位理论知识和理论题库”3个部分内容,侧重于作战指挥、常见灾害事故处置的掌握;《中队指挥员指导手册》、《战斗员指导手册》、《驾驶员指导手册》、《通信员指导手册》、《供水员指导手册》和《公勤员指导手册》均包含“考核内容及评定标准、岗位科目操作规程、岗位理论知识和理论题库”4个部分内容,指挥员侧重于灭火救援基础理论、辖区情况熟悉、作战指挥、常见灾害事故处置的掌握;战斗员侧重于建筑固定消防设施应用、救生、破拆、堵漏的掌握;驾驶员侧重于驾驶技术、车辆装备操作、故障排除的掌握;供水员侧重于道路水源分布、供水方式、水带铺设的掌握;通信员侧重于辖区重点单位基本情况、通信装备操作的掌握;公勤员侧重于公文写作、办公软件的掌握。

在手册编写过程中,总队张福好总队长、李汉旗副总队长、蒋德友参谋长、万少波副参谋长,孝感支队张朝晖支队长、贺庆政委等领导高度重视、亲自指导,总队战训处和孝感支队司令部参编人员紧密协作、精益求精,完成了编写审核任务。由于时间仓促、水平有限,手册编写中难免有错漏和不当之处,请各位领导和战友批评指正。湖北省公安消防总队2013年11月第一部分中队指挥员考核内容及评定参考标准一、考核内容

必考项目4个,分别为专业岗位理论(主要掌握本单位执勤实力,辖区情况熟悉,灭火救援基础知识,灭火救援应用计算,常见火灾和主要灾害事故处置,装备器材应用)、预案制作、化学灾害事故处置决策、救生结绳操;抽考项目按照申报等级不同(一级、二级、三级分别为6个、4个、2个),随机抽取进行考核。女警官必考项目4个,分别为专业岗位理论、预案制作、想定作业、救生结绳操;抽考项目按照申报等级不同(一级、二级、三级分别为4个、3个、2个),随机抽取进行考核。二、考核标准第二部分中队指挥员岗位科目操作规程科目一:灭火作战与抢险救援预案制作

训练目的

通过训练,使参训人员熟练掌握灭火救援预案和态势标绘图制作。

场地器材

中队接入公安网电脑1台。

操作程序

听到“开始”的口令,参训人员打开Word文档,输入一份预案的基本框架,操作完成后,利用态势标绘软件(或润森消防专用制图软件)制作一份中队营区平面图。以上内容操作完毕后,举手喊“好”。

操作要求(1)操作过程中,参训人员要独立完成各项操作,不得翻阅资料和询问他人。(2)参训人员要熟练掌握预案内容的基本构成。(3)预案格式为总队创新预案模版,内容不得少项、缺项,每少1项扣5分,内容不全的扣5分。(4)制作平面图明显与实际不符的扣10分,基本要素(如方向、方位等)错误的每1项扣10分。(5)超时完成操作的,每超1分钟扣10分。

成绩评定(1)计时从“开始”口令至参训人员举手喊“好”止,10分钟完成全部操作。(2)一级标准:90分;二级标准:80分;三级标准:70分。科目二:想定作业(以高层建筑火灾为例)

训练目的

通过训练,使参训人员掌握灭火及抢险救援组织指挥的基本程序和方法,提高指挥员初战指挥能力。

灾情设定

假设某高层建筑10层发生火灾,并有人员被困。

场地设置

距一栋高层建筑40m处标出起点线,放置指挥板(黑板)1块,绘图笔1套,手持电台2部,在高层建筑内放置若干假人。

操作程序

参训人员在起点线一侧站成一列横队。听到“第1名出列”的口令,参训人员答“是”,跑至起点线立正站好。

听到“想定作业开始”的口令,参训人员通过现场动作和口述完成以下任务。

1.确立指挥位置

模拟在出动途中用电台向指挥中心了解火灾情况,参训人员根据现场情况确立指挥位置。

2.参训人员向教练员了解灾情

教练员介绍火势发展、人员被困等情况。参训人员根据教练员的情况介绍,在指挥板中标绘初步火场态势图。

3.火情侦察

参训人员向教练员口述侦察的主要内容:(1)燃烧物质的性质,燃烧范围,火势蔓延速度和方向。(2)有无人员受到高温、烟气、火势的威胁,其数量和所处地点以及抢救疏散的途径。(3)有无爆炸、毒害、触点和倒塌等危险。(4)有无受到火势高温威胁的重要物资、设备、档案和资料等,其数量、位置、存放方式。(5)发生火灾的建(构)筑物及毗邻情况。(6)可利用的固定消防设施和火场周边的道路、消防水源情况。(7)当日的气象(风向、风速、气温等)情况。

参训人员带领一名班长、一名通信员进入建筑内部实施火情侦察。

参训人员用电台向教练员报告侦察情况。

参训人员返回起点,在指挥板(黑板)上补充标绘火场态势图。

4.情况判断

参训人员根据了解到的火情做出初步判断,并向教练员报告:火势发展蔓延的途径、范围、方向和速度;被困人员数量、所处位置及受火势威胁状况;受火势威胁的物资、设备的危害程度;有无爆炸、毒害、触电和建筑物倒塌的危险。

参训人员在指挥板上标绘情况图。

5.拟制方案

教练员向参训人员下达“根据情况判断拟订方案”的口令。

参训人员依据灭火作战的指导思想、战术原则、战术方法、到场力量、作战环境条件等,确定救人、控(灭)火、疏散保护物资的作战任务,确立主要技战术措施、固定灭火设施利用、作战安全及注意事项等,明确作战任务分工,并在图上进行标绘。

6.作战决策

教练员向参训人员下达“根据拟定的作战方案进行决策”的口令。

参训人员(从备选方案中选择一个最佳方案)向教练员报告灭火作战决策,其内容为:灭火战斗意图、主要作战方向、战斗力量部署、协同作战、战勤保障。

7.作战部署

参训人员用手持电台向参展单位下达作战方位、作战任务、投入力量、完成时限等,并在指挥板上标绘。

8.组织协同

参训人员根据作战部署,向教练员报告协同作战情况,其内容为:内攻与外攻的配合、前方与后方的配合、上方与下方的配合、主战队与增援队的配合、公安队与企业专职队的配合、专业消防力量与社会联动力量的配合,并确定协同作战的联系方式。

9.作战保障

教练员向参训人员下达“回答作战保障的具体内容”的口令。

参训人员根据现场实际主要回答:通信保障、供水保障、器材装备保障和生活保障的内容、方式、措施。

10.作战安全

教练员向参训人员下达“口述作战安全措施”的口令。

参训人员向教练员报告拟采取的作战安全措施内容如下:(1)针对火场常见的热辐射、高温、浓烟等危害所采取的作战人员安全防护措施。作战人员要按照规定标准佩戴个人防护装备,在进入火场内部前做好安全检查登记。(2)战斗车辆应距离建筑物外墙8m以外停靠,地面作战人员应尽量避免在建筑物外墙下走动,防止坠落物砸伤。(3)作战人员进入建筑物内部灭火时,要先用水枪对建筑顶棚和地面进行射水,防止悬垂物砸伤和踏空摔伤。登高作业时要沿承重构件进行,利用安全绳保护,防止滑、坠落伤害。

