火灾、爆炸及其应急处置

1. 火灾、爆炸及其应急处置 东北大学 火灾&爆炸防治实验室 李 刚 电话：024-83681830 13079217678 电邮：ligang@mail.neu.edu.cn 网址：www.neusafety.cn

2. 火灾爆炸事故 • 重大工业事故 • 突发性 • 事故后果严重 • 引人关注

3. 第一节 火灾的本质--燃烧

4. 全国火灾事故形势

5. 黄岛油库火灾爆炸事故

6. 事故概况 • 大火前后共燃烧104小时整个救援中动用了2204名公安、消防战士，159辆消防车，10架飞机，19艘舰船，239吨灭火药剂。 • 火灾事故造成14名消防战士和5名油库职工牺牲，66名官兵和12名油库职工受伤，烧毁油罐5座，原油34.6万吨老罐区所有配套设施，造成直接经济损失3540万元。

7. 火灾的本质 • 火灾：火在时间和空间上失去控制而造成蔓延的一种灾害性燃烧现象。 • 燃烧 • 可燃物与氧或氧化剂发生的放热化学反应，通常伴有火苗和（或）发烟的现象； • 常见的燃烧反应 CH4+2O2 CO2+2H2O 甲烷燃烧 C+O2 CO2 木炭燃烧 2Na+2H2O 2NaOH+H2 金属钠与水反应 +0.5O2 H2O H2+Cl2 2HCl 氢气与卤素化合燃烧

8. 火焰的特征 • 火焰是等离子体 • 高温几千甚至上万摄氏度 • 导电性 • 导热性 • 火焰是如何产生的？ • 通红的铁块算不算燃烧？

9. 燃烧的必要条件 助燃剂 • 燃烧三角形 可燃物 点火源 • 可燃物： • 气体：最易燃烧，点火能很低，H2约为0.02mJ • 液体：汽油，柴油 • 固体：木柴，煤，铁，镁 助燃剂：空气、纯氧或其它氧化剂 点火源：明火，静电，自燃，摩擦撞击火花，绝热压缩等

10. 燃烧的类型 ⑴ 闪燃——可燃液体受热蒸发为蒸气，液体温度越高，蒸汽浓度越高，当温度不高时，液面上少量可燃蒸气与空气混合，遇火源会闪出火花，短暂的燃烧过程（一闪即灭），称闪燃。

11. 燃烧的类型 • 闪点：发生闪燃的最低温度（℃）。如：车用汽油-39℃；普通煤油28~35℃等。 • 闪点越低，发生火灾和爆炸的危险性越大。 • 易燃性液体定义： • 极易燃液体：沸点≤３５℃且闪点＜０℃的液体；或保存温度一直在其沸点以上的易燃液体 • 高度易燃液体：闪点＜２３℃的液体； • 易燃液体：２３℃≤闪点＜６１℃的液体

12. 燃烧的类型 ⑵ 着火——可燃物质在火源的作用下能被点燃，并且火源移去后仍能保持继续燃烧的现象。 着火点（燃点）：能发生着火的最低温度（℃）。如：纸130℃，木材295℃等

13. 燃烧的类型 ⑶ 自燃——可燃物质受热升温而无需明火作用就能自行燃烧的现象。自燃点越低，发生火灾的危险性越大。 • 氢气，500 ℃ • 甲烷，537 ℃ • 煤，220 ℃ • 黄磷30℃

14. 燃烧的类型 • 自燃温度：在标准测试装置中可燃物着火的最低温度。实测时指容器器壁温度。在GB5332-85(可燃液体和气体引燃温度实验方法) 中也称引燃温度。 • 氢气，500 ℃ • 甲烷，537 ℃ • 煤，220 ℃ • 黄磷30℃

15. 燃烧的过程 物质的燃烧过程（历程） ⑴可燃气体：在火源作用下加热到着火点(燃点)就能氧化分解燃烧，是最容易燃烧的。 如：2C2H2+5O2 4CO2+2H2O+Q 点燃

