發(fā)
展
在這一章，我們將討論在通風(fēng)受限房間內(nèi)的火災(zāi)發(fā)展。
如果缺少氧氣，火災(zāi)不會(huì)發(fā)展到轟燃，而是其強(qiáng)度會(huì)逐漸降低。隨著燃燒強(qiáng)度降低，溫度下降。燃料表面慢慢冷卻下來，這意味著仍然積累有大量的熱解氣體。
我們不能超過上圖所示的B點(diǎn)，這是發(fā)生轟燃需要達(dá)到的點(diǎn)。在封閉的房間內(nèi)這是很常見的火災(zāi)場(chǎng)景，所謂的封閉房間是指沒有任何開口，如破碎的窗戶等。這時(shí)火災(zāi)發(fā)展就會(huì)遵循上圖中的紅線。
我們現(xiàn)在假設(shè)這樣一種情況：室內(nèi)有大量未燃完全燃燒煙氣，同時(shí)氧氣濃度也很低。
因此當(dāng)消防隊(duì)員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)可能出現(xiàn)很多不同的情況。我們將討論其中四種比較常見的火災(zāi)場(chǎng)景。
這四種場(chǎng)景是：
火災(zāi)自動(dòng)熄滅；
火災(zāi)重新恢復(fù)發(fā)展；
煙氣自動(dòng)點(diǎn)燃；
發(fā)生回燃。
四種火災(zāi)發(fā)展場(chǎng)景：
火災(zāi)自動(dòng)熄滅；
火災(zāi)重新恢復(fù)發(fā)展；
煙氣自動(dòng)點(diǎn)燃；
發(fā)生回燃。
在這些場(chǎng)景中任意一個(gè)發(fā)生之前，火災(zāi)發(fā)展中可能出現(xiàn)脈動(dòng)，因此，我們首先討論脈動(dòng)，之后討論這四種發(fā)展場(chǎng)景。
火災(zāi)脈動(dòng)
脈動(dòng)
對(duì)于通風(fēng)控制型火災(zāi)，熱釋放速率受流入房間氧氣量的限制，有時(shí)會(huì)造成火災(zāi)的“呼吸”。
脈動(dòng)的發(fā)生是由于缺少氧氣使熱釋放速率降低。
當(dāng)溫度下降時(shí)，著火房間內(nèi)的氣體體積會(huì)減小，這就會(huì)形成一定負(fù)壓，空氣能夠被重新吸入著火房間，當(dāng)氧氣與可燃?xì)怏w反應(yīng)時(shí)，燃燒就發(fā)生了。
當(dāng)煙氣被點(diǎn)燃時(shí)體積會(huì)增加，就會(huì)產(chǎn)生正壓。之后煙氣會(huì)通過開口排出，這就會(huì)再次造成缺乏氧氣，從而限制熱釋放速率，進(jìn)而引發(fā)下一個(gè)脈動(dòng)?；鹧婷}動(dòng)見上圖。
判斷火災(zāi)在哪種情況下會(huì)發(fā)生脈動(dòng)是很困難的，造成脈動(dòng)的因素之一就是決定熱釋放的開口尺寸。
火災(zāi)發(fā)展曲線中的脈動(dòng)
火災(zāi)自動(dòng)熄滅
如果火災(zāi)在氧氣不足的環(huán)境中持續(xù)燃燒，很有可能會(huì)逐漸熄滅或開始陰燃。
如果缺乏足夠的燃料，那么可燃?xì)怏w被點(diǎn)燃的可能性會(huì)降低。
由于缺少氧氣，火災(zāi)自動(dòng)熄滅
當(dāng)著火房間內(nèi)溫度降低時(shí)，壓力也會(huì)下降，這意味著許多煙氣不能被排出。這會(huì)導(dǎo)致需要很長(zhǎng)一段時(shí)間才能探測(cè)到火災(zāi)。
在室內(nèi)火災(zāi)中，這種情況是很常見的。通常房間內(nèi)部會(huì)受到強(qiáng)烈的煙氣作用，但是對(duì)滅火沒有產(chǎn)生絲毫影響。
封閉房間內(nèi)的火災(zāi)即將自動(dòng)熄滅，煙氣下沉到火源根部，唯一具有清晰能見度的是在地板高度處
這種情況下，著火房間的情況對(duì)于被困人員來說是非常危險(xiǎn)的。煙氣包含大量有害物質(zhì)，如一氧化碳，這種物質(zhì)意味著當(dāng)發(fā)生燃燒后，睡著的人永遠(yuǎn)不會(huì)醒過來。
在這種情況下，火災(zāi)探測(cè)器至關(guān)重要，它能夠拯救生命。
煙氣中包含大量有毒產(chǎn)物