11.续报战斗进展情况

教练员向参训人员下达“口述战斗进展情况”的口令。

参训人员通过电台报告火势控制、人员救助、火场供水等。

12.随机指挥

教练员向参训人员提供火情变化情况:火势蔓延方向改变,受困人员数量增加,内部消防设施发生故障。

教练员向参训人员下达“口述应采取的对策”的口令。

参训人员口述战斗部署调整情况:增设堵控火势蔓延的水枪阵地,增加救人小组,利用移动装备替代原使用固定消防设施。

13.战斗结束

教练员向参训人员下达“口述战斗结束内容”的口令,参训人员口述检查火场、移交现场、清点人员的相关内容。

操作要求(1)侦察全面细致,情况报告准确。(2)作战任务明确,作战分工合理。(3)命令下达果断,采取措施得力。(4)口述内容简练,通信用语规范。(5)绘图标识清晰,表达符合实际。(6)操作程序规范,训练作风紧张。(7)1~6项未达到要求的每项扣5分。

成绩评定

一级标准:90分;二级标准:80分;三级标准:70分。科目三:救生结绳操(身体结索)

训练目的

通过训练,使参训人员掌握使用安全绳制作身体结索的方法。

场地器材

在训练场上标出起点线、器材线,器材线上放置安全绳2根、距离起点线5m处设置假人或辅助人员2名,2名假人(辅助人员)之间相距1m。

操作程序

参训人员在起点线一侧站成一列横队。

听到“第1名出列”的口令,参训人员答“是”,跑至起点线立正站好。

听到“预备”的口令,参训人员检查器材,做好操作准备。

听到“开始”的口令,参训人员拿起2根安全绳跑至第1名假人(辅助人员处),将第一根安全绳从末端取6cm左右,折成双股,右手握住折弯处,左手握住短绳头,右手握长绳,制作一个双股小绳圈并打开,将打开的绳圈穿过两根绳,用左手一边调整圈的大小,一边勒紧,将待救者两腿穿入两绳圈内,将绳圈提至裆部,做绳圈在胸前环绕以保持上身稳定。

完成双套腰结操作后,参训人员跑至第2名假人(辅助人员)处,拿起第2根安全绳,将绳从末端取8cm左右,折成双股,用左手握住靠近绳头处的双股绳,右手握折弯方向的双股绳,在左手处弯成小绳圈,将双股绳末端从下向上穿过绳圈,从右向左绕过长绳下侧,再从上向下穿过绳圈,根据需要调整三个绳圈的长度,然后左手握两股主绳,右手握三个绳圈拉紧,将长绳圈套在待救者的上体两腋下,两个略短绳圈套在两腿膝下盖下,右手持安全绳长端,举手喊“好”。

听到“收操”的口令,参训人员将器材复位,立正站好。

听到“入列”的口令,参训人员跑步入列。

操作要求(1)参训人员穿戴救援头盔、抢险救援服、救援靴。(2)绳头必须留出余长20cm以上,并在长绳上做半结加固。

成绩评定(1)计时从“开始”至参训人员举手示意喊“好”止。(2)一级标准:50秒;二级标准:1分;三级标准:1分20秒。科目四:动滑轮牵引操

训练目的

通过训练,使参训人员掌握制作动滑轮实施牵引的方法。

场地器材

在训练场上标出起点线,距起点线lm处标出器材线和操作区,操作区长10m。器材线上放置长50m的救助绳1根,D型钩3个,双滑轮2个,4m长救助绳2根。操作区内设训练塔1座,轿车1辆。

操作程序

参训人员在起点线一侧3m处站成一列横队。

听到“第1名出列”的口令,参训人员答“是”,并跑至起点线立正站好。

听到“准备”的口令,参训人员检查器材,做好操作准备。

听到“开始”的口令,参训人员携带4m救助绳2根、D型钩3只、双滑轮2个,50m救助绳1根至操作区,在轿车拖钩上制作绳结支点,用D型钩将双滑轮与绳结支点固定作为动滑轮,将50m绳索一端制作绳结用D型钩固定在拖钩上,再跑至在训练塔底部制作绳结支点,用D型钩将双滑轮固定在绳结支点上作为静滑轮,待第3名将50m救助绳与2个双滑轮连好后,协助拉绳牵引。

第3名携带50m救助绳至操作区,绳索一端交予第1名,另一端于静动滑轮间交替往返穿越2次后,在第1、2名协助下拉绳牵引。车辆离开原位后举手示意喊“好”。

听到“收操”的口令,参训人员将器材复位。

听到“入列”的口令,参训人员跑步人列。

操作要求(1)参训人员按实战要求着装,做好个人防护。(2)用单沿轮制作滑轮组时,在静滑轮上的主绳应用上升器制作保险装置。(3)应根据牵引物重量,视情增加滑轮组。(4)绳结支点制作必须牢固。(5)高空牵引时,静滑轮组必须设保护支点。

成绩评定(1)计时从“开始”至参训人员举手示意喊“好”止。(2)一级标准:6分;二级标准:8分;三级标准:10分。科目五:消防铁人项目2(综合技能)

训练目的

通过训练,提高参训人员综合业务素质。

场地器材

在训练塔前10m、20m处分别标出器材放置线、起点线。在起点线上并排纵放挂钩梯2具(梯脚数起不超过第七档与起点线相齐、梯脚朝前),泡沫桶2只(16kg),在10m器材放置线上放置直流开关水枪1支,在训练塔下折叠放置已预先连接的65mm水带2盘,距离塔基不超过5m,在训练塔三楼放置水带挂钩1个,螺旋救助绳1根(长20m、φ12mm),绳索1端系在三楼指定处,另一端系在地面水带的带口上(图2-1)。图2-1 消防综合操场地器材示意图

操作程序

消防员着灭火防护服全套,佩戴空气呼吸器(不佩戴面罩),在起点线做好操作准备。

听到“开始”的口令后,消防员将挂钩梯分别挂至训练塔2层不同窗口,跑回起点线,携带2只泡沫桶,从训练塔内楼梯上至3层,将泡沫桶放置指定位置。使用螺旋救助绳将第一盘水带一端拉至3层,挂好水带挂钩(提前设定);再次提起泡沫桶,沿内楼梯下至地面放置在10m器材线指定位置,将水枪与水带相连,然后将水枪放置于10m器材线,冲出终点线喊“好”。

