灭火器反应原理

灭火器反应原理 火灾类型和灭火器的选择 火灾分为五类，应使用相应的灭火器材。 一类 指含碳固体可燃物，如木材、棉毛、麻、纸张等燃烧的火灾。可用水型灭火器、 泡沫灭火器、干粉灭火器、卤代烷灭火器; 二类 指甲、乙、丙类液体，如汽油、煤油、柴油、甲醇等燃烧的火灾，可用干粉灭火器、 泡沫灭火器、卤代烷灭火器; 三类 指可燃烧气体，如煤气、天然气、甲烷等燃烧的火灾，可用干粉灭火器、卤代烷灭火器 四类 指可燃的活泼金属，如钾、钠、镁等燃物的火灾，可用干沙式铸铁粉末; 五类 指带电物体燃烧的火灾，可用二氧化碳、干粉、卤代烷灭火器(禁止用 水)。 1211是二氟一氯一溴甲烷的代号，分子式为CF2C1Br 1301是三氟一溴甲烷的代号，分子式为CF3Br 122是二氟二氯甲烷的代号，分子式为CF2C12 根据二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧的性质，人们研制了各种各样的二氧化碳灭火器，有泡沫灭火器、干粉灭火器及液体二氧化碳灭火器。下面简要介绍泡沫灭火器的原理和使用方法。 泡沫灭火器内有两个容器，分别盛放两种液体，它们是硫酸铝和碳酸氢钠溶液，两种溶液互不接触，不发生任何化学反应。(平时千万不能碰倒泡沫灭火器)当需要泡沫灭火器时，把灭火器倒立，两种溶液混合在一起，就会产生大量的二氧化碳气体: Al2(SO4)3+6NaHCO3==3Na2SO4+2Al(OH)3?+6CO2? 除了两种反应物外，灭火器中还加入了一些发泡剂。打开开关，泡沫从灭火器中喷出，覆盖在燃烧物品上，使燃着的物质与空气隔离，并降低温度，达到灭火的目的。由于泡沫灭火器喷出的泡沫中含有大量水分，它不如二氧化碳液体灭火器，灭火后不污染物质，不留痕迹。 AlCl3+3NaHCO3====Al(OH)3?，3CO2?+3NaCl 干粉灭火器内充装的是干粉灭火剂。干粉灭火剂是用于灭火的干燥且易于流动的微细粉末，由具有灭火效能的无机盐和少量的添加剂经干燥、粉碎、混合而成微 细固体粉末组成。它是一种在消防中得到广泛应用的灭火剂，且主要用于灭火器中。除扑救金属火灾的专用干粉化学灭火剂外，干粉灭火剂一般分为BC干粉灭火剂和ABC干粉两大类。如碳酸氢钠干粉、改性钠盐干粉、钾盐干粉、磷酸二氢铵干粉、磷酸氢二铵干粉、磷酸干粉和‎‎氨基干粉灭火剂等。干粉灭火剂主要通过在加压气体作用下喷出的粉雾与火焰接触、混合时发生的物理、化学作用灭火:一是*干粉中的无机盐的挥发性分解物，与燃烧过程中燃料所产生的自由基或活性基团发生化学抑制和副催化作用，使燃烧的链反应中断而灭火;二是*干粉的粉末落在可燃物面外，发生化学反应，并在高温作用下形成一层玻璃状覆盖层，从而隔绝氧，进而窒息灭火。另外，还有部分稀释氧和冷却作用。 灭火器工作原理-认识灭火器 灭火器工作原理 灭火器，又称灭火筒，是一种可携式灭火工具。灭火器内藏化学物品，用以救灭火警。灭火器是常见的防火设施之一，存放在公众场所或可能发生火警的地方。因为其简单可携，一般人亦能使用来扑灭刚发生的小火。不同种类的灭火筒内藏的成分不一样，是专为不同的火警而设。使用时必须注意以免产生反效果及引起危险。任何家庭或办公室都必须安装灭火器。虽然灭火器很可能经年在墙壁上不断积累灰尘，但某一天，它可能挽救您的财产甚至生命。 灭火器工作原理-火的概念 灭火器工作原理 火是化学燃烧反应，通常是空气中的氧气和某些燃料如木头或汽油之间发生的反应所引起的。当然，木头和汽油不会仅仅因为与氧气接触就自发燃烧，燃料只有被加热到着火点温度时，燃烧反应才会产生。