本篇內容為劉諦老師版2019年一級消防工程師《消防安全技術實務》精講班培訓課程-建筑消防設施-滅火器基本原理,配試題練習,含消防安全技術實務課程視頻、培訓課件講義,包括滅火器的分類、滅火器的構造等,免費試聽劉諦老師精講班課程>>
第三篇 建筑消防設施
第59講 滅火器基本原理
第十三章 建筑滅火器配置
第一節 滅火器的分類
不同種類的滅火器適用于不同物質的火災,其結構和使用方法也各不相同 。滅火器的種類較多,按其移動方式可分為手提式滅火器和推車式滅火器;按驅動滅火劑的動力來源可分為儲氣瓶式滅火器和儲壓式滅火器;按所充裝滅火劑可分為水基型滅火器、干粉滅火器、二氧化碳滅火器、潔凈氣體滅火器等;按滅火類型可分為A類滅火器、B類滅火器、C類滅火器、D類滅火器、E類滅火器等。
各類滅火器一般都有特定的型號與標識,我國滅火器的型號是按照《消防產品型號編制方法》(GN 11-1982)編制的。它由類、組、特征代號及主要參數幾部分組成。類、組、特征代號用大寫漢語拼音字母表示,一般編在型號首位,是滅火器本身的代號,通常用“M”表示。滅火劑代號編在型號第二位:F-干粉滅火劑;T-二氧化碳滅火劑;Y—1211滅火劑;Q-清水滅火劑。形式號編在型號中的第三位是各類滅火器結構特征的代號。目前,我國滅火器的結構特征有手提式(包括手輪式)、推車式、鴨嘴式、舟車式、背負式五種,分別用S、T、Y、Z、B表示。型號最后面的阿拉伯數字代表滅火劑質量或容積,一般單位為kg或L,如“MF/ABC2”表示2kgABC干粉滅火器;“MSQ9 ”表示容積為9L的手提式清水滅火器;“MFT50”表示50kg 推車式(碳酸氫鈉)干粉滅火器。國家標準規定,滅火器型號應以漢語拼音大寫字母和阿拉伯數字標于筒體。
根據 《建筑滅火器配置驗收及檢查規范 》(GB 50444—2008)規定,酸堿型滅火器、化學泡沫滅火器、倒置使用型滅火器以及氯溴甲烷、四氯化碳滅火器應報廢處理,也就是說,這幾類滅火器現已被淘汰。目前,常用滅火器的類型主要有水基型滅火器、干粉滅火器、二氧化碳滅火器、潔凈氣體滅火器等
(2015實務真題)某場所配置的滅火器型號為“MF/ABC10”。下列對該滅火器類型、規格的說明中,正確的是( )
A.該滅火器是10kg手提式(磷酸銨鹽)干粉滅火器
B.該滅火器是10kg推車式 (磷酸銨鹽)干粉滅火器
C.該滅火器是10L手提式(碳酸氫鈉)干粉滅火器
D.該天火器是10L手提式(磷酸銨鹽)干粉滅火器
一、水基型滅火器
水基型滅火器是指內部充入的滅火劑是以水為基礎的滅火器,一般由水、氟碳催滲劑、碳氫催滲劑、阻燃劑、穩定劑等多組分配合而成,以二氧化碳(氮氣)為驅動氣體,是一種有效的滅火器。常用的水基型滅火器有清水滅火器、水基型泡沬滅火器和水基型水霧滅火器三種。
(一)清水滅火器清水滅火器是指筒體中充裝的是清潔的水,并以二氧化碳(氮氣)為驅動氣體的滅火器。一般有6L和9L兩種規格,滅火器容器內分別盛裝有6L 和 9L的水。
清水滅火器由保險帽、提圈、筒體、二氧化碳(氮氣)氣體儲氣瓶和噴嘴等部件組成,使用時摘下保險帽,用手掌拍擊開啟桿頂端滅火器頭,清水便會從噴嘴噴出。它主要用于撲救固體物質火災,如木材、棉麻、紡織品等的初起火災,但不適用于撲救油類、電氣、輕金屬以及可燃氣體火災。清水滅火器的有效噴水時間為1min左右,所以當滅火器中的水噴出時,應迅速將滅火器提起,將水流對準燃燒最猛烈處噴射;同時,清水滅火器在使用中應始終與地面保持大致垂直狀態,不能顛倒或橫臥,否則會影響水流的噴出。
(二)水基型泡沫滅火器