16. 气体的燃烧极限 • 燃烧下限 • 燃烧上限

17. 燃烧的过程 蒸发 ⑵ 可燃液体：受热 蒸气 燃烧 已醇（C2H5OH）液 （C2H5OH）蒸气+3O2= 2CO2+3H2O+Q 氧化分解 受热蒸发

18. 燃烧的过程 ⑶ 可燃固体： ①可燃固体 熔融状态 可燃蒸气 燃烧 如：S固 S熔融 S蒸气 S蒸气+O2 SO2+Q 受热 蒸发 氧化 受热 蒸发

19. 燃烧的过程 受热 ② 可燃固体 直接析出可燃气体 燃烧 如：木材 析出 H2 , CH4 T＜295℃:水蒸汽 T≥295℃:H2,CH4等（回燃） 氧化 受热

20. 燃烧形式 • 气体 • 预混燃烧---爆炸的条件 • 扩散燃烧 • 使用液化石油气灶是先点火还是先开气？ • 分解燃烧（火焰型燃烧）如木柴。 • 表面燃烧（金属铝镁）

21. 火灾的分类 • 按发生地点分：森林，建筑，工业，城市，矿山火灾等。 • 按可燃物形态分:固体火灾液体火灾和气体火灾。

22. 火灾的分类 ③按物质燃烧的特征分： • A类：固体物质火灾。这类物质往往具有有机物的性质，一般在燃烧时能产生灼热的余烬，如木材，毛，麻，纸火灾等 • B类：指液体火灾和可熔化的固体物质火灾。如汽油，乙醇，沥青，石蜡火灾等。 • C类：指气体火灾。如煤气，氢气火灾等。 • D类：指金属火灾。如钾，钠，铝，镁火灾等。 • E类：带电火灾。如家电，变压器。

23. 火灾事故的划分标准 • 特大火灾：死亡10人以上（含本数，下同）；重伤20人以上；死亡、重伤20人以上；受灾50户以上；直接财产损失100万元以上二） • 重大火灾：死亡3人以上，重伤10人以上；死亡、重伤10人以上受灾户数30户以上；直接财产损失30万元以上。 • 不具有前列两项情形的火灾，为一般火灾。

24. 第二节 灭火原理及应用

25. 灭火基本原理 • 隔离 将可燃物与着火源隔离开，反之亦然 • 冷却 将燃烧物的温度降至着火点以下，使燃烧停止 • 窒息 阻止助燃物（空气、氧气或其它氧化剂）进入燃烧区，或用惰性介质冲淡稀释助燃物 • 化学中断法（抑制法） 捕获自由基，使火焰中断

26. 常用灭火系统 最早使用的灭火剂－水 • 水的灭火作用 • 冷却燃烧物质 • 隔绝空气（1kg水产生1700L水蒸汽） • 稀释可溶性易燃液体 • 乳化可燃液体，减少蒸发 • 冲击力作用 • 禁止使用范围 • 钾、钠、钙、镁等轻金属和电石的火灾禁止使用 • 易被水损坏的物质，如书籍，精密仪器等 • 密度小于水和不溶于水的易燃液体，如汽油、煤油等，但重油可以 • 高温、熔融盐类 • 可燃粉尘积聚场所的火灾 • 高压电气设备

27. 常用灭火系统 • 如何使用室内消防栓灭火？ • 先打碎消火栓箱玻璃， • 接好接口， • 然后打开水带， • 再打开截门开关

28. 常用灭火系统 泡沫灭火系统（水和空气形成的机械泡沫液） • 原理：在燃烧物表层形成泡沫覆盖层，与空气隔离，水 蒸汽可降低氧浓度，起到窒息灭火作用 • 分类：蛋白泡沫液、氟蛋白泡沫液、水成膜泡沫液、抗 溶性泡沫液、高倍数泡沫液 • 应用：重要电气设备、机房、油库、泵站、档案馆、舰 船、飞机 • 限制：1)本身能释放氧，如硝化纤维素； 2)能与水起反应（或溶于水）金属和化合物，如 钠、钾、P2O5、醇、醚酮等； 3)未封闭的电气设备。