操作要求(1)携带泡沫桶时,不得在地面拖拉。(2)泡沫桶应放在指定位置。(3)空气呼吸器为正压式,压力不低于25MPa,型号统一。

成绩评定(1)计时从发出“开始”信号时,到消防员冲出终点线喊“好”止。(2)一级标准:1分30秒;二级标准:1分45秒;三级标准:2分。科目六:危机救生操

训练目的

通过训练,使参训人员掌握在黑暗、狭小空间搜索救援技能,熟练应用空气呼吸器他救接口实施救生。

场地器材

在长32m的场地上标出起点线,在起点线上放置长4.5m小绳1根(双股对折,不得预先打结)、空气呼吸器1具(带他救接口,面罩用不透光材料遮挡)、其他救面罩1个及其附件;距离起点线2m处设置“L”型通道一座(纵向长30m,横向长10m,高1m,宽0.8m,顶部和侧壁采用网状结构,底部为光滑材料),距离通道进口每间隔5m依次设置下挡板(高0.5m、宽0.8m)、左挡板(高1m、宽0.4m)、孔洞墙(高1m、宽0.8m,中间设置边长60cm的等边三角形孔洞)、上挡板(规格同下挡板)、右挡板(规格同左挡板)5个障碍,通道底部设置被救者1名(60kg软体假人);距通道出口3m处设置终点线(采用电子计时)。具体设置如图2-2所示。图2-2 场地器材设置示意图

操作程序

参训人员着灭火防护服全套,在起点线前做好操作准备。

听到“开始”的口令后,参训人员迅速佩戴好空气呼吸器,正常供气后,携带他救面罩和绳索进入通道,依次通过下挡板、左挡板、孔洞墙、上挡板、右挡板到达被救者处,给被救者戴上他救面罩并供气,利用4.5m小绳将被救者缚牢后,将被救者救出通道,参训人员继续前行,直至冲过终点线喊“好”。

操作要求(1)个人防护装备必须佩戴齐整,空气呼吸器压力不低于25MPa。(2)进入通道前空气呼吸器必须呈正常连续供气状态。(3)通过通道时空气呼吸器面罩不得摘下。(4)给被救者佩戴他救面罩必须牢固。(5)不得用绳索缚被救者头颈部。(6)通过通道后,参训人员身体部位必须触碰终点线。(7)被救者身体必须完全脱离通道。

成绩评定(1)计时从发出“开始”信号时,到参训人员冲过终点喊“好”止。(2)一级标准:1分40秒;二级标准:1分55秒;三级标准:2分10秒。科目七:化学灾害事故处置决策

训练目的

通过训练,使参训人员熟练掌握化学危险品事故处置要点。

场地器材

在训练场上设置起点线、选题区(距起点线20m处)、丛林杆线(距离起点25m处)答题区(距起点线50m处)、救生区(距起点线60m处),洗消区(距起点线70m处),起点线放置重型防化服1套,选题区设置1张桌子、25kg泡沫桶1个,桌上放置题目卡,丛林杆线后7.5m距离内设12根标志杆(前后杆距1.5m,通道宽度1.2m)答题区设置2张桌子,1张桌上放置备选答案卡,1张为答题桌,救生区设置25kg泡沫捅1个,洗消区长度5m,宽度3m,洗消区中心设置竖警戒桶1个。

操作程序

参训人员在起点线一侧3m处站成一列横队。

听到“第1名出列”的口令,参训人员答“是”,并跑至起点线立正站好。

听到“准备”的口令,参训人员在辅助人员的协助下穿好防化服,做好操作准备。

听到“开始”的口令,参训人员跑至题目区随机抽取一道题目,拎起泡沫捅穿过从林区到答题区将泡沫捅放下,在答案桌上选择答案卡,将答案卡放在答题桌上后到救生区拎起泡沫捅,跑至洗消区绕警戒桩桶3圈后冲过终点线。

听到“收操”的口令,参训人员将器材复位。

听到“入列”的口令,参训人员跑步人列。

操作要求(1)参训人员个人防护要佩戴齐全。(2)在答题区选择答案卡不能漏项。

成绩评定(1)计时从“开始”至参训人员冲过终点线止。(2)一级标准:40秒;二级标准:50秒;三级标准:1分。科目八:滑轮组吊升操

场地器材

在训练塔前5m处标出起点线,距起点线lm处标出器材线,器材线上放置滑轮2个,D型环3个,4m、30m救助绳各1根,安全垫1块,长30m救助绳1根,预设捆绑好假人的担架1副。

操作程序

参训人员在起点线一侧3m处站成一列横队。

听到“前3名出列”的口令,参训人员答“是”,并跑至起点线立正站好。

听到“准备”的口令,参训人员检查器材,做好操作准备。

听到“开始”的口令,第1名携带4m救助绳、滑轮2个、D型环2个至训练塔第4层,用救助绳在窗口高处制作一个定滑轮固定支点,用D型环将滑轮与支点连接;第2名携带救助绳至训练塔第4层,将救助绳一端依次穿过定滑轮和另一滑轮(动滑轮),形成动滑轮组后,将救助绳固定在窗口处。第1、2名将动滑轮下放至地面;第3名用D型环将担架与动滑轮连接,将30m救助绳一端与担架连接,做好牵引保护准备,并示意吊升。第1、2名听到吊升指令后,协力将担架吊升至第4层窗口内地面,举手示意喊“好”。

听到“收操”的口令,参训人员将器材复位。

听到“入列”的口令,参训人员跑步人列。

操作要求(1)参训人员着抢险救援服,做好个人防护。(2)固定支点和救助绳固定点必须牢固。(3)吊升时,担架下方不得站人。(4)引绳保护时,担架不得与训练塔墙体碰撞。

成绩评定(1)计时从“开始”至参训人员举手示意喊“好”止。(2)一级标准:4分;二级标准:6分;三级标准:8分。科目九:无线手持电台操

训练目的

通过训练,使参训人员掌握无线手持电台的使用方法。

场地器材

在训练场上标出起点线、器材线和终点线,器材线上放置无线手持电台2部。

操作程序

参训人员在起点线一侧站成一列横队。

听到“前2名出列”的口列,2名参训人员答“是”,第1名跑至起点线、第2名携带1部无线手持电台跑至终点线立正站好。

听到“预备”的口令,参训人员检查器材,做好操作准备。

听到“开始”的口令,2名参训人员打开电台开关,调至指定通话信道。第1名持电台,按住发射键,呼叫“02, 02, 01呼叫”,松开发射键。第2名收到后,按住发射键,会发“01, 01,我是02,请讲”,松开发射键;第1名呼叫“声音是否清晰”,第2名回答“声音清晰”;第1名呼叫“通话完毕”,举手喊“好”。

听到“收操”的口令,参训人员将器材复位,立正站好。

听到“人列”的口令,参训人员跑步入列。

操作要求(1)通话时应与手持台话筒保持适当距离。(2)通话时按键必须按紧,通话完毕应立即松开。(3)语调平稳,清楚流利,间隔分明。(4)数码呼叫的读法是:

成绩评定

动作连贯,按操作规程和要求完成操作为合格。科目十:射水位置选择操

训练目的

通过训练,使参训人员掌握瓶(桶)危险场所火灾环境下射水位置的选位要领。

场地器材

在训练场上标出起点、射水线和瓶(桶)放置线。在起点线上放置分水器1只,口径60mm水带2盘,小型移动炮1门,瓶桶放置线上设倒卧50kg液化气钢瓶1个,油漆桶1个。