水基型泡沫滅火器內部裝有AFFF水成膜泡沫滅火劑和氮氣,除具有氟蛋白泡沫滅火劑的顯著特點外,還可在烴類物質表面迅速形成一層能抑制其蒸發的水膜,靠泡沫和水膜的雙重作用迅速有效地滅火,是化學泡沫滅火器的更新換代產品。它能撲滅可燃固體和液體的初起火災,更多地用于撲救石油及石油產品等非水溶性物質的火災(抗溶性泡沫滅火器可用于撲救水溶性易燃、可燃液體火災)。水基型泡沫滅火器具有操作簡單、滅火效率高、使用時不需倒置、有效期長、抗復燃、雙重滅火等優點,是木竹類、織物、紙張及油類物質的開發加工、儲運等場所的消防必備品,并廣泛應用于油田、油庫、輪船、工廠、商店等場所。
(三)水基型水霧滅火器
水基型水霧滅火器是我國2008年開始推廣的新型水霧滅火器,具有綠色環保(滅火后藥劑可100%生物降解,不會對周圍設備與空間造成污染)、有效阻燃、抗復燃性強、滅火速度快、滲透性強等特點,是之前其他同類型滅火器所無法相比的。該產品是一種高科技環保型滅火器,在水中添加少量的有機物或無機物可以改進水的流動性能、分散性能、潤濕性能和附著性能等,進而提高水的滅火效率。它能在3s內將一般火勢熄滅,不復燃,并且具有將近千度的高溫瞬間降至30~40℃的功效,主要適合配置在具有可燃固體物質的場所,如商場、飯店、寫字樓、學校、旅游場所、娛樂場所、紡織廠、橡膠廠、紙制品廠、煤礦甚至家庭等。
二 、干粉滅火器
干粉滅火器是利用氮氣作為驅動氣體,將筒內的干粉噴出滅火的滅火器。干粉滅火器內充裝的是干粉滅火劑。干粉滅火劑是用于滅火的干燥且易于流動的微細粉末,由具有滅火效能的無機鹽和少量的添加劑經干燥、粉碎、混合而成的微細固體粉末組成。它是一種在消防中得到廣泛應用的滅火劑,且主要用于滅火器中。除撲救金屬火災的專用干粉化學滅火劑外(干粉滅火劑一般分為BC干粉滅火劑和ABC干粉滅火劑兩大類),目前國內已經生產的產品有憐酸銨鹽、碳酸氫鈉、氯化鈉、氯化鉀干粉滅火劑等。
干粉滅火器可撲滅一般的可燃固體火災,還可撲滅油、氣等燃燒引起的火災,主要用于撲救石油、有機溶劑等易燃液體、可燃氣體和電氣設備的初起火災,廣泛用于油田、油庫、煉油廠、化工廠、化工倉庫、船舶、飛機場以及工礦企業等
三、二氧化碳滅火器
二氧化碳滅火器內充裝的是二氧化碳氣體,靠自身的壓力驅動噴出進行滅火。二氧化碳是一種不燃燒的氣體。它在滅火時具有兩大作用:一是窒息作用,當把二氧化碳釋放到滅火空間時,由于二氧化碳迅速汽化、稀釋燃燒區的空氣,當使空氣的氧氣含量減少到低于維持物質燃燒所需的極限含氧量時,物質就不會繼續燃燒從而熄滅;二是冷卻作用,當二氧化碳從瓶中釋放出來,由于液體迅速膨脹為氣體,會產生冷卻效果,致使部分二氧化碳瞬間轉變為固態的干冰,在干冰迅速汽化的過程中要從周圍環境中吸收大量的熱量,從而達到滅火的目的。二氧化碳滅火器具有流動性好、噴射率高、不腐蝕容器和不易變質等優良性能,用來撲救圖書、檔案、貴重設備、精密儀器、600V 以下電氣設備及油類的初起火災
四、潔凈氣體滅火器
這類滅火器是將潔凈氣體(如 IG-541、七氟丙烷、三氟甲烷等)滅火劑直接加壓充裝在容器中,使用時滅火劑從滅火器中排出,形成氣霧狀射流射向燃燒物,當滅火劑與火焰接觸時發生一系列物理化學反應,使燃燒中斷,達到滅火的目的。潔凈氣體滅火器適用于撲救可燃液體、可燃氣體和可熔化的固體物質以及帶電設備的初起火災,可在圖書館、賓館、檔案室、商場以及各種公共場所使用。其中,IG-541滅火劑的成分為50%的氮氣、10%的二氧化碳和40%的惰性氣體。潔凈氣體滅火器對環境無害,在自然環境中存留期短,滅火效率高且低毒,適用于有工作人員常駐的防護區,是鹵代烷滅火器在現階段較為理想的替代產品。
