燃烧产生的热是火灾发展和产生许多现象的基本原因。火灾之所以能扩大是因为热能传播,热传播的方式有传导、对流和辐射。它们在火灾发展过程中,在特定的时间、特定区域内所起的作用有所不同。
一、热传导
热量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,称为热传导。温度差是热传导的动力。固体媒介是热传导的主要形式。
影响热传导的因素有温度,物体导热能力,导热体厚度,截面积以及导热时间。温差越大,导热体截面积越大,厚度越小,导热时间越长,则传导的热量越多。
不同的物体有不同的导热能力,人们常以单位温差,单位时间内,通过1 cm导体的热量来表示物体的导热能力,称为导热系数或热导率。单位:J/(m.s.℃)。金属材料为优良导体,非金属固体多为不良导体。
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的燃烧,这是相邻楼层和房间火灾蔓延的重要途径之一。
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,应对受热的金属物体,管道进行冷却;清除受热金属材料、物体附近的可燃物,或用隔热材料将可燃物与受热金属物隔开。
二、热对流
流 体各部分之间发生相对位移所引起的热传递过程称为热对流,热对流仅发生在流体中。在流体中产生对流的原因有二:一是因流体中各处的温度不同而引起密度的差 别,使轻者上浮,重者下沉,流体质点产生相对位移。这种对流称为自然对流;二是因泵(风机)或搅拌等外力所致的质点强制运动,这种对流称为强制对流。
热对流是热传递的重要方式,它是影响早期火灾发展的最主要因素。例如:
1)高温热气流能加热在它流经途中的可燃物,引起新的燃烧点。
2)热气流能够往任何方向传递热量,但一般总是向上传播,引起上层楼板、天花板燃烧,或从房间窗口流出引燃上层窗帘等物造成蔓延。
3)由起火房间延烧至楼梯间、走廊,主要是热对流的作用。
4)通过通风孔口进行热对流,使新鲜空气不断流进燃烧区,使燃烧持续不断地进行。
5)罐内重质油品燃烧时,由于热对流的作用,易发生沸溢和喷溅。
为了防止火势通过热对流发展蔓延,主要应控制通风洞口,冷却热气流(包括重质油品罐)或把热气流导向没有可燃物或火灾危险较小的方向。
三、热辐射
因热的原因而产生的电磁波在空间的传递,称为热辐射。所有物体(包括固体、液体和气体)都能将热能以电磁波形式发射出去,而不需要任何介质,也就是说它可以在真空中传播。
物质燃烧产生的火焰主要是以辐射的方式向周围传播热能。一般来说,火场火势最猛烈的时候,也正是火焰辐射能力最强的时候。实验证明,—种物体在单位时间内向外辐射的热量同它表面的绝对温度的4次方成正比。物体(如火焰)的辐射强度[J/(cm2.min)]与温度、辐射面积有关,而吸收物体(如家具)则与其表面粗糙度、颜色深浅有关。
为减少热辐射的影响和防止辐射产生新火点,可采取以下方法:
1)可增加受辐射物体与辐射源的距离和改变物体角度以减小辐射。灭火人员水枪阵地要选择适当角度,以减小受到辐射的影响。
2)灭火时,可利用移动式屏障或水枪水幕。遮断或减小辐射强度。对受辐射热影响的建筑、储罐等进行冷却。
3)油罐壁上涂银白粉,危险品仓库窗户刷白漆,建筑物间留足防火距离。
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