操作程序

参训人员在起点线一侧3m处站成一列横队。

听到“第1名出列”的口令,参训人员答“是”,并跑至起点线立正站好。

听到“准备”的口令,参训人员做好操作准备。

听到“开始”的口令,参训人员原地铺设水带,连接分水器和移动水炮,避开爆炸时瓶体抛掷路线和桶盖外“V”形影响区域,弯腰跑至射水线,在瓶(桶)一侧架设移动炮,调节好射流角度后,弯腰跑回起点线,举手示意喊“好”。

听到“收操”的口令,参训人员将器材复位。

听到“人列”的口令,参训人员跑步入列。

操作要求(1)参训人员按实战要求着装,做好个人防护。(2)训练时合理调整好瓶、桶放置位置和形式。

成绩评定(1)计时从“开始”至参训人员举手示意喊“好”为止。(2)一级标准:20秒;二级标准:25秒;三级标准:30秒。科目十一:装备器材讲解操作

训练目的

通过训练,使参训人员熟练掌握各类器材装备的使用方法和注意事项。

场地设置

在训练场上设置器材区,器材区内摆放本单位抢险救援类、灭火类、供水类、个人防护类器材装备各1件,距离器材区1m处设置起点线。

操作程序

参训人员随机抽取1件器材装备进行讲解操作。

参训人员在起点线一侧3m处站成一列横队。

听到“第1名出列”的口令,参训人员答“是”,并跑至起点线立正站好。

听到“准备”的口令,参训人员做好操作准备。

听到“开始”的口令,参训人员按照以下5个要素对器材装备进行讲解:(1)器材装备名称。(2)性能参数。(3)使用方法。(4)注意事项。(5)维护保养。

讲解完毕后,参训人员按照器材装备的使用方法实地操作一次。

操作完毕后,参训人员举手示意喊“好”。

听到“收操”的口令,参训人员将器材装备复位。

听到“人列”的口令,参训人员跑步入列。

操作要求(1)讲解器材装备时要声音洪亮,吐词清晰。(2)参训人员操作器材装备时,要按照器材装备操作规程着装。(3)器材装备要轻拿轻放。

成绩评定

按照以下标准对参训人员进行评分,满分为100分。(1)讲解器材装备时,条理不清、声音不洪亮的扣5分。(2)讲解时未按照5个要素讲解的,每漏1个扣5分,讲解错误的每处扣10分。(3)操作器材装备时未按操作规程进行操作的扣10分,器材装备无法正常操作的扣10分。(4)优秀:90分;良好:80分;及格:70分。第三部分中队指挥员岗位理论知识第一章灭火救援基础理论【训练要求】

本章内容是灭火救援基础理论,包括三部分内容,第一部分是燃烧、火灾的基础知识,第二部分是危险化学品基础知识,第三部分重大危险源调查评估。通过学习,要求能全面掌握燃烧、火灾、危险化学品相关的专业知识,掌握危险源的内涵,结合当地实际开展重大危险源调查评估,切实提高公安消防部队作战能力。第一节 物质燃烧常识一、燃烧(一)燃烧的本质与条件

1.燃烧的本质

燃烧是一种放热发光的化学反应。燃烧过程中的化学反应十分复杂,有化合反应,有分解反应。

燃烧是可燃物质与氧或其他氧化剂反应的结果,剧烈的氧化反应,瞬时放出大量的热和光;近代连锁反应理论认为燃烧是一种游离基的连锁反应。连锁反应也称为链式反应,即在瞬间进行的循环连续反应。近代燃烧理论认为,可燃物质的多数氧化反应不是直接进行的,而是经过一系列复杂的中间阶段反应;不是氧化整个分子,而是氧化连锁反应中间产物游离基和原子。可见,燃烧是一种极复杂的化学反应,游离基的连锁反应是燃烧反应的实质,光和热是燃烧过程中发生的物理现象。

2.燃烧的必要条件

任何物质发生燃烧,都必须具备三个条件,即:可燃物、助燃物(氧化剂)、着火源。(1)可燃物。凡是能与空气中的氧或其他氧化剂发生化学反应的物质称可燃物。可燃物按其物理状态分为气体、液体和固体三类。

第一,气体可燃物。凡是在空气中能燃烧的气体都称为可燃气体。如煤气、液化石油气等,可燃气体在空气中燃烧,同样要求与空气的混合比在一定范围,并需要一定的温度引发反应。

第二,液体可燃物。液体可燃物大多数是有机化合物,如汽油、煤油,其分子中都含有碳、氢原子,有些还含有氧原子。液体可燃物中有不少是石油化工产品。

第三,固体可燃物。凡遇明火、热源能在空气中燃烧的固体物质称为可燃固体,如木材、纸张等。在固体物质中,有一些燃点较低、燃烧剧烈的称为易燃固体。(2)助燃物(氧化剂)。能帮助支持可燃物燃烧的物质,即能与可燃物发生反应的物质称为助燃物(氧化剂)。它们是空气或氧气或其他氧化剂。(3)着火源。着火源是指供给可燃物与氧或助燃物发生燃烧反应的能量,常见的是热能。其他还有化学能、电能、机械能和核能等转变成的热能。

根据着火的能量来源不同,着火源可分为明火、高温物体、化学热能、电热能、机械热能、生物能、光能和核能。

3.燃烧的充分条件

在某些情况下,虽然具备了燃烧的三个必要条件,但由于可燃物的数量不够,氧气不足,着火源的热量不大,温度不够,燃烧也不能发生,因此,燃烧的充分条件如下。(1)一定的可燃物浓度。可燃气体(蒸气)只有达到一定浓度,才会发生燃烧(爆炸)。如有可燃气体(蒸气),但浓度不够,燃烧(爆炸)也不会发生。如在20℃时,用明火接触煤油,煤油并不立即燃烧,这是因为煤油在20℃时的蒸气量还没有达到燃烧所需的浓度,因而虽有足够的氧及着火源,也不能发生燃烧。(2)一定的氧气含量。虽有氧气存在,但浓度不够,燃烧也不会发生。(3)一定的着火能量。不管何种形式的点火能量必须达到一定的强度才能引起燃烧反应。否则,燃烧就不会发生。所需点火能量的强度取决于不同的可燃物——即引起燃烧的最小着火能量。低于这个能量就不能引起可燃物燃烧。(4)相互作用。以上三个条件要相互作用,燃烧才会发生和持续。(二)燃烧过程

1.不同状态物质的燃烧方式

可燃物的聚集状态不同,供氧情况不同,受热后发生不同的变化,其燃烧的方式和速度也都不同,绝大多数可燃物质燃烧都是在蒸气或气态下进行,并出现火焰,也有些物质不呈气体燃烧,而是呈炽热状,则不出现火焰。(1)气体物质的燃烧。可燃气体,如:煤气、氢、液化石油气、甲烷、乙炔、丙烷等,燃烧不需要像固体、液体那样经熔化、蒸发过程,所需热量仅用于氧化或分解气体,或将气体加热到燃点,因此容易燃烧、燃烧速度较快。

根据燃烧前可燃气体与氧混合状况不同,燃烧分为两大类:

一类是扩散燃烧。扩散燃烧是指可燃气体从喷口(管口或容器泄漏口)喷出,在喷口处与空气中的氧边扩散混合、边燃烧的现象。其燃烧速度取决于可燃气体的喷出速度,一般为稳定燃烧。管路、容器泄漏口发生的燃烧,天然气井口发生的井喷燃烧均属扩散燃烧。

二类是预混燃烧。预混燃烧是指可燃气体与氧在燃烧前混合,并形成一定浓度的可燃混合气体,被火源点燃所引起的燃烧,这类燃烧往往是爆炸式的燃烧,也叫动力燃烧,即通常所说的气体爆炸。如果容器内仍有气体存留,那么爆炸式燃烧后火焰返至漏气处,然后转变为稳定式的扩散燃烧。(2)液体物质的燃烧。易燃和可燃液体在燃烧过程中,并不是液体本身在燃烧,而是液体受热时蒸发出来的气体被分解、氧化达到燃点而燃烧,称蒸发燃烧。其燃烧速度取决于液体的蒸发速度,而蒸发速度又取决于接受的热量,故接受热量愈多,气体蒸发量愈大,燃烧速度愈快。可燃、易燃液体的蒸气与可燃气体的燃烧特点相同,也分扩散燃烧和预混燃烧。(3)固体物质的燃烧。固体可燃物由于其分子结构的复杂性,物理性质的不同,其燃烧方式也不同。有蒸发燃烧、分解燃烧、表面燃烧和阴燃四种。

第一,蒸发燃烧。蒸发燃烧是指熔点较低的可燃固体,受热后熔融,然后像可燃液体一样蒸发成蒸气而燃烧。硫、磷、钾等单质固体物质先熔融而后燃烧;沥青、石蜡、松香等先熔融,后蒸发成蒸气,分解、氧化燃烧;高分子材料的热塑性塑料,受热后变形、熔融,由固体变为液体,继而蒸发燃烧,这类固体火类似液体,会发生边流动、边燃烧的现象,易造成火灾蔓延;萘和樟脑这类具有升华性质的物质,则在受热后不经熔融,而直接变为可燃性蒸气燃烧。

第二,分解燃烧。分子结构复杂的固体可燃物,在受热分解出其组成成分及与加热温度相应的热分解产物,这些分解产物再氧化燃烧,成为分解燃烧。例如:天然高分子材料中的木材、纸张、棉、麻、毛、丝的功能以及合成高分子的热固塑料、合成橡胶、纤维等燃烧均属分解燃烧。

第三,表面燃烧。有些固体可燃物的蒸气压非常小或者难于发生热分解,不能发生蒸发燃烧或分解燃烧,当氧气包围物质的表层时,呈炽热状态发生无火焰燃烧。它属于非均相燃烧。即表面燃烧。其特点是表面发红而无火焰。木炭、焦炭以及铁、铜、钨的燃烧均属表面燃烧。

第四,阴燃。阴燃是指某些固体可燃物在空气不流通,加热温度较低或可燃物含水分较多等条件下发生的只冒烟、无火焰的燃烧现象。如成捆堆放的棉、麻、纸张及大量堆放的煤、杂草、湿木材等,受热后易发生阴燃。有焰燃烧和阴燃在一定条件下会相互转化。如在密闭或通风不良的场所发生火灾,由于燃烧消耗了氧,氧浓度降低,燃烧速度减慢,分解出的气体量减少,即由有焰燃烧转为阴燃。阴燃在一定条件下,如果改变通风条件,增加供氧量或可燃物中水分蒸发到一定程度,也可能转变为有焰燃烧。

2.完全燃烧和不完全燃烧

在燃烧反应过程中,如果生成的燃烧产物不能再燃烧,则称为完全燃烧,其燃烧产物为完全燃烧产物。如果生成的燃烧产物还能继续燃烧,则这种燃烧称为不完全燃烧,其燃烧产物为不完全燃烧产物。燃烧完全与否不仅与空气供给量有关,而且还与其他可燃物扩散混合的均匀程度有关。如氧气供给量充足,并与可燃物混合非常均匀,则燃烧的反应近于完全燃烧。

3.燃烧产物

物质在燃烧时生成的气体、蒸气和固体物质称为燃烧产物。其中能被人们看见的燃烧产物叫烟雾,它实际上是燃烧产生的悬浮固体、液体粒子和气体的混合物。其粒径一般为0.01~10μm。(1)不同物质的燃烧产物。

第一,单质燃烧产物。一般单质在空气中完全燃烧,其产物为该单质元素的氧化物。例如:碳、氢、磷、硫等生成二氧化碳、水、五氧化二磷及二氧化硫等。这些产物不能发生燃烧,称为完全燃烧产物。

第二,一般化合物的燃烧产物。一些化合物在空气中燃烧除生成完全燃烧产物外,还会生成不完全燃烧产物,特别是一些高分子化合物,受热后会产生热裂解,生成许多不同类型的有机化合物,并能进一步燃烧,最简单的不完全燃烧产物是一氧化碳,它能进一步燃烧生成二氧化碳。

第三,木材燃烧产物。木材主要由碳、氢、氧元素组成的化合物,6105主要以纤维素[(CHO)x]分子形式存在,也有以糖、胶、酯、水等分子形式存在。木材在受热之后即产生热裂解反应,生成小分子产物,在200℃左右,主要生成二氧化碳、水蒸气、甲酸、乙酸及各种易燃气体;200~280℃时产生少量水汽及一氧化碳;280~500℃,产生可燃蒸气及颗粒。500℃以上则主要是碳,产生的游离基对燃烧有明显的加速作用。

第四,合成高分子材料燃烧产物。合成高分子材料在燃烧中也伴有热裂解,有的还含有氯元素、氮元素,因此会生成许多有毒或有刺2激性的气体,如:氯化氢(HCl),光气(COCl),氰化氢(HCN)及氧化氮(NOx)等。燃烧产物的数量、构成等随物质的化学组成以及温度、空气的供给等燃烧条件不同而有所不同。(2)燃烧产物对灭火工作有利方面。

第一,在一定条件下有阻燃作用。完全燃烧的燃烧产物都是不燃2惰性气体,如CO、水蒸气等。如果是室内火灾,随着这些惰性物质的增加,就能相对减少空气中的氧浓度,燃烧速度也会减慢,如果能关闭通风的门窗、孔洞、就会使燃烧速度减慢,直至停止燃烧。

第二,为火情侦察提供依据。不同的物质燃烧,不同的燃烧温度,在不同的风向条件下,烟的气味、颜色、浓度、流动方向也是不一样的。通过烟的这些特征,消防人员可以大致判断燃烧物质的种类、火灾阶段、火势蔓延方向等。(3)燃烧产物对灭火工作的不利方面。

第一,引起人员中毒、窒息。燃烧产物中有不少为毒性气体,例x如CO、HCl、HCN、NO等对人体有麻醉、窒息、刺激作用。这些燃烧产物妨碍人们的正常呼吸和逃生,也给消防人员的灭火工作带来困难。