下圖顯示了室內(nèi)火災(zāi)的結(jié)果。火災(zāi)開始于一個(gè)封閉房間，如圖所示，大約300s后火災(zāi)成為通風(fēng)控制，此時(shí)溫度和熱釋放速率開始下降。
封閉房間內(nèi)的溫度
溫度下降很快，并且材料也很快停止熱解。
這種情況下，煙氣中沒有足夠的可燃?xì)怏w，所以不能被點(diǎn)燃。但是沒有佩戴空呼的人員由于毒煙氣作用仍然會(huì)在房間內(nèi)死亡。
當(dāng)房間的門開啟時(shí)，煙氣能夠逸出，但是煙氣溫度很低，并不能夠被點(diǎn)燃，這就會(huì)使得滅火過程很容易。
火災(zāi)重新恢復(fù)發(fā)展
我們現(xiàn)在面對(duì)這樣一種情況：火災(zāi)在氧氣供應(yīng)不足之前已經(jīng)蔓延到其他物體上。著火房間內(nèi)的熱效應(yīng)是相當(dāng)可觀的。煙氣已經(jīng)充滿了整個(gè)著火房間，并且包含有大量的未完全燃燒氣體。
這意味著如果再次補(bǔ)充空氣，火災(zāi)有機(jī)會(huì)發(fā)展為全面發(fā)展火災(zāi)。
現(xiàn)在假設(shè)佩戴空呼的消防員打開房間門或者窗戶由于加熱而破碎。結(jié)果就是，煙氣將從開口上部逸出，空氣從開口下部流入，中性面上升。
新鮮氣流會(huì)重新引燃起火點(diǎn)處的火焰，火災(zāi)又開始重新發(fā)展。隨后火焰會(huì)接觸到煙氣層，火焰前沿會(huì)向整個(gè)房間內(nèi)傳播。
這種情景是火災(zāi)中斷發(fā)展后的一個(gè)延續(xù)，這一過程與房間起火時(shí)就已經(jīng)有一個(gè)開口進(jìn)而發(fā)展到轟燃的過程是一樣的，下圖表明了這一過程。
火災(zāi)恢復(fù)發(fā)展
門開啟后煙氣流出。一段時(shí)間后可以看到火焰到達(dá)天花板，不久火焰蔓延到整個(gè)房間。
煙氣與空氣接觸時(shí)會(huì)被自動(dòng)點(diǎn)燃
由于火焰為擴(kuò)散火焰，火災(zāi)通常是平穩(wěn)地發(fā)展。如果有足夠多的氧氣和燃料，火災(zāi)能夠恢復(fù)中斷的發(fā)展并發(fā)生轟燃。
煙氣被自動(dòng)點(diǎn)燃
在開啟門時(shí)，煙氣很少自動(dòng)點(diǎn)燃。發(fā)生這種情況需要煙氣有很高的溫度。通常這一溫度需要在500℃—600℃之間。
氧氣不足房間內(nèi)的煙氣溫度會(huì)超過其燃點(diǎn)，通常在500℃—600℃以上。
內(nèi)攻滅火的消防員進(jìn)入房間時(shí)，煙氣能夠通過開口流出時(shí)，煙氣將與空氣（氧氣）混合。由于氣體溫度在燃點(diǎn)之上，空氣、燃料的混合物將自動(dòng)點(diǎn)燃，并在房間外燃燒。
這種情況煙氣的溫度比常溫要高
當(dāng)空氣流入房間并與正在流出的煙氣混合時(shí)，就有可能看到房間內(nèi)的火災(zāi)是如何發(fā)展的。
這種情況下，涉及的火焰是擴(kuò)散火焰。假設(shè)開口足夠大，火災(zāi)可以發(fā)展到全面發(fā)展室內(nèi)火災(zāi)。火災(zāi)發(fā)展過程可以加速，并成為全面發(fā)展室內(nèi)火災(zāi)。
這種情況大都發(fā)生在房間只有一個(gè)較小開口時(shí)，火災(zāi)通過開口來補(bǔ)充氧氣。因?yàn)殚_口的位置是固定的，所以煙氣的流出會(huì)受到限制。
典型例子就是——室內(nèi)火災(zāi)中煙氣通過房間靠后位置的破碎窗戶流出。當(dāng)通往樓梯井的門被開啟時(shí)，熾熱的可燃?xì)怏w會(huì)自動(dòng)點(diǎn)燃。
如果看到煙氣在門外自動(dòng)點(diǎn)燃后立即將房門關(guān)上，那么在氧氣被消耗完后火焰會(huì)熄滅。
當(dāng)試圖給樓閣火災(zāi)通風(fēng)時(shí)，有時(shí)會(huì)看到煙氣自動(dòng)點(diǎn)燃。當(dāng)煙氣與空氣接觸時(shí)，就會(huì)立即點(diǎn)燃。很明顯此時(shí)的火災(zāi)是通風(fēng)控制的。
判定此時(shí)的燃燒是由于煙氣在開口處自燃還是起源于室內(nèi)的火焰是很困難的。
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