火灾蔓延的途径是什么(火灾蔓延的途径有什么钢是什么组成)

1.燃烧的定义

燃烧是一种放热发光的化学反应，通常伴有火焰、发光和烟雾。燃烧必须具备三个必要条件:可燃物、助燃物质(氧化剂)、点火源(能量)，通常称为“燃烧三要素”。但是，即使有了“燃烧三要素”，也不一定会发生燃烧。这三种元素必须相互作用，并且在燃烧发生之前，燃烧过程中存在未受抑制的自由基。燃烧的充分条件是一定浓度的可燃物质、一定比例的助燃物质、一定的能量点火源和不受抑制的连锁反应。消防员在控制燃烧时，需要切断其中一个元素，或者阻止它们之间的相互作用。控制燃烧的方法包括冷却、去除可燃物质、阻塞或抑制燃烧连锁反应。燃烧一般按其形成条件和瞬时特征分为四种:引燃、自燃、闪燃和爆炸。着火是指可燃物质与空气体氧化剂共存，达到一定温度时，遇火源会燃烧的连续燃烧现象。火源移开后，它们可以继续燃烧，直到可燃物燃尽。自燃是指在没有外部火花、火焰等点火源的直接作用下，可燃物质受热或依靠自身反应产生热量并储存热量，导致温度升高而自燃的现象。闪燃是指易燃可燃液体表面挥发的蒸气与空气体混合达到一定浓度或某些可燃固体加热到一定温度，然后遇明火会熄灭的燃烧现象。爆炸是指物质从一种状态迅速转变为另一种状态，并在瞬间以机械功的形式释放出巨大能量，或者气体和蒸汽在瞬间剧烈膨胀的现象。

2.燃烧的危害

燃烧的主要危害是缺氧、高温和毒性。缺氧的危害当环境氧浓度低于15%时，大部分燃烧会停止。当氧气浓度为12% ~ 15%时，人体会出现缺氧症状，如气短、头痛、头晕、乏力、嗜睡等。因此，在灭火作业中氧气浓度低于17%时，不能用消防过滤综合防毒面具代替正压式消防空气体呼吸器。高温的危害燃烧产生的高温与穿着消防防护服的消防员进行的高强度战斗动作相互作用，导致消防员体内温度积累过多，往往会导致中暑等疾病的发生，以及高温引起的人体温度调节的其他紊乱。在作战行动中，要注意各种喷气机使用水枪的交替掩护和战斗轮换。火灾产生的高温还会使周围的材料燃烧或变形，使混凝土和钢结构的强度降低，导致火势蔓延，建筑物倒塌，发生爆炸。比如温度在400℃以上，混凝土强度明显下降，800℃强度完全丧失，结构变脆开裂。500℃时，钢结构强度降低一半，温度继续升高，结构会迅速软化。在600℃时，由于强度不足，结构会变形和坍塌。燃烧产物的危害燃烧产物是指燃烧或热解产生的一切物质，分为完全燃烧产物和不完全燃烧产物。比如二氧化碳是完全燃烧的产物，当空气体含量过高时，会导致呼吸加快；一氧化碳是不完全燃烧的产物，它与血液中红细胞的亲和力比氧气与红细胞的亲和力大300多倍。因此，当它们在空气体中的含量超过一定浓度时，就会导致窒息、中毒甚至死亡。目前已知的燃烧产物中有毒有害气体的种类或成分有几十种(HCL、H2S、HCN、SO2、光气、醛类气体等。).烟气的危害是一种不完全燃烧产物，由燃烧或热解产生的悬浮固体(液体)颗粒和一氧化碳、二氧化碳、氯化氰等有毒有害气体组成。首先会造成消防员烧伤、中毒、窒息(没有防护，人在充满烟雾的环境中停留1 ~ 2分钟就可能晕倒，停留4 ~ 5分钟就可能死亡)；其次，火灾烟气有很强的调光作用，影响被困人员的安全疏散，阻碍救援人员接近火点救人；第三，火灾烟气具有流动性，高温烟气在途中可引燃可燃物，容易造成火势蔓延和扩大；第四，在封闭空的房间里，大量的烟气容易回火或轰燃。火光的危害火灾中的火光往往看似不会给消防员带来危险，但在很多情况下表明，可燃物质燃烧产生的强光，尤其是金属物质(如镁粉)燃烧产生的强光，会对消防员的视力造成暂时或永久的伤害，电弧放电产生的光也会对消防员的视力造成伤害。