火是由等离子体状态的物质组成的，plasma是由英国物理学家Sir William Crookes在1879年确定的物质的第四种状态其它三种是固态、液态、气态。 灭火器工作原理-设计原理 以下是典型的木头燃烧的一系列过程: 第一 木头被某物加热至很高的温度。这可以是很多东西——聚焦的光、摩擦和其他已在燃烧的东西。 第二 当木头达到摄氏260度时，热量会分解某些构成木头的纤维素材料。 第三 被分解的材料以挥发气体的形式释放出来，这种挥发气体通常由氢气、碳和氧气组成。 灭火器工作原理 第四 当挥发气体达到一定温度时，复合分子分裂，原子重新与氧气结合形成水、二氧化碳以及其他物质。 第五 挥发气体升到空气中之后就形成了火焰。从火焰中产生的碳原子加热后发出了光。 第六 火焰散发的热使燃料一直保持在燃烧温度，因此只要有燃料和氧气，就会一直燃烧下去。 大家可以看出，这个过程涉及到三个基本要素: 第一 极高的热度 第二 氧气(或其他类似气体) 第三 燃料 灭火器的设计原理就是来通过去除其中至少一个元素来达到灭火目的。要扑灭火灾，我们必须有效地去除其中一个要素。 第一 除热的最好是往火上浇水。这样可以使燃料冷却至着火点温度以下，从而阻止燃烧循环。 第二 要阻断氧气，可以通过把火闷住使之不与空气接触。扑灭小火的一个方法是用厚毛毯盖住火。另外一种方法是往上面倒非易燃材料，如沙子或发酵粉。 第三 对很多火灾来说，去除燃料是最困难的一种方法。例如，当房子着火时，房子本身就是潜在的燃料。这种情况下，燃料只有被火烧尽时，才能被真正去除。 灭火器工作原理-工作原理 灭火器工作原理 灭火器是坚固的金属筒体，里面装着水或灭火材料。当按下筒体顶部的拉杆时，产生的高压会把筒体内部的灭火剂挤压出来，这与喷雾气罐喷射材料的方式相似。右边是设计的灭火器示意图。 灭火器工作原理 在这个灭火器中，有一根塑料吸管从贮气瓶的底部延伸至灭火器顶部。装有弹簧的控制阀阻挡了从吸管到喷嘴的通道。在筒体的顶部有一个稍小的筒体，里面装满压缩气体——如液体二氧化碳。放气阀防止了压缩气体的泄漏。 灭火器工作原理 要使用灭火器，应拉出安全栓并压下操作杆;操作杆推动作用杆，作用杆向下挤压装有弹簧的控制阀来打开喷嘴的通道;作用杆底部的尖端刺透贮气瓶的放气阀。 灭火器工作原理 压缩气体释放，会对灭火剂产生向下压力。这压力相当大，能够将灭火剂通过吸管推至喷嘴。灭火器的正确使用方法是要使之直接对准燃料，而不是火焰本身，并以扫地般的动作往低处左右喷洒灭火剂流。 灭火器工作原理-灭火剂成份 灭火器工作原理 第一 水 灭火器A类灭火器最常用的灭火剂是水。水对燃料表面有极佳降温效果，可减低燃料气化。灭火器的水通常不会大量雾化，因此对燃烧中的气体作用不大。通常水剂灭火器内会加入少量其他化学品，以避免灭火器生锈。部份灭火器亦加入少量化学物减少水的表面张力，让水能更容易渗入燃烧中物体内部。 水不一定能救灭液体(B类)火灾，视乎液体燃烧的份子的极性。水可以救灭极性燃料如酒精的火，但用在非极性燃料如燃油上，却会把火散开，令其更为不受控。 把水射到电火上，可能会令施用者被电击。除非电力肯定已被切断，或者使用特别喷嘴，令水成为非连续之水珠，否则不应用水在电火之上。 第二 泡沬 以灭火器扑灭汽油火泡沬常被用在B类火之上，亦可用在A 类火。通常泡沫灭火剂是水加入泡沫剂，令泡沫能浮在燃烧中的液体之上，隔绝火及燃烧表面。普通泡沫可用在非极化燃 但用在极化液体如酒精或甘油则可能会过快分解而失效。储存大量极化易料如汽油之上， 燃液体的地方要使用特别之酒精泡沬。 