1、2、假设条件、假设条件 （1）假设混气的）假设混气的初温为初温为T，浓度为浓度为f，且反应物，且反应物一旦进入容器即迅速反应进入容器即一旦进入容器即迅速反应进入容器即迅速反应迅速反应。（2）反应过程中混气的温度为）反应过程中混气的温度为T，浓度，浓度f为，并为，并假假设右容器出口排出的产物浓度和温度也是设右容器出口排出的产物浓度和温度也是f，T。（3）假设容器为）假设容器为绝热壁绝热壁。（4）假设反应是单分子或是）假设反应是单分子或是一级反应一级反应。一、热理论的灭火分析一、热理论的灭火分析1 1、研究模型、研究模型混混 气气f ,T G,f T,G,3 3、简单开口系统的能量守恒和质量守恒定
2、、简单开口系统的能量守恒和质量守恒定律律E/RTCCgefKHWHq （1）放热速度：）放热速度：（2）散热速度：）散热速度：（3）系统单位时间反应的物质为：）系统单位时间反应的物质为：（4）系统单位时间反应物质的减少：）系统单位时间反应物质的减少：（5）热量平衡和质量平衡）热量平衡和质量平衡：)3()(mkJ/sTTVGCqPlE/RTgefVKWVg )(ffGgl,qqlglggg 数数燃燃烧烧后后灭灭火火时时的的质质量量分分初初始始质质量量分分数数，ff,qqlglggg E/RTCefKH)T(TVGCPE/RTefVK)(ffG 两式相除，整理后得：两式相除，整理后得：可变形为可变
3、形为:TTCHffTTmPC)()(ffTTCHPC（6 6）结论）结论 （7 7）单分子反应简化式）单分子反应简化式 TTTTffmTTTTTTTTffmmm4 4、放热和散热速率曲线、放热和散热速率曲线E/RTmmCgeTTTTKHq)(（1 1）放热速度）放热速度（2 2）散热速度）散热速度 )(TTVGCqPlTgq lq cTcT01T02放热速率：放热速率：散热速率：散热速率：RT/EkAnCgeCKVHq )(0lTTShqE/RTmmCgeTTTTKHq)()(TTVGCqPlq d1d2决定曲线位置关系的因素决定曲线位置关系的因素 ：h，P一定；一定；T0变！变！Tabc放热
4、速率：放热速率：散热速率：散热速率：RT/EkAnCgeCKVHq )(0lTTShqE/RTmmCgeTTTTKHq)()(TTVGCqPlT03d3TcT01T02d1d2决定曲线位置关系的因素决定曲线位置关系的因素 ：h，P一定；一定；T0变！变！gq lq q Tabc放热速率：放热速率：散热速率：散热速率：RT/EkAnCgeCKVHq )(0lTTShqE/RTmmCgeTTTTKHq)()(TTVGCqPlT03d3TeTcT01T02ed1d2T04决定曲线位置关系的因素决定曲线位置关系的因素 ：h，P一定；一定；T0变！变！gq lq q Tabc放热速率：放热速率：散热速率
5、：散热速率：RT/EkAnCgeCKVHq )(0lTTShqE/RTmmCgeTTTTKHq)()(TTVGCqPld3TeTcT01T02ed1d2T03T04决定曲线位置关系的因素决定曲线位置关系的因素 ：h，P一定；一定；T0变！变！gq lq q 放热速率：放热速率：散热速率：散热速率：E/RTmmCgeTTTTKHq)()(TTVGCqPlq a a点：点：稳定点稳定点d d点：点：稳定点稳定点b b点：点：非稳定点非稳定点c c点：点：自燃临界点自燃临界点e e点：点：灭火临界点灭火临界点（3 3）各工况点）各工况点决定曲线位置关系的因素决定曲线位置关系的因素 ：h，P一定；一定
6、；T0变！变！放热速率：放热速率：散热速率：散热速率：E/RTmmCgeTTTTKHq)()(TTVGCqPlq e e点：点：灭火临界点灭火临界点标志着标志着体系体系处于由维持处于由维持高水平稳定高水平稳定反应态反应态向向低低水平缓慢反水平缓慢反应态应态过渡，过渡，即灭火。即灭火。（4 4）灭火条件）灭火条件决定曲线位置关系的因素决定曲线位置关系的因素 ：h，P一定；一定；T0变！变！放热速率：放热速率：散热速率：散热速率：E/RTmmCgeTTTTKHq)()(TTVGCqPlq e e点：点：灭火临界点灭火临界点壁温壁温T04，即，即TE是个极限是个极限值，低于这个值，低于这个温度，反应