3.爆炸和爆炸极限

根据物质爆炸的原因和性质，可分为物理爆炸、化学爆炸和核爆炸。物理爆炸不发生化学反应，是物质状态变化引起压力突变而形成的爆炸，如蒸汽锅炉爆炸、轮胎爆炸、液化石油气钢瓶爆炸等。化学爆炸是物质高速放热化学反应产生大量气体并迅速膨胀做功而引起的爆炸现象，如炸药爆炸、可燃气体、可燃粉尘和空气体混合物爆炸、硝化棉爆炸等。核爆炸是由于核裂变或核聚变反应瞬间释放出巨大能量而引起的爆炸，如原子弹、氢弹的爆炸。爆炸极限是指可燃气体、蒸汽或粉尘与空气体混合后能发生爆炸的最高和最低浓度范围，也称为爆炸浓度极限。引起爆炸的可燃物质的最高和最低浓度分别称为可燃物质的爆炸上限和下限。当混合物的浓度低于下限或高于上限时，既不会发生爆炸，也不会发生燃烧。爆炸极限是评价可燃气体、蒸汽和粉尘爆炸危险性的重要依据。爆炸极限越低，爆炸范围越广，爆炸危险性越高。

4.逆燃、逆燃和火风压

轰燃轰燃是指在建筑物的某空房间内，可燃物表面全部参与燃烧的瞬态。闪络主要发生在相对封闭的房间空。可燃气体在高温的作用下不断释放出来。当室内温度达到400 ~ 600℃时，室内大部分可燃物质同时燃烧。轰燃后，室内可燃物完全燃烧，可燃物热释放速率迅速增加，室温急剧上升，并出现持续高温，可达800 ~ 1000℃。之后，在火灾风压的作用下，火焰和高温烟气会从房间内的门、窗、洞等处涌出，并迅速沿走廊和天花板水平蔓延。同时，由于烟囱效应的作用，火势会通过垂直管井和共用空房间向上蔓延。消防人员在相对封闭空的房间内处理火灾时，应注意观察烟气压力，测量建筑构件温度，采用侧身站立、缓慢开门、喷射降温、缓慢进入等战术战法，防止伤害事故发生。反烧是指室内火源通风不良，燃烧处于缺氧状态时，由于氧气的引入而引起的热烟气的爆炸或快速燃烧。通风条件差时，室内火灾可能由于缺氧燃烧一段时间后进入不完全燃烧状态，烟气中聚集大量可燃气体。当新鲜空气体进入或因门窗打开或人员进入而导致烟气大量流出时，热烟气与新鲜空气体形成不均匀的预混气体，当点火强度足够时，就会发生回火。发生回火时，燃烧气体受热迅速膨胀，在高压冲击波的作用下形成火球，对人员安全和建筑结构造成极大的威胁和破坏。处置的安全动作要求应与闪络一致。火灾风压火灾风压是指建筑物发生火灾时，由于着火房间温度升高，气体迅速膨胀而对地板和墙壁产生的压力。火灾风压的影响主要在火灾房间。如果火灾风压大于进风口压力，大量的火灾烟气会从室外通过外墙窗户向上蔓延。如果火场的风压等于或小于进风口的压力，烟火就会全部从内部扩散。当它进入楼梯间、电梯井、管道井、电缆井等垂直隧道时，叠加效应会大大加强。搬运时避免盲目破门，使用穿刺水枪观察和冷却洞口。破门内攻时，除设置水枪掩护外，相邻单元应预设逃生空室，疏散电梯前室或楼梯间内人员。