灭火器工作原理 第三 干粉 B类或电火即E类，或美国之C类可使用干粉灭火剂。干粉灭火剂主要为两类: BC粉是碳酸氢钠或碳酸氢钾粉末，以二氧化碳或氮气推动。粉末能吸收火的热力，令燃烧的化学反应无法继续。部分粉末亦可稍为抑制化学反应进行。粉末可令火势暂停漫延，但未必足以压灭火。因此通常会与泡沫一同使用。 ABC粉是硫化氨或磷化氨。除了能压制火外，更会溶解成一层黏膜，阻隔燃烧表面与气体的热力传送。因此对A类火亦有效。ABC 粉是对付多种火最佳的选择。但对付立体的A类火， 则以水或泡沫较为有效。 这两类粉剂皆可用在电火之上。但其腐蚀性很可能令设备无法修复。 第四 湿粉 以乙酸钾或柠檬酸钾及碳酸氢钾造成，可用在厨房火灾K类上。粉末除了降温外，亦能皂化，在煮食油上形成一层泡沫。但皂化只会在动物油脂上发生，因此不能用在B类火上。 第五 二氧化碳 二氧化碳灭火器二氧化碳(CO2)可用在B类，C及E 类火上。作用是把空气排挤，令火失去氧气熄灭。因为二氧化碳是气体不会残留，因此用于电火可避免损坏设备。二氧化碳用在A类火上是可行的，但必须长时间使用，手提灭火器不可能提供足够的剂量。二氧化碳灭火器的喷喉顶部通常为一筒状。由于二氧化碳储存在灭火器时是十分低温，使用时要小心避免接触，以免引起冻伤。因使用二氧化碳灭火时，会减少火场及燃烧物品的氧气量，所以在空气不流通的环境下使用二氧化碳灭火，会影响呼吸，不适合长时间使用，使用后必须尽快离开现场。 灭火器工作原理 第六 卤化烷 卤化烷灭火器卤化烷(Halon，亦称海龙、哈隆)是一种多功能灭火剂，能救灭D类以外的火，而且只需颇低的份量(不足5%)即可。卤代烷用在A类火亦可，但其效果不佳，9磅4公斤的卤代烷灭火器只等于1/4加仑水，而且易为风所影响。卤代烷是少数在飞机内亦可安全施放的灭火剂，不会对‘飞机’构成腐蚀;飞机上常用Halon 1211。在密封的情况下，卤化烷有微毒;非常温压下，甚至可能水解出“光气”。卤化烷能改变火的热力分布，同时抑制火的化学反应。由于卤化烷属氯氟化碳，会对臭氧层造成破坏，因此正逐渐被取代。1992年起加拿大已禁止使用及贩卖卤化烷灭火器。2003年以后欧洲及英国亦禁止在飞机以外使用卤化烷。在中国，据国家环境保护总局，卤化烷被禁止用作灭火剂。 第七 氟化碳合物 美国杜邦化工开始生产以接近饱和之氟化碳合物作灭火剂，替代卤化烷。这些灭火剂据称毒性较卤化烷低，不会损害臭氧层，但使用时浓度要比卤化烷高一半。 第八 D类火 D类火由燃烧中的金属产生。这类火制造大量高热及极具反应性。例如燃烧中的镁会把水 分解，产生的氢气可引起爆炸;卤化烷亦会被分解成有毒之光气，同样可能产生爆炸。就算是以氮气或二氧化碳包围燃烧中的金属，仍然可能继续闷烧，并能把二氧化碳变成有毒之一氧化碳。因此对D类火并没有单一灭火剂可用，而必须按所储物料预备不同灭火剂。而使用时亦必须经过特别训练。部份用在D类火的灭火剂如下: 氯化钠及石墨粉末，以铲施放。适用于钠、钾、镁、钛、铝等多数金属火。 石墨粉末以长柄铲施放，用于金属粉末起‎‎ 体可能把金属粉吹起，引起 火。灭火器的气空气及带走‎‎热力。 以氩气推动铜粉灭锂火。氩能隔绝空气及铜能带走热力，并黏附在溶解之锂金属上。 尘爆。石墨能隔绝 在没有以上物料时，必要时以长柄铲把干沙堆在金属火上。但沙中的极少水份都有可能引起蒸气爆炸，把金属射到四周。 第九 细水雾 细水雾是海龙灭火器的替代品，可以扑灭液体火。其主要机理是吸热、置换氧气和隔绝辐射。 释放的可以是固体、液体或气体灭火剂。