29. 常用灭火系统 干粉灭火系统 • 灭火剂：由基料和添加剂组成，基料起灭火作用，添加剂起改善基料流动性、防潮性和防结块性能； 以碳酸氢钠（钾）为基料－BC类灭火剂（普通灭火剂） 以磷酸铵盐为基料－ABC干粉灭火剂（通用干粉） • 原理：中断燃烧的连锁反应，对燃烧起抑制作用 • 特点：灭火迅速（10s内）、用量少（CO2的30％）， 腐蚀作用小，价格贵 • 灭火范围：几乎全部火灾 • 使用方法： • 先拔掉保险销 • 一手握住喷嘴对准火点，另一手压下压把

30. 常用灭火系统 卤代烷灭火剂：1211 （2氟1氯1溴甲烷，分子式CF2C1Br，低沸点液化气体 ） • 原理：利用装在筒内的氮气压力将1211灭火剂喷射出灭火中断燃烧的连锁反应，对燃烧抑制作用 • 特点：灭火迅速（10s内）、用量少（CO2的30％），腐 蚀作用小，灭火后不留痕迹，价格贵，有毒性。 • 应用：重要电气设备、机房、油库、泵站、档案馆、舰 船、飞机 • 趋势：破坏大气臭氧层，逐步退出，替代品有FM200 （七氟丙烷）、二氧化碳、烟烙尽、气溶胶等。

31. 常用灭火系统 二氧化碳灭火剂 • 特点 常温和6MPa压力下变成无色液体，喷出后因蒸发降温至－78.5℃，部分凝结成固态。 • 原理 窒息作用（隔绝空气降低氧含量） • 适用范围：不导电，无水分，不污染设备，特适合600V以下电气设备、精密仪器、图书档案等火灾 • 禁止范围：锂、钠、钾、镁、铝等金属（能夺取CO2的O）及本身含氧化学物质的火灾

32. 常用灭火系统 二氧化碳灭火剂使用方法： • 灭火时只要将灭火器的喷筒对准火源，打开启闭阀，液态二氧化碳立即气化，并在高压作用下，迅速喷出。 • 二氧化碳气体对人体有害，使用时要注意安全，并防止冻伤。

33. 第三节 火灾事故应急处置

34. 一起煤气罐爆炸的小案例 马老汉是西安的五保户，在靠近门口的地方，摆放着另一个煤气罐和灶台，12年3月6日凌晨5点半，起床烧早饭。他发现一个煤气罐没火了，就换了个罐子。接上阀门后，他一手开灶台开关，一手开气瓶阀门，点火后发现灶台和气瓶阀门同时着火了。马老汉立即关了灶台阀门，把皮管拔下来。但气瓶阀门还在呼呼地冒着火。马老汉说，他当时急了，只想着千万不能在屋里炸，一旦失火不但自己房子完了，周围邻居房子都要倒霉。他死命将沉重的煤气罐拖到门口，将煤气罐放倒，让罐子顺着门口的斜坡滚到门外的地面上。

35. 一起煤气罐爆炸的小案例 在此过程中，马老汉左边衣服被火点着，他赶紧找来湿毛巾掩在上面，才把火灭了。之后，精疲力竭的马老汉瘫坐在家门口，眼睁睁地看着煤气罐在不到两米外的地面上一直烧，直到半个多小时后在一声轰然巨响中被炸得四分五裂 。

36. 家庭液化石油气着火的应急处置 • 在日常使用液化石油气的过程中，不慎着火，应立即关闭液化石油气瓶上的角阀，切断漏气的气源，火焰会很快熄灭，这是最简单易行的方法。 • 正在着火时，关闭角阀不会引起回火造成气瓶爆炸。关闭角阀时一定注意不要把气瓶弄倒，否则会发生意外。 • 气瓶着火时，可以手拿干粉灭火剂，顺着火焰喷出的方向撒干粉灭火剂，这样连续撒几次，火焰即可熄灭。火熄灭后应迅速关上气瓶上的角阀，若不关闭角阀还会有起火的危险。