5.火焰颜色和光度

火焰是指燃烧可燃气体或蒸气所占据的发光放热空范围，是指发光气相燃烧面积。所有可燃固体和液体燃烧时形成的火焰有三个区域:火焰中心、内火焰和外火焰。而可燃气体燃烧形成的火焰只有内火焰和外火焰两个区域，没有火焰中心区。可燃物的化学成分不同，供氧条件不同，会使火焰发出不同的颜色。氧含量在50%以上时，发出无光(暗光或淡蓝光)的火焰；当氧气含量低于50%时，发出发光(明亮或黄色)的火焰；当含碳量超过60%时，会发出明亮的火焰，并伴有大量黑烟。有机可燃物火焰的亮度和颜色主要由火焰中的碳颗粒决定。一些无机粒子也可以决定火焰的发光特性和颜色，如下表所示。

无机粒子及其火焰颜色通过观察火焰颜色，我们可以大致判断燃烧产物的性质。根据火焰和烟雾的状态，可以判断火灾发展的阶段。消防人员在灭火过程中要及时观察火焰，通过火焰的特征区分燃烧物质和火势的发展阶段，有针对性地进行操作。掌握暗淡火焰的特征有助于火灾的预测。比如天然气燃烧时，在阳光下肉眼看不到它的火焰，甲酸(HCOOH)、甲醇(CH3OH)、二硫化碳(CS2)、甘油、硫、磷的火焰呈蓝色(黄色)，白天不容易看到，不利于灭火。消防队员应特别注意是否用各种方法扑灭这类物质的火。

6.烟气蔓延的方式和速度

在热量的作用下，烟的方向会呈现向上的运动，逐渐向外扩散。火灾烟气的蔓延方式可分为垂直蔓延和水平蔓延。建筑火灾烟气蔓延的主要途径有:竖井管道和孔洞、内墙洞口、外墙窗户等。烟气扩散速度与烟气温度和流向有关。烟气在水平方向的扩散速度较小，火灾初期为0.3m/s，火灾中期为0.5 ~ 0.8 m/s。烟气在垂直方向上的扩散速度通常为3 ~ 5 m/s，在楼梯间或管道竖井中，当室外温度低于室内温度时，烟气随着室内外温差从建筑物底部向建筑物顶部扩散，形成强烈的上升气流。这种现象被称为堆栈效应。由于“烟囱效应”产生的抽吸力，烟气向上流动速度更高，可达8m/s甚至更高。烟囱效应是建筑火灾中烟气快速流动和蔓延的主要因素之一。建筑高度越高，烟气流动性越强，烟囱效应越显著。

7.影响火势蔓延的因素

火灾蔓延的方式与着火点、建筑材料、物质的可燃性、可燃物的数量以及火灾的周围条件有关，而传热是建筑火灾蔓延的本质原因。火不仅通过直接燃烧(火焰接触)传播，还通过热对流、热辐射和热传导等传热方式传播。热传导是指固体传热的主要方式，属于接触传热。它是一种连续介质直接传热，零件之间没有相对宏观位移的传热方式。影响导热的因素有温度、物体的导热系数、导热体的厚度、截面积、导热时间等等。温差越大，导热体的截面积越大，厚度越小，导热时间越长，传导的热量越多。热对流热对流是指流体之间相互传热的主要方式，是指流体不同部分之间的相对位移和冷热流体的混合而引起的传热现象。热对流作为一种重要的传热方式，是影响建筑初始火灾发展的最重要因素。热辐射热辐射是指物体因自身温度而通过电磁波传递能量的现象。热辐射是远距离传热的主要方式。温度越高，辐射越强，可以直接将热量从一个系统传递到另一个系统，不依赖任何介质。建筑物之间的火势蔓延主要取决于辐射热的作用。辐射热受燃烧建筑及其相邻建筑的特性影响，其强度与灭火力量、火灾持续时间、可燃物的性质和数量、外墙开口面积的大小、建筑的长度和高度以及气象条件有关。飞火飞火是指在热对流的作用下，一些燃烧的物质会被热对流产生的动力抛入空中，形成飞火。因为飞火含热量少，如果只是落在建筑物的可燃物上，不容易形成新的着火点。即便如此，飞火对建筑火灾蔓延的影响也不能完全忽视。如果飞火结合热辐射，往往比单纯热辐射更容易提前点燃相邻建筑。