7、就温度，反应就会不断减速直会不断减速直至灭火，该温至灭火，该温度称为度称为灭火的灭火的临界环境温度临界环境温度。（4 4）灭火条件）灭火条件决定曲线位置关系的因素决定曲线位置关系的因素 ：h，P一定；一定；T0变！变！放热速率：放热速率：散热速率：散热速率：E/RTmmCgeTTTTKHq)()(TTVGCqPlq e e点：点：灭火临界点灭火临界点临界状态方程：临界状态方程：（4 4）灭火条件）灭火条件决定曲线位置关系的因素决定曲线位置关系的因素 ：h，P一定；一定；T0变！变！elegqq)()(elegdTqddTqd)()(放热速率：放热速率：散热速率：散热速率：E/RTmmCgeTT
8、TTKHq)()(TTVGCqPlq 当体系着当体系着火后，要使火后，要使其灭火，必其灭火，必须使其须使其处于处于比比着火更不着火更不利利的条件下的条件下才能实现的才能实现的现象。现象。决定曲线位置关系的因素决定曲线位置关系的因素 ：h，P一定；一定；T0变！变！（5 5）灭火滞后）灭火滞后决定曲线位置关系的因素决定曲线位置关系的因素：T0，h，PT0hP不变不变不变不变不变不变不变不变不变不变不变不变Tq gq 放热速率：放热速率：散热速率：散热速率：RT/EkAnCgeCKVHq )(0lTTShqE/RTmmCgeTTTTKHq)()(TTVGCqPllq 决定曲线位置关系的因素决定曲线
9、位置关系的因素 ：T0，P一定；一定；h变！变！T0Tabc放热速率：放热速率：散热速率：散热速率：RT/EkAnCgeCKVHq )(0lTTShqE/RTmmCgeTTTTKHq)()(TTVGCqPld3TeTced1d2T0决定曲线位置关系的因素决定曲线位置关系的因素 ：T0，P一定；一定；h变！变！gq lq q 放热速率：放热速率：散热速率：散热速率：E/RTmmCgeTTTTKHq)()(TTVGCqPl决定曲线位置关系的因素决定曲线位置关系的因素 ：T0，P一定；一定；h变！变！各工况点各工况点灭火条件灭火条件临界状态方临界状态方程程灭火滞后灭火滞后q 决定曲线位置关系的因素决
10、定曲线位置关系的因素：T0，h，PT0hP变变变变变变不变不变不变不变不变不变不变不变不变不变不变不变Tabc放热速率：放热速率：散热速率：散热速率：RT/EkAnCgeCKVHq )(0lTTShqE/RTmmCgeTTTTKHq)()(TTVGCqPld3TeTceT0决定曲线位置关系的因素决定曲线位置关系的因素 ：T0，h一定；一定；P变！变！gq lq q 放热速率：放热速率：散热速率：散热速率：E/RTmmCgeTTTTKHq)()(TTVGCqPl决定曲线位置关系的因素决定曲线位置关系的因素 ：T0，h一定；一定；P变！变！q 各工况点各工况点灭火条件灭火条件临界状态方程临界状态方
11、程无灭火滞后无灭火滞后5 5、热理论中的灭火措施、热理论中的灭火措施 （1 1）降低系统的）降低系统的氧气氧气或或可燃气可燃气的浓度；的浓度；（2 2）降低系统的）降低系统的环境温度环境温度；（3 3）改善系统的）改善系统的散热条件散热条件，使系统的热量更，使系统的热量更容易散发出去；容易散发出去；（4 4）重要结论：）重要结论：降低氧气或可燃气的浓度降低氧气或可燃气的浓度，对对灭火灭火来讲比降低环境温度的来讲比降低环境温度的作用更大作用更大；相反；相反对防止对防止着火着火来讲，来讲，降低环境温度的作用大降低环境温度的作用大于降于降低氧气或可燃气浓度的作用。低氧气或可燃气浓度的作用。一、热理论
12、的灭火分析一、热理论的灭火分析 1 1、研究模型、研究模型 2 2、假设条件、假设条件 3 3、简单开口系统的能量守恒和质、简单开口系统的能量守恒和质量守恒定律量守恒定律 4 4、放热和散热速率曲线、放热和散热速率曲线 5 5、热理论中的灭火措施、热理论中的灭火措施二、链锁反应理论的灭火分析二、链锁反应理论的灭火分析 1 1、链锁反应理论中灭火的关键：、链锁反应理论中灭火的关键：要使已着火的系统灭火，关键在于使系统中要使已着火的系统灭火，关键在于使系统中自由基的增长速度自由基的增长速度小于小于其其销毁速度销毁速度。2 2、链锁反应理论中的灭火措施：、链锁反应理论中的灭火措施：（1 1）降低）降
