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2014年2月27日,贵阳一辆公交车发生燃烧。

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前不久,贵阳、杭州、广州等地先后发生公交车起火燃烧事件。公共场所的火灾经常会造成人员伤亡。火灾是如何发生、发展的?我们应如何防火、灭火和逃生?
撰文/程旭东 (中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室)
2010年11月15日,上海市一幢28层的公寓大楼发生特别重大火灾,造成58人死亡,71人受伤。2013年6月3日,长春市一家禽业公司发生特别重大火灾,造成121人死亡,77人受伤。2014年2月27日,贵阳市一辆公交车发生燃烧,6人死亡,35人受伤。7月15日,广州市一辆公交车在车站停靠时突然爆炸起火,导致2死32伤……
我们在日常生活中经常看到各种火灾事故案例,近期更是公交车火灾事故不断,对普通百姓的人身安全造成严重伤害。那么,火灾到底是如何发生、发展的?遇到火灾时应该如何灭火、逃生?
火灾是如何发生的?
火的使用是人类迈向文明的重要标志。然而,火如果失去控制,在燃烧条件充分的情况下自由发展,则会导致危及生命财产安全的复杂燃烧现象,这就是火灾。火灾的发生虽然具有一定的偶然性和随机性,但其中仍然有很多科学规律可循。
火三角
发生火灾的情况虽然复杂多变,但都必须具备一些基本的燃烧条件,也就是必须要有可燃物(燃料)、助燃剂和点火源,这被称为"火三角"。这三个条件缺一不可,并且只有三个因素相互作用时,火灾才能发生。
可燃物(即燃料)就是能与空气中的氧或者其他氧化剂起燃烧化学反应的物质,可能是气体、液体或固体。可燃物大多是含碳和氢的化合物(例如天然气、汽油、木头、纸张、棉布、塑料等),不过某些金属(如镁、铝、钙)在特定的条件下也可以燃烧。助燃剂是帮助和支持可燃物燃烧的物质,也就是能与可燃物发生氧化反应的物质,又叫氧化剂。通常,火灾中的助燃剂主要就是空气中的氧气。点火源则是引起可燃物与助燃剂发生燃烧反应的能量来源,最常见的就是热能。热能说起来简单,但其实它的来源很复杂,化学能、电能、机械能等都可以转变为热能。所以防火、灭火时,要全面考虑这些可能的点火源。
火灾的过程
火灾的整个发展过程大体可分为初期增长、充分发展和减弱三个阶段。在火灾初期增长阶段,燃烧现象通常并不明显。此时可能存在两种燃烧,也就是有火焰的燃烧和无火焰的燃烧(称为阴燃)。大部分固体燃烧属于明火燃烧,在火灾刚刚开始的阶段,燃烧的区域一般很小,而且火势、烟气等传播的速度较为缓慢,产生的热量有限,这一般是在着火10~15分钟以内,也是火灾最容易被扑灭的阶段。
随着火势的扩大,燃烧的物品越来越多,烟气也迅速增多,所产生的热量使得燃烧必备条件迅速得到满足,此时很容易发生"轰燃"现象,也就是可燃物在瞬间全部开始燃烧。一旦轰燃出现,就标志着火灾进入了充分发展阶段,此后室内温度可上升到高达1000℃以上。火灾充分发展阶段,火势增长速度可以说是不可控制的,火势迅猛,烟气浓烈,火场温度极高,被熊熊大火及浓烟笼罩,此刻灭火的可能性基本为零。这是最危险的阶段。火灾充分发展阶段的持续时间取决于可燃物的性质、数量和通风条件等。
最后,随着可燃物的消耗,火势慢慢减弱,直至熄灭。剩下的焦炭通常还将持续燃烧一段时间,