8.火灾的定义和分类

火灾是指由于燃烧及时或空失控而造成的灾害，火灾的发生和发展总是伴随着热量传递的过程。热量传递的方式有热传导、热对流和热辐射。火灾按燃烧对象可分为六类:A类火灾:固体物质火灾，如木材、干草、煤、棉、毛、麻、纸等火灾。这种物质通常具有有机物的性质，燃烧时一般能产生发光的余烬。B类火灾:液体或可熔化的固体物质引起的火灾，如煤油、柴油、原油、甲醇、乙醇、沥青、石蜡、塑料等。丙类火灾:气体火灾，如甲烷、氢气、一氧化碳等火灾。根据可燃气体和空气体的混合时间，丙类火灾可分为预混燃烧和扩散燃烧，其中无控制的预混燃烧会产生爆炸，这是丙类火灾最危险的燃烧方式。D类火:金属火，如锂、钠、钾火。D级火的热量很大，是普通燃料的5 ~ 20倍。有些火焰的温度高达3000℃，金属性质在高温条件下特别活跃，能与水、二氧化碳、氮气、卤素和含卤化合物发生反应，使普通灭火剂失效。E类火灾:带电火灾，如架空空电线、变压器、配电箱等。F级火灾:炊具中烹饪材料(如动植物油)的火灾。消防人员可以通过确定火灾类别来选择灭火剂和灭火方法。

9.火灾等级

消防救援机构根据生产安全事故分级标准，将火灾分为特别重大火灾、重大火灾、重大火灾、一般火灾四个等级。特别重大火灾是指造成30人以上死亡，或者100人以上重伤，或者1亿元以上直接财产损失的火灾。重大火灾是指造成10人以上30人以下死亡，或者50人以上100人以下重伤，或者5000万元以上1亿元以下直接财产损失的火灾。较大火灾是指造成3人以上10人以下死亡，或者10人以上50人以下重伤，或者1000万元以上5000万元以下直接财产损失的火灾。一般火灾是指造成3人以下死亡，或者10人以下重伤，或者1000万元以下直接财产损失的火灾。

10.火灾荷载和火灾荷载密度

火灾荷载是指某空房间内所有物质(包括装修和装饰材料)的总热值，通常以mj为单位。当我们将a 空空间内所有可燃物的热能等效转换为等效木材量来表示该空间的火灾荷载时，单位换成kg。火灾荷载密度是指单位面积上的火灾荷载，单位一般为mj/m2或kg/m2。一般居住建筑的火灾荷载密度约为35 ~ 60 kg/m2。

11.室内火灾的发展阶段

火灾初期，随着火焰的发展，燃烧产物中有水蒸气和二氧化碳，少量一氧化碳等气体，放出热量。火焰温度可能在500℃以上，室温可能略有升高。在这一阶段，随着火源和可燃物特性的不同，火灾发展速度呈现不同的趋势。火发展阶段火发展阶段，又称自由燃烧阶段。在这个阶段，辐射热量急剧增加，辐射面积增大，燃烧会蔓延到整个房间，可能会发生轰燃。火灾发生后，周围环境温度逐渐升高，物质分解产生烟雾和有毒气体，随热气流上升到顶部；热烟气颗粒向四周辐射热量，引起室内可燃物热分解，产生大量可燃气体。当室内上层空气温度达到400 ~ 600℃时，发生轰燃，火灾达到全面发展阶段，系统处于高温状态。火焰包围所有可燃物，燃烧速度最快，环境温度上升明显，达到700℃以上。在火灾的下降阶段，随着燃烧的进行，可燃物减少；如果通风不良，有限室内的氧气逐渐消耗，可燃物不再发出火焰，燃烧后的可燃物会阴燃，室内温度会下降到500℃左右。然而，如此高的温度仍然可以将可燃材料分解成较轻的气体，如氢气和甲烷。下次如果因为通风不合理突然引入更多的新鲜空气体，还是有闪络的危险。如果火烧穿了门、窗、屋顶，要等到所有可燃物燃尽后才进入下降阶段。