13、低环境温度环境温度，以减慢自由基的增长速度，以减慢自由基的增长速度；（2 2）增加自由基在）增加自由基在固相固相器壁的销毁速度；器壁的销毁速度；（3 3）增加自由基在）增加自由基在气相气相中的销毁速度。中的销毁速度。三、灭火基本原理三、灭火基本原理（1 1）降低）降低着火系统温度着火系统温度；（2 2）断绝可燃物断绝可燃物；（3 3）稀释空气稀释空气中的中的氧气氧气浓度；浓度；（4 4）抑制抑制着火区内的着火区内的链锁反应链锁反应。釜底抽釜底抽薪薪 当当氧氧浓度浓度低于低于1212，或或水蒸气水蒸气浓度浓度高于高于3535，或或二氧化碳二氧化碳浓度浓度高于高于30303535时，绝时，绝大多数
14、燃烧都会熄灭。大多数燃烧都会熄灭。四、灭火基本措施四、灭火基本措施1 1、火灾分类、火灾分类 A A类类火灾指火灾指普通可燃物普通可燃物如木材、布、纸、橡胶及各种塑如木材、布、纸、橡胶及各种塑料燃烧而形成的火灾；料燃烧而形成的火灾；B B类类火灾系火灾系油脂及液体油脂及液体，如原油、汽油、煤油、酒精等，如原油、汽油、煤油、酒精等燃烧引起的火灾；燃烧引起的火灾；C C类类火灾是火灾是可燃气体可燃气体如氢气，甲烷，乙炔燃烧引起的火如氢气，甲烷，乙炔燃烧引起的火灾；灾；D D类类火灾是火灾是可燃金属可燃金属如镁、铝、钛、锆、钠和钾等燃烧如镁、铝、钛、锆、钠和钾等燃烧引起的火灾。引起的火灾。水水忌水物
15、质忌水物质珍贵物质珍贵物质A类类二氧化碳、卤代烷、干二氧化碳、卤代烷、干粉粉B类类泡沫泡沫水水液面液面地面流淌的可燃液体地面流淌的可燃液体周围油罐周围油罐四、灭火基本措施四、灭火基本措施2 2、灭火方法、灭火方法D类类关关阀阀细雾水细雾水干粉干粉气体灭火剂气体灭火剂C类类Al、Mg、AlMg合金、海绵状钛合金、海绵状钛7150Na、K、Mg 原位膨胀石墨原位膨胀石墨少量金属少量金属干沙、食盐、石墨石粉干沙、食盐、石墨石粉四、灭火基本措施四、灭火基本措施2 2、灭火方法、灭火方法Where it can be use?Where it can be use?“特殊保护区的消防特殊保护区的消防”高
16、价值高价值持续营业持续营业生命安全生命安全紧急电话中心紧急电话中心控制中心控制中心正常的有人存在的空间正常的有人存在的空间data processing data processing locationslocationsSensitive electronicSensitive electronic equipment room equipment roomPower plantsPower plantsMedical Medical centercenter两种产品两种产品 1 1、Novec 1230 2Novec 1230 2、烟烙尽、烟烙尽哈龙哈龙13011301是一种碳氟化合物是一
17、种碳氟化合物(CFC)(CFC)NOVEC1230NOVEC1230液体主要成分液体主要成分Halon 1301FM-200Novec 1230和哈龙比较洁净灭火剂的钢瓶使用量和哈龙比较洁净灭火剂的钢瓶使用量典型的典型的NOVEC 1230 NOVEC 1230 系统系统烟烙尽烟烙尽 Fire Extinguishing of Smoke洁净灭火剂烟烙尽工作原理烟烙尽工作原理数据中心钢瓶室数据中心钢瓶室影响火灾发展变化的主要因素影响火灾发展变化的主要因素 （一）热的传播（一）热的传播 热传播时自始至终影响火灾发展的决定性因素。热传播时自始至终影响火灾发展的决定性因素。1 1、热传导：、热传导：
18、热量通过直接接触的物体，从温热量通过直接接触的物体，从温度较高的部位传到温度较低的部位的现象，叫作热传导。度较高的部位传到温度较低的部位的现象，叫作热传导。火灾现场上存在的金属构件等热的良导体，是造成火火灾现场上存在的金属构件等热的良导体，是造成火 势蔓势蔓延扩大的重要途径。延扩大的重要途径。预防措施：预防措施：对受火焰作用的金属构件等采取及时不间断的对受火焰作用的金属构件等采取及时不间断的冷却降温，是预防火势蔓延的有效手段。冷却降温，是预防火势蔓延的有效手段。2 2、热辐射：、热辐射：以电磁波的形式传递热能的现象，叫作热辐射。火灾发生以电磁波的形式传递热能的现象，叫作热辐射。火灾发生时，临近