37. 压缩或液化气体火灾的处置 气体泄漏后遇火源已形成稳定燃烧时，其发生爆炸或再次爆炸的危险性要小得多。对策： • 扑救气体火灾切忌盲目扑灭火势，在没有采取堵漏措施的情况下，必须保持稳定燃烧。否则，遇火源爆炸更严重。 • 首先应扑灭外围被火源引燃的可燃物火势，切断火势蔓延途径，控制燃烧范围，并积极抢救受伤和被困人员。 • 如果火势中有压力容器，应尽量在水枪的掩护下疏散到安全地带，不能疏散的应部署足够的水枪进行冷却保护。 • 为防止容器爆裂伤人，抢救人员应尽量采用低姿射水或利用现场坚实的掩蔽体防护。 • 对卧式贮罐，冷却人员应选择贮罐四侧角作为射水阵地。

38. 压缩或液化气体火灾的处置 • 如果是输气管道泄漏着火，应设法找到气源阀门，关闭进口阀门，火势就会自动熄灭。 • 关阀无效时，应根据火势判断气体压力和泄漏口的大小及其形状，准备堵漏材料(如软木塞、橡皮塞、气囊塞、黏合剂、弯管工具等)。 • 堵漏就绪后即可灭火 可用水灭火，也可用干粉、二氧化碳、卤代烷灭火，但仍需用水冷却烧烫的罐或管壁。火扑灭后立即堵漏，同时用水雾稀释和驱散泄漏出来的气体。 • 如果确认泄漏口非常大，根本无法堵漏，只需冷却着火容器及其周围容器和可燃物品，控制着火范围，直到燃气燃尽，火势自动熄灭。 • 现场指挥应密切注意各种危险征兆，遇有火势熄灭后较长时间未能恢复稳定燃烧或受热辐射的容器安全阀火焰变亮耀眼、尖叫、晃动等爆裂征兆时，指挥员必须适时作出准确判断，及时下达撤退命令。现场人员看到或听到事先规定的撤退信号后，应迅速撤退至安全地带。

39. 易燃液体火灾的应急处置 易燃液体火灾的特点： • 液体储存容器一般都是常压。 • 泄漏或溢出顺着地面(或水面)漂散流淌； • 易燃液体还有密度和水溶性等涉及能否用水和普通泡沫扑救的问题， • 沸溢和喷溅问题。 因此，扑救易燃液体火灾也必将艰难。一般应采用以下对策。 (1)首先应切断火势蔓延的途径，冷却和疏散受火势威胁的容器和可燃物，控制燃烧范围，并积极抢救受伤和被困人员。如有液体流淌时，应筑堤(或用围油栏)拦截漂散流淌的易燃液体或挖导流沟。

40. 易燃液体火灾的应急处置 (2)及时了解和掌握着火液体的品名、密度、水溶性，以及有无毒害、腐蚀、沸溢、喷溅等危险性，以便采取相应的灭火和防护措施。 (3)对较大的贮罐或流淌火灾，应准确判断着火面积。 • 小面积(一般50m2以内)液体火灾，一般可用雾状水扑灭。用泡沫、干粉、二氧化碳、卤代烷(1211，1301)灭火一般更有效。 • 大面积液体火灾则必须根据其相对密度、水溶性和燃烧面积大小，选择正确的灭火剂扑救。 • 比水轻又不溶于水的液体(如汽油、苯等)，用直流水、雾状水灭火往往无效。可用普通蛋白泡沫或轻水泡沫灭火。 • 比水重又不溶于水的液体起火时可用水扑救，水能覆盖在液面上灭火，用泡沫也有效。

41. 易燃液体火灾的应急处置 (4)具有水溶性的液体(如醇类、酮类等)，虽然从理论上讲能用水稀释扑救，但用此法要使液体闪点消失需要大量的水，也容易使液体溢出流淌，而普通泡沫又会受到水溶性液体的破坏，最好用抗溶性泡沫扑救。 (5)扑救毒害性、腐蚀性或燃烧产物毒害性较强的易燃液体火灾，扑救人员必须佩戴防护面具，采取防护措施。 (6)扑救原油和重油等具有沸溢和喷溅危险的液体火灾，可采用放水、搅拌等防止发生沸溢和喷溅的措施，在灭火同时必须注意观察沸溢、喷溅的征兆。指挥员发现危险征兆时应迅速下达撤退命令，避免人员伤亡和装备损失。