12.灭火供应强度

灭火供给强度是指单位面积、单位周长或单位时间内某一点的灭火剂供给量，主要由喷雾装置的流量和控制面积决定或由喷雾装置的流量和控制周长决定。一般作为标准值标注在喷雾装置上，单位名称为“L/S·m2”。当灭火供水强度已知时，可通过计算得出灭火的最小供水量。但在实际应用中，理论灭火供给强度计算的用水量往往小于实际用水量。此外，实验证明，实际供水强度大于理论值的3倍时，灭火效果并未得到明显改善，因此实际灭火供水强度的适用范围介于理论值和理论值的3倍之间。

13.灭火方法

灭火法是破坏既定的燃烧条件或使燃烧反应中的自由基消失，迅速熄灭或阻止物质燃烧的措施。灭火方法主要有冷却、隔离、窒息和压制。冷却法是将灭火剂直接喷洒在燃烧物上，将燃烧物的温度降低到燃点以下，使燃烧停止；或者将灭火剂喷洒在火源附近的物体上，防止其受到辐射热的影响，避免形成新的火点。使用冷却灭火时，应遵循“不火不水”的原则，减少水害。隔离法是将燃烧物质中未燃尽的物质分离或疏散到安全的地方，燃烧会因缺少可燃物而停止，适用于扑救各种火灾。窒息法用于隔绝空气体或稀释燃烧区空气体的氧含量，使可燃物得不到足够的氧气而停止燃烧，适用于扑救易封闭的容器设备、房间、洞穴及工艺设备、舱室、仓库等小型空房间。抑制法是将具有抑制作用的灭火剂注入燃烧区，参与燃烧反应过程，使燃烧反应过程中产生的自由基消失，形成稳定的分子或低活性自由基，从而停止燃烧反应，达到灭火的目的。发生火灾应根据燃烧物质的性质、燃烧特点、火灾现场的具体情况和消防设备的性能，选择采用何种灭火方法。一些火灾现场往往需要同时使用几种灭火方法。比如用干粉灭火时，要用水进行必要的冷却，防止复燃；又如扑救油罐火灾时，用泡沫覆盖罐内的油来灭火，同时需要用水冷却罐壁。

14.灭火剂的选择

灭火剂是能有效破坏燃烧条件或抑制燃烧反应过程，从而终止燃烧的物质。可燃液体的灭火液体火灾的灭火通常采用泡沫灭火剂，主要利用泡沫覆盖、隔离、窒息的原理，防止可燃蒸气挥发并与空气体混合，根据不同的火势大小会选用干粉或二氧化碳灭火剂。许多液体不溶于水。如果用水灭火，会加速蒸汽的蒸发，或者形成流动的火来蔓延火势。处理可燃气体火灾时，要确定其理化性质，做好个人防护，不要盲目扑灭泄漏处燃烧的火，优先关阀断料，控制降温，及时选用干粉、二氧化碳等灭火剂。要扑灭电气火灾，必须切断电源。切断电源后，应根据可燃物质的性质选择灭火剂，如固体水和液体泡沫。如果无法或不确定是否切断电源，灭火剂应为沙子、干粉、二氧化碳等。当必须用水时，应使用点射或水雾。选择任何灭火剂扑灭电气火灾时，必须做好接地保护，戴好绝缘手套。扑灭金属火灾许多金属在一定条件下能燃烧，并伴有强光和高热，有些金属能与水发生化学反应。扑灭金属火灾时，需要有专业的技术指导。通常使用沙子和水泥作为灭火剂，也可以使用哈龙灭火剂和金属消防干粉灭火剂。