19、火场的可燃物质在火焰产生高温的烘烤下会很快时，临近火场的可燃物质在火焰产生高温的烘烤下会很快起火燃烧，导致火势蔓延，就是热辐射的作用结果。起火燃烧，导致火势蔓延，就是热辐射的作用结果。预防措施：预防措施：一是：一是：增加距离，如建筑之间保持必要的防增加距离，如建筑之间保持必要的防火间距；火间距；二是：二是：增加受热辐射物体表面的光洁度和使用浅增加受热辐射物体表面的光洁度和使用浅色调表面涂层；色调表面涂层；三是：三是：在火灾发生时，对邻近建筑等实施在火灾发生时，对邻近建筑等实施冷却保护；冷却保护；四是：四是：采取隔热材料防护等。采取隔热材料防护等。3 3、热对流：、热对流：由受热物质的微粒的流动
20、传播热能的现象由受热物质的微粒的流动传播热能的现象叫做热对流。热对流现象只发生在液体和气体中。叫做热对流。热对流现象只发生在液体和气体中。预防措施：预防措施：冷却降温，减少液体或气体的流动和热交换冷却降温，减少液体或气体的流动和热交换速度，采取合理的防排烟措施，楼层失火时，要特别注意速度，采取合理的防排烟措施，楼层失火时，要特别注意防止热气流对着火层以上的影响。防止热气流对着火层以上的影响。（二）爆炸对火灾发展变化的影响（二）爆炸对火灾发展变化的影响 1 1、破坏作用、破坏作用 2 2、造成人员伤亡、造成人员伤亡 3 3、导致火灾蔓延、导致火灾蔓延 预防措施：预防措施：一是：一是：随时注意观察
21、；随时注意观察；二是：二是：消除可消除可能发生爆炸的因素（冷却降温、加强通风、管治火能发生爆炸的因素（冷却降温、加强通风、管治火源、泄压排空等）；源、泄压排空等）；三是：三是：加强防护，尽量减少不加强防护，尽量减少不必要的人员接近现场。必要的人员接近现场。（三）建筑特点对火灾发展变化的影响（三）建筑特点对火灾发展变化的影响 1 1、楼层（高层）建筑火灾：、楼层（高层）建筑火灾：由于热对流的影响以及建筑内部的由于热对流的影响以及建筑内部的楼梯间、管道井，很容易形成楼梯间、管道井，很容易形成“烟囱效烟囱效应应”，即火势向上蔓延的速度要大大超，即火势向上蔓延的速度要大大超过水平蔓延的速度（热气流向上
22、的速度过水平蔓延的速度（热气流向上的速度至少是水平方向流动速度的至少是水平方向流动速度的5 5倍），应倍），应该特别注意着火层以上的人员和建筑该特别注意着火层以上的人员和建筑安全。安全。2 2、钢结构建筑：、钢结构建筑：钢结构虽然本身不会燃烧，钢结构虽然本身不会燃烧，但是在火灾情况下，由于火焰但是在火灾情况下，由于火焰和高温的作用，钢结构内部的和高温的作用，钢结构内部的应力和强度受到破坏，很快会应力和强度受到破坏，很快会发生变形甚至倒塌。研究表明，发生变形甚至倒塌。研究表明，未经防火处理的钢质构件，其温度上升到未经防火处理的钢质构件，其温度上升到500500度时，度时，强度仅仅为常温条件下的一
23、半，强度仅仅为常温条件下的一半，600600度时，强度基度时，强度基本丧失，而在火灾情况下，钢质建筑构件达到这一本丧失，而在火灾情况下，钢质建筑构件达到这一温度的时间一般不会超过温度的时间一般不会超过1515分钟，所以，通常我们分钟，所以，通常我们把无保护层的钢质构件的耐火极限时间定义为把无保护层的钢质构件的耐火极限时间定义为1515分分钟。钟。3 3、有闷顶的建筑：、有闷顶的建筑：带有闷顶的建筑，如果起火带有闷顶的建筑，如果起火部位在闷顶内部，初期往往处于阴燃状态，火势发部位在闷顶内部，初期往往处于阴燃状态，火势发展较慢，产生大量烟雾，一旦烧穿闷顶，火势会迅展较慢，产生大量烟雾，一旦烧穿闷顶，火势会迅速扩大且内部蔓延情况不易发现，因此，要特别注速扩大且内部蔓延情况不易发现，因此，要特别注意观察处于起火部位下风方向、表面没有烟火的地意观察处于起火部位下风方向、表面没有烟火的地方。方。4 4、单元式居民住宅：、单元式居民住宅：发生火灾后，最主要的蔓延途径有窗、阳发生火灾后，最主要的蔓延途径有窗、阳台、楼梯间等。台、楼梯间等。