第二節 滅火器的構造
二 、 滅火器構造
(一)手提式滅火器手提式滅火器的結構根據驅動氣體的驅動方式可分為儲壓式、外置儲氣瓶式和內置儲氣瓶式三種形式。外置儲氣瓶式和內置儲氣瓶式主要應用于干粉滅火器,隨著科技的發展,性能安全可靠的儲壓式干粉滅火器逐步取代了儲氣瓶式干粉滅火器。儲氣瓶式干粉滅火器較儲壓式干粉滅火器構造復雜、零部件多、維修工藝繁雜;在儲存時,此類滅火器筒體內的干粉易吸潮結塊,若維護保管不當,將影響滅火器的安全使用性能;在使用過程中,平時不受壓的筒體及密封連接處瞬間受壓,一旦滅火器筒體承受不住瞬時充入的高壓氣體,就容易發生爆炸事故。目前這兩種結構的滅火器已經停止生產,市場上主要是儲壓式結構的滅火器,如干粉滅火器、水基型滅火器等都是儲壓式結構,如圖3-13-1所示。
手提儲壓式滅火器主要由筒體、器頭閥門、噴(頭)管、保險銷、滅火劑、驅動氣體(一般為氮氣,與滅火劑一起充裝在滅火器筒體內,額定壓力一般為1.2?1.5mPa)、壓力表以及銘牌等組成。在待用狀態下,滅火器內驅動氣體的壓力通過壓力表顯示出來,以便判斷滅火器是否失效。
使用手提式干粉滅火器時,應手提滅火器的提把或肩扛滅火器到火場。在距燃燒物3m左右,放下滅火器,先拔出保險銷,一只手握住開啟壓把,另一只手握在噴射軟管前端的噴嘴處。如果滅火器無噴射軟管,則可一只手握住開啟壓把,另一只手扶住滅火器底部的底圈部分。先將噴嘴對準燃燒處,用力握緊開啟壓把,對準火焰根部掃射。在使用干粉滅火器滅火的過程中要注意,如果在室外,應盡量選擇在上風方向。
手提式二氧化碳滅火器結構與手提儲壓式滅火器結構相似,只是充裝壓力較高而已,一般在5.0MPa左右,二氧化碳既是滅火劑又是驅動氣體。以前二氧化碳滅火器除鴨嘴式外,還有一種手輪式結構,由于操作不便、開啟速度慢等原因,現已明令淘汰。手提式二氧化碳滅火器 結構如圖3-13-2所示
手提式二氧化碳滅火器的結構與其他手提式滅火器的結構基本相似,只是二氧化碳滅火器的充裝壓力較大,取消了壓力表,增加了安全閥。判斷二氧化碳滅火器是否失效一般采用稱重法。標準要求二氧化碳滅火器每年至少檢查一次,低于額定充裝量的95%就應進行檢修。
(2016實務真題)與其他手提式滅火器相比,手提式二氧化碳滅火器的結構特點是( )。
A.取消了壓力表,增加了虹吸管
B.取消了安全閥,增加了虹吸管
C.取消了安全閥,增加了壓力表
D.取消了壓力表,增加了安全閥
滅火時只要將滅火器提到火場,在距燃燒物3m左右放下滅火器,拔出保險銷,一只手握住喇機筒根部的手柄,另一只手緊握啟閉閥的壓把。對沒有噴射軟管的二氧化碳滅火器,應把喇叭筒往上扳70°?90°。滅火時,當可燃物呈流淌狀燃燒時,使用者將二氧化碳滅火劑的噴流由近而遠向火焰噴射。如果可燃液體在容器內燃燒,則使用者應將喇機筒提起,從容器的一側上部向燃燒的容器中噴射,但不能使二氧化碳射流直接沖擊可燃液面,以防止將可燃液體沖出容器而擴大火勢,造成滅火困難。使用二氧化碳滅火器撲救電氣火災時,如果電壓超過600V, 應先斷電后滅火。
需要注意的是,使用二氧化碳滅火器時,在室外使用的,應選擇在上風方向噴射,使用時宜佩戴手套,不能直接用手抓住喇叭筒外壁或金屬連接管,以防止手被凍傷;在室內狹小空間使用的,滅火后操作者應迅速離開,以防窒息。
(二)推車式滅火器
推車式滅火器主要由滅火器筒體、閥門機構、噴管噴槍、車架、滅火劑、驅動氣體 (一般為氮氣,與滅火劑一起密封在滅火器筒體內)、壓力表及銘牌等組成。銘牌的內容與手提式滅火器的銘牌內容基本相同。