第二,会使人员受伤。燃烧产物的烟气中载有大量的热,人在这种高温、湿热环境中极易被烫伤。

第三,影响视线。燃烧产生大量烟雾,影响人的视线,使能见度大大降低,人在浓烟中往往会辨不清方向,给灭火、人员疏散工作带来困难。

第四,成为火势发展、蔓延的因素。燃烧产物有很高的热能,极易造成轰然或因对流或热辐射引起新的火点。

4.火焰(1)火焰的定义。正在燃烧的可燃气体(蒸气)所占据的发光、放热的空间范围称为火焰,俗称火苗。它是可燃物产生有焰燃烧的基本特征。气态可燃物燃烧时直接形成火焰,有预混火焰和扩散火焰两种。液体可燃物和固体可燃物燃烧时由分解或蒸发出的气体形成火焰,一般为扩散火焰。(2)火焰的构造。可燃物在燃烧时,根据其状态不同和助燃物的供给方式等因素不同,火焰的结构也不完全相同。

第一,气态可燃物火焰。由一次空气供氧所形成的火焰峰面在内层,称内焰;由二次空气供氧所形成的火焰峰面在外层,称外焰。这种火焰比较稳定,温度较高,本生灯、气焊炬等火焰属这一类。

有的火焰无一次空气进入,只有一层圆锥形火焰,即只有外焰。如天然气井喷火焰,可燃气体容器或管路破裂时在泄漏处形成的喷流火焰等。

第二,液态可燃物火焰。液态可燃物火焰结构,可以以蜡烛火焰为例,由焰心、内焰和外焰组成。(3)火焰的颜色。可燃物的化学组成不同,燃烧供氧条件不同,火焰会发出不同的颜色。

第一,含氧量在50%以上的可燃物质燃烧时,发出不显光的(光暗或呈浅蓝色光)火焰;含氧量在50%以下的,发出显光(光亮或发黄光)的火焰;含碳量在60%以上的,则发出显光,并带有大量黑烟的火焰。

第二,有机可燃物火焰的明亮程度和颜色主要由火焰中的碳粒子来确定。一些无机物质的微粒也能决定火焰的显光特性和颜色。

部分无机物燃烧火焰的颜色如下:3

钠(Na)(如NaNO)产生黄色火焰;3

钾(K)(如KNO)产生紫色火焰;2

钙(Ca)(如CaCl)产生砖红色火焰;232

钡(Ba)[如BaCl, Ba(NO)]产生绿色火焰;232

锶(Sr)[如SrCl, Sr(NO)]产生红色火焰;22

铜(Cu)[如CuO, CuCl, Cu(OH)]产生蓝色火焰;

铝(Al)、镁(Mg)产生白色火焰;2

硫(S)(如硫黄、HS)产生淡蓝色火焰;

磷(P)产生黄色火焰。

第三,火焰颜色还与温度有关。火焰温度越高则越明亮,其辐射强度也越高。

5.燃烧热值与燃烧温度(1)燃烧热值。单位质量或单位体积的可燃物质与氧作用完全燃烧时所释放出的热量,称为燃烧热值。热值的单位是:kJ/kg,也3用kJ/m。热值愈高的物质燃烧时火势愈猛,温度愈高,辐射出的热量也愈多。(2)燃烧温度。

第一,理论燃烧温度。理论燃烧温度是指可燃物与空气在绝热条件下完全燃烧时,燃烧释放出的热量全部用于加热燃烧产物或提高燃烧产物的内能,使燃烧产物达到的最高燃烧温度。不同物质的理论燃烧温度。燃烧时,燃烧速度快的比燃烧速度慢的燃烧温度高;在同样大小的火焰下,燃烧温度越高,它向周围辐射出的热量就越多,火灾蔓延的速度就越快。

第二,实际燃烧温度。在火场或工业生产中,可燃物燃烧往往进行得并不完全,燃烧时放出的热量也有一部分损失于周围环境,这时燃烧产物达到的温度就称为实际燃烧温度,即火焰温度。实际燃烧温度都低于理论燃烧温度。(三)燃烧类型

1.闪燃

在一定温度下,易燃、可燃液体(也包括能蒸发出蒸气的少量固体,如萘、樟脑、石蜡等)表面上产生的蒸气,当与空气混合后,一遇着火源,就会发生一闪即灭的燃烧,这种现象叫做闪燃。(1)闪点。易燃与可燃液体表面能够发生闪燃的最低温度称为闪点。闪点可用标准仪器测定。表3-1-1 部分易燃和可燃液体的闪点(2)闪点在消防上的应用。在消防工作中,以闪点的高低作为评价液体火灾危险性的依据。因为通常认为,液体的闪点就是可能引起火灾的最低温度。

第一,根据闪点将能燃烧的液体分为两类,闪点小于或等于45℃称为易燃液体,闪点大于45℃的液体称为可燃液体。

第二,根据闪点可评定液体火灾危险性的大小。闪点越低的液体其火灾危险性就越大。

第三,根据闪点可确定液体生产、加工、储存的火灾危险性分类,进而采取相应的安全措施。

2.着火

可燃物质与空气氧化剂共存,达到某一温度时与火源接触即发生燃烧,将火源移去后,仍能继续燃烧,直至可燃物燃尽为止,这种持续燃烧的现象叫做着火。可燃物质开始持续燃烧时所需要的最低温度叫做燃点。表3-1-2 部分可燃物质的燃点

一切可燃液体的燃点都高于其闪点。一般的规律是,易燃液体的燃点比其闪点高出1~5℃,而且液体的闪点越低,这一差别越小。如汽油、丙酮的闪点低于0℃,这一差值仅为1℃。实际上在敞开的容器中很难把这些液体的闪燃和着火区别开。闪点在100℃以上的可燃液体,这一差值可达30℃以上。既然易燃液体的闪点和燃点区别不大,因此在评定这类液体的危险性时,燃点没有实际意义。燃点对可燃固体和闪点比较高的可燃液体,具有实际意义。控制这些物质的温度在燃点以下,也是预防火灾发生的措施之一。

3.自燃

燃分为受热自燃和本身自燃。可燃物质在空气中,连续均匀地加热到一定的温度,在没有外部火花、火焰等火源的作用下,能够发生自动燃烧的现象叫做受热自燃。

有些可燃物质在空气中,在远低于自燃点的温度下自然发热,并且这种热量经长时间的积蓄使物质达到自燃点而燃烧的现象,叫做本身自燃。物质本身自燃发热的原因有是物质氧化生热、分解生热、吸附生热、聚合生热和发酵生热。物质本身自燃和受热自燃,两种现象的本质是一样的,只是热的来源不同,前者是物质本身的热效应,后者是外部加热的作用。因此,二者可以统称为自燃。(1)自燃点。可燃物质受热发生自燃的最低温度叫自燃点。在这一温度时,可燃物质与空气接触,不需要明火源的作用,就能自动发生燃烧。(2)影响液体与气体可燃物自燃点的因素。5

第一,压力。压力越高,自燃点越低。例如,汽油在1×10Pa时55自燃点是480℃,在10×10Pa时为310℃,在25×10Pa时为250℃。

第二,浓度。混合物中可燃物质的浓度越低,自燃点越高;可燃物质浓度达到化学计量浓度时,自燃点最低;若继续加大可燃物的浓度,自燃点又开始升高。例如,硫化氢在着火下限浓度时的自燃点为373℃,在化学计量浓度时为246℃,在着火上限浓度时为304℃。物质的自燃点通常采用该物质在化学计量浓度时的自燃点。