42. 易燃液体火灾的应急处置 (7)遇易燃液体管道或贮罐泄漏着火，在切断蔓延火势同时，应设法找到并关闭进、出阀门，如果管道阀门已损坏或是贮罐泄漏，应迅速准备好堵漏材料，然后先用泡沫、干粉、二氧化碳或雾状水等扑灭地上的流淌火焰，然后再扑灭泄漏口的火焰，并迅速采取堵漏措施。与气体堵漏不同的是，液体一次堵漏失败，可连续堵几次，只要用泡沫覆盖地面，并堵住液体流淌和控制好周围着火源，不必点燃泄漏口的液体。

43. 爆炸物品火灾的应急处置 爆炸物品一般都有专门或临时的储存仓库。这类物品由于内部结构含有爆炸性基因，受摩擦、撞击、振动、高温等外界因素激发，极易发生爆炸，遇明火则更危险。遇爆炸物品火灾时，一般应采取以下基本对策。 (1)迅速判断和查明再次发生爆炸的可能性和危险性，紧紧抓住爆炸后和再次发生爆炸之前的有利时机，采取一切可能的措施，全力制止再次爆炸的发生。 (2)切忌用沙土盖压，以免增强爆炸物品爆炸时的威力。 (3)如果有疏散可能，在人身安全确有可靠保障的条件下，应立即组织力量及时疏散着火区域周围的爆炸物品，使着火区周围形成一个隔离带。

44. 爆炸物品火灾的应急处置 (4)扑救爆炸物品堆垛时，水流应采用吊射，避免强力水流直接冲击堆垛，以免堆垛倒塌引起再次爆炸。 (5)灭火人员应尽量利用现场现成的掩蔽体或尽量采用卧姿等低姿射水，尽可能地采取自我保护措施。消防车辆不要停靠离爆炸物品太近的水源。 (6)灭火人员发现有发生再次爆炸的危险时，应立即向现场指挥报告，现场指挥应迅即作出准确判断，确有发生再次爆炸征兆或危险时，应立即下达撤退命令。

45. 易燃固体火灾应急处置 易燃固体、易燃物品一般都可用水或泡沫扑救，相对于其他种类的化学危险物品而言是比较容易扑救的，只要控制住燃烧范围，逐步扑灭即可。但也有少数易燃固体、自燃物品的扑救方法比较特殊，如2，4—二硝基苯甲醚、二硝基萘、萘、黄磷等。 (1)2，4-二硝基苯甲醚、二硝基萘、萘等是能升华的易燃固体，受热发出易燃蒸气。火灾时可用雾状水、泡沫扑救并切断火势蔓延途径，但应注意，不能以为明火焰扑灭即已完成灭火工作，因为受热以后升华的易燃蒸气能在不知不觉中飘逸，在上层与空气能形成爆炸性混合物，尤其是在室内，易发生爆燃。因此，扑救这类物品火灾千万不能被假像所迷惑。在扑救过程中应不时向燃烧区域上空及周围喷射雾状水，并用水浇灭燃烧区域及其周围的一切火源。

46. 易燃固体火灾应急处置 (2)黄磷是自燃点很低、在空气中能很快氧化升温并自燃的自燃物品。遇黄磷火灾时，首先应切断火势蔓延途径，控制燃烧范围。对着火的黄磷应用低压水或雾状水扑救。高压直流水冲击能引起黄磷飞溅，导致灾害扩大。黄磷熔融液体流淌时应用泥土、沙袋等筑堤拦截并用雾状水冷却，对磷块和冷却后已固化的黄磷，应用钳子钳入贮水容器中。来不及钳时可先用沙土掩盖，但应做好标记，等火势扑灭后，再逐步集中到贮水容器中。 (3)少数易燃固体和自燃物品不能用水和泡沫扑救，如三硫化二磷、铝粉、烷基铝、镁粉等，应根据具体情况分别处理，宜选用干沙、食盐、石墨、不用压力喷射的干粉扑救。

47. 谢谢大家！