推車式滅火器一般由兩人配合操作,使用時兩人一起將滅火器推或拉到燃燒處,在距燃燒物10m左右停下,一人快速取下噴槍(二氧化碳滅火器為喇叭筒)并展開噴射軟管,然后握住噴槍(二 氧化碳滅火器為喇叭筒根部的手柄),另一人快速按逆時針方向旋動手輪,并開到最大位置。滅火方法和注意事項與手提式滅火器基本一致。
第三節 滅火器的滅火機理與適用范圍
一 、滅火器的滅火機理
(一)干粉滅火器
干粉滅火器的主要滅火機理,一是靠干粉中的無機鹽的揮發性分解物,與燃燒過程中燃料所產生的自由基或活性基團發生化學抑制和催化作用,使燃燒的鏈式反應中斷而滅火;二是靠干粉的粉末落在可燃物表面,發生化學反應,并在高溫作用下形成一層玻璃狀覆蓋層,從而隔絕氧氣,進而窒息滅火。另外,還有部分稀氧和冷卻作用。
(二)二氧化碳滅火器
二氧化碳作為滅火劑已有100多年的歷史,其價格低廉,獲取、制備容易。二氧化碳主要依靠窒息作用和部分冷卻作用滅火。二氧化碳具有較高的密度,約為空氣的1.5倍。在常壓下,液態的二氧化碳會立即汽化,一般1kg的液態二氧化碳可產生約0.5m3的氣體。因而滅火時,二氧化碳氣體可以排除空氣而包圍在燃燒物體的表面或分布于較密閉的空間中,降低可燃物周圍和防護空間內的氧濃度,產生窒息作用而滅火。另外,二氧化碳從儲存容器中噴出時,會由液體迅速汽化成氣體,從而從周圍吸收部分熱量,起到冷卻的作用。
二、滅火器的適用范圍
(一)A 類火災(固體物質火災)
水基型(水霧、泡沫)滅火器、ABC干粉滅火器,都能用于有效撲救A類火災。
(二)B 類火災(液體或可溶化的固體物質火災)
發生B 類火災時,可使用水基型(水霧、泡沫)滅火器、BC干粉滅火器或ABC干粉滅火器、潔凈氣體滅火器進行撲救。
(三)C 類火災(氣體火災)
發生C類火災時,可使用干粉滅火器、水基型(水霧)滅火器、潔凈氣體滅火器、二氧化碳滅火器進行撲救。
(四)D 類火災(金屬火災)
發生D類火災時,可用 7150滅火劑(俗稱液態三甲基硼氧六環,這類滅火劑我國目前沒有現成的產品,它是特種滅火劑,適用于撲救D類火災,其主要化學成分為偏硼酸三甲酯)進行滅火,也可用干沙、土或鑄鐵屑粉末進行滅火。在撲救此類火災的過程中要注意,必須有專業人員指導,以避免在滅火過程中不合理地使用滅火劑而適得其反。
(五)E 類火災(帶電火災)
發生物體帶電燃燒的火災時,最好使用二氧化碳滅火器或潔凈氣體滅火器進行撲救,如果沒有,也可以使用干粉滅火器、水基型(水霧)滅火器進行撲救。應注意的是,當使用二氧化碳滅火器撲救電氣火災時,為了防止短路或觸電,不得選用裝有金屬喇叭噴筒的二氧化碳滅火器;如果電壓超過600V,應先斷電后滅火(600V以上電壓可能會擊穿二氧化碳,使其導電,危害人身安全)。
(六)F 類火災(烹飪器具內的烹飪物火災)
F 類火災通常發生在家庭或飯店。當烹飪器具內的烹飪物(如動植物油脂)發生火災時,由于二氧化碳滅火器對F類火災只能暫時撲滅,容易復燃,因此一般可選用BC干粉滅火器(試驗表明,ABC干粉滅火器對F類火災滅火效果不佳)、水基型(水霧、泡 沫)滅火器進行撲救。
(2017實務真題)下列場所滅火器配置方案中,錯誤的是( )。
A.商場女裝庫房配置水基型滅火器
B.堿金屬(鉀、鈉)庫房配置水基型滅火器
C.食用油庫房配置泡沫滅火器
D.液化石油器罐瓶間配置干粉滅火器
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