第三,氧含量。助燃气体中氧浓度越高,自燃点越低。这是由于氧浓度高,氧化速率快,燃烧完全,放热速率快且热损失少。

第四,催化剂。活性催化剂能降低物质的自燃点,铈、铁、钒、钴、镍等的氧化物均属活性催化剂。钝性催化剂能提高物质的自燃点。为防止内燃机爆震、将汽油中加抗震剂,如四乙基铅,就是一种钝性催化剂。

第五,容器的材质和内径。容器的内壁与加热表面也具有催化性能,因而自燃点仪器的构造材料不同,测得的自燃点数值也不相同。例如汽油在铁管中测得的自燃点为685℃,在石英管中则为585℃,在铂坩埚中为390℃。容器的直径越小,测得的自燃点越高;直径小到一定数值,气体混合物便不能自燃。阻火器就是根据这个道理制作的。(3)引起受热自燃的原因。

第一,接触灼热物体。如可燃物质靠近烟囱、取暖设备、电热器具,或烘烤可燃物质时,若距离近或温度过高就有着火的危险。

第二,直接用火加热。主要是指熬炼和热处理过程中,由于温度失控,达到自燃点而着火。

第三,摩擦生热。如机器的轴承和摩擦部分缺乏润滑油或缠绕纤维物质,摩擦力增大,产生大量热而引起可燃物燃烧。

第四,化学反应。有此物质在化学反应中释放出大量热,使可燃物质受热升温而自燃。

第五,绝热压缩。物质在以很大的压力压缩时,会产生大量的热,若达到物质的自燃点则自行着火。柴油发动机的工作理,就是由于绝热压缩空气的高温引起燃料的燃烧。

第六,热辐射作用。除明火和灼热体发出的辐射热能引起周围可燃物质着火外,太阳的辐射能也能引起易燃物质发生自燃。

4.爆炸

爆炸是物质从一种状态迅速转变成另一状态,并在瞬间放出大量能量,同时产生声响的现象。爆炸是由物理变化和化学变化引起的。一旦发生爆炸,将会对邻近的物体产生极大的破坏作用,这是由于构成爆炸体系的高压气体作用到周围物体上,使物体受力不平衡,从而遭到破坏。(1)爆炸的分类。

第一,按爆炸物质在爆炸过程中的变化,可分为化学爆炸、物理爆炸和核爆炸。化学爆炸。由于爆炸性物质本身发生了化学变化,产生出大量气体和较高温度而形成的爆炸叫化学爆炸。例如:炸药、可燃气体、粉尘与空气的混合物发生的爆炸就是化学爆炸。物理爆炸。物质因状态或压力发生突变而形成的爆炸叫物理爆炸。例如,蒸汽锅炉、压缩和液化气钢瓶的爆炸,属于物理爆炸。核爆炸。由于原子核裂变或核聚变引起的爆炸叫核爆炸。如原子弹、氢弹的爆炸就属于核爆炸。

第二,按照爆炸的变化传播速度,化学爆炸可分为爆燃、爆炸、爆震。爆燃。爆炸物质的变化速率为每秒数十米至百米,爆炸时压力不激增,没有爆炸特征的响声,无多大破坏力。例如,气体爆炸性混合物在接近爆炸浓度下限或上限的爆炸属爆燃。爆炸。爆炸物质的变化速率为每秒百米至千米,爆炸时仅在爆炸点引起压力激增,有震耳的响声和破坏作用。例如,火药受摩擦或遇火源引起的爆炸属之。爆震。这种爆炸的特点是突然升起极高的压力,其传播是通过超音速的冲击波实现的,每秒可达数千米。这种冲击波能远离爆震发源地而存在,并引起该处其他炸药的爆炸(称为殉爆),具有很大的破坏力。(2)可燃气体和蒸气与空气混合物的爆炸。

第一,爆炸反应的历程。如果可燃气体或蒸气预先按一定比例与空气均匀混合,遇火源即发生爆炸,这种混合物称为爆炸混合物。爆炸混合物被点燃后,热以及链锁载体都向外传播,促使邻近一层爆炸混合物发生化学反应,然后这一层又成为热和链锁载体的源泉而引起另一层爆炸混合物反应,这样循环地持续下去,直至全部爆炸混合物反应完为止。

第二,爆炸浓度极限。可燃气体和液体蒸气与空气的混合物,遇着火源能够发生爆炸的最低浓度叫做爆炸浓度下限(也称为爆炸下限);遇火源能发生爆炸的最高浓度叫爆炸浓度上限(也叫爆炸上限)。

爆炸性混合物在不同浓度时发生爆炸所产生的压力和放出的热量不同,因而具有的危险性也不同。在爆炸下限时,爆炸压力一般不会5超过4×10Pa,放出的热量不多,爆炸温度不高。随着爆炸性混合物中可燃气体或液体蒸气浓度的增加,爆炸产生的热量增多,压力增大。当混合物中可燃物质的浓度增加到物质名称稍高于化学计量浓度时,可燃物质与空气中的氧发生充分反应,所以爆炸放出的热量最多,产生的压力最大。当混合物中可燃物质浓度超过化学计量浓度时,爆炸放出的热量和爆炸压力随可燃物质浓度的增加而降低。

第三,爆炸温度极限。可燃液体除了爆炸浓度极限外,还有一个爆炸温度极限,因为液体的蒸气浓度是在一定温度下形成的。可燃液体在一定温度下,蒸发的气体等于爆炸浓度极限的蒸气浓度叫做爆炸温度极限。液体的爆炸温度下限即为液体的闪点。

第四,最小点火能量。每一种气体爆炸混合物,都有起爆的最小点火能量,低于该能量,混合物就不爆炸,目前都采用mJ作为最小点火能量的单位。(3)可燃粉尘与空气混合物的爆炸。粉尘是指分散的固体物质。粉尘爆炸是指悬浮于空气中的可燃粉尘触及明火或电火花等火源时发生的爆炸现象。可燃粉尘爆炸应具备三个条件,即粉尘本身具有爆炸性,粉尘必须悬浮在空气中并与空气混合到爆炸浓度,有足以引起粉尘爆炸的火源。能够发生爆炸的悬浮粉尘的浓度,也有一个浓度3下限和一个浓度上限,通常用g/m来表示。可燃粉尘爆炸浓度上限,因为太大,以致在多数场合都不会达到,所以没有实际意义,通常只应用粉尘的爆炸下限。

第一,粉尘爆炸的过程。粉尘的爆炸可视为由以下三步发展形成的:第一步是悬浮的粉尘在热源作用下迅速地干馏或气化而产生出可燃气体;第二步是可燃气体与空气混合而燃烧;第三步是粉尘燃烧放出的热量,以热传导和火焰辐射的方式传给附近悬浮的或被吹扬起来的粉尘,这些粉尘受热汽化后使燃烧循环地进行下去。随着每个循环的逐次进行,其反应速度逐渐加快,通过剧烈的燃烧,最后形成爆炸。这种爆炸反应以及爆炸火焰速度、爆炸波速度、爆炸压力等将持续加快和升高,并呈跳跃式的发展。

第二,影响粉尘爆炸的因素。粉尘的爆炸性能受粉尘的颗粒度、粉尘挥发性、粉尘水分、粉尘灰分和火源强度等影响。二、火灾(一)火灾的定义

凡在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害,都称为火灾。(二)火灾的分类

1.按燃烧对象分类(1)A类火灾。A类火灾是指固体可燃物燃烧而引起的火灾。固体物质是火灾中最常见的燃烧对象。木材及木制品、纤维板、胶合板、纸张、纸板、家具;棉花、棉布、服装、被褥、粮食、谷类、豆类;合成橡胶、合成纤维、合成塑料、电工产品、化工原料、建筑材料、装饰材料等,种类极其繁杂。固体物质火灾危险性差别很大,评定时要从多方面进行综合考虑。其主要理化参数有熔点、自燃点、比表面积、氧化特性、密度、导热性、热惯性等。(2)B类火灾。B类火灾是指可燃液体燃烧引起的火灾。可燃液体如原油、汽油、煤油、柴油、重油、动植物油、酒精、苯、乙醚、丙酮等各种有机溶剂。原油罐、汽油罐是B类火灾的重点保护对象。原油罐火灾的喷溅和可燃液体的蒸气云爆炸,是B类火灾中的两种特殊燃烧现象,破坏极其严重。(3)C类火灾。C类火灾是指可燃气体燃烧引起的火灾。可燃气体燃烧分为预混燃烧和扩散燃烧。预混燃烧由于混合均匀,燃烧充分、完全,不产生碳粒子,燃烧速度快。失去控制的预混燃烧会产生爆炸,这是C类火灾最危险的燃烧方式。扩散燃烧由于是边混合边燃烧,混合不均匀,燃烧不充分、不完全,会产生碳粒子,火焰呈黄色,燃烧速度受混合快慢及混合比控制。(4)D类火灾。D类火灾是指可燃金属燃烧引起的火灾。如锂、钠、钾、钙、锶、镁、铝、钛、锆、锌、铪、钚、钍和铀火灾。可燃金属燃烧引起的火灾之所以从A类火灾中分离出来,单独作为D类火灾,是因为这些金属燃烧时,燃烧热很大,为普通燃料的5~20倍,火焰温度很高,有的甚至达到3000℃以上;并且在高温下金属性质特别活泼,能与水、二氧化碳、氮、卤素及含卤化合物发生化学反应,使常用灭火剂失去作用,必须采用特殊的灭火剂灭火。(5)带电火灾。指带电的电气设备及其他物体燃烧的火灾。不同类型火灾,具有不同特点,应采取不同的灭火措施。

2.按火灾损失严重程度分类(1)特别重大火灾。死亡30人以上;重伤100人以上;直接财产损失1亿元以上。(2)重大火灾。死亡10人以上;重伤50人以上;直接财产损失5000万元以上。(3)较大火灾。死亡3人以上;重伤10人以上;直接财产损失1000万元以上。(4)一般火灾。死亡3人以下;重伤10人以下;直接财产损失1000万元以下。

注:“以上”包括本数,“以下”不包括本数。

3.按起火直接原因分类(1)放火。刑事犯放火,精神病人、智障人放火,自焚。(2)违反电气安装安全规定。电气设备安装不合规定;导线保险丝不合格;避雷设备、排除静电设备未安装或不符合规定要求。(3)违反电气使用安全规定。电气设备超负荷运行、导线短路、接触不良、静电放电以及其他原因引起电器设备着火。(4)违反安全操作规定。在进行气焊、电焊操作时,违反操作规定;在化工生产中出现超温超压、冷却中断、操作失误而又处理不当;在储存运输易燃易爆物品时,发生摩擦撞击,混存,遇水、酸、碱、热。(5)吸烟。乱扔烟头、火柴杆。(6)生活用火不慎。炉灶、燃气用具、煤油炉发生故障或使用不当。(7)玩火。小孩玩火,燃放烟花、爆竹。(8)自燃。物质受热;植物、涂油物、煤堆垛过大、过久而又受潮、受热;化学危险品遇水、遇空气、相互接触、撞击、摩擦自燃。(9)自然灾害。雷击、风灾、地震及其他自然灾害。(10)其他。不属于以上九类的其他原因,如战争。(三)火灾的发展

1.热的传播

火灾发生、发展的整个过程始终伴随着热传播过程,热传播是影响火灾发展的决定性因素。热传播除了火焰直接接触外,还有三个途径:传导、对流、辐射。(1)热传导。热通过直接接触的物体从温度较高部位,传递到温度较低部位,叫热传导。

第一,影响热传导的因素。一是温度差。温度差是热量传导的推动力。在火场上,燃烧区温度愈高,传导出的热量愈多。二是导热系数。导热系数是材料导热能力大小的标志。不同物质的导热系数各不相同。固体物质是最强的热导体,液体物质次之,气体物质最弱。金属材料为优良导体,非金属固体多为不良导体。非金属固体的导热系数大小差距很大。三是导热物体的厚度(距离)和截面积。传导物体的厚度(距离)愈小,截面积愈大,传导的热量愈多。如通过较厚的墙壁传导的热量小于通过较薄的墙壁的热量;通过截面积较大物体传导的热量大于通过截面积较小物体传导的热量。四是时间。在其他条件相同时,时间越长,传导的热量越多。有些隔热材料虽然导热性能差,但经过长时间的热传导,也能引起与其接触的可燃物的燃烧。

第二,热传导与火灾。热可以通过物体从一处传到另一处,有可能引起与其接触的可燃物燃烧。导热系数大的物体(如金属)更易成为火灾发展蔓延的途径。在火灾扑救中,应对被加热的金属物体、管道进行冷却;清除与被加热金属材料、物体靠近的可燃物质,或用隔热材料将可燃材料与被加热的金属物隔开。(2)热对流。热通过流动介质将热量由空间中的一处传到另一处的现象叫做对流。根据流动介质的不同分为气体对流和液体对流。

第一,自然对流和强制对流。就引起对流原因而论,有自然对流和强制对流两种。自然对流是由于流体各部分的密度不同而引起的。如热设备附近空气受热膨胀向上流动及火灾中热气体(主要是燃烧气态产物)的上升流动;而冷(新鲜)空气则与其作相反方向流动。强制对流是通过鼓风机、压气机、泵,使气体、液体形成的对流。发生火灾时,如通风机械还在运行,会成为火势蔓延的主要途径;使用防烟、排烟等强制对流设施就能抑制烟气扩散和自然对流。煤矿火灾用强制对流改变风流方向,可控制火势的发展方向。

第二,影响热对流的因素。通风孔洞面积和高度。热对流速度与通风口面积和高度成正比。通风孔洞愈多,各个通风孔洞的面积愈大、愈高,对流速度愈快。温度差。燃烧区的温度愈高,它与环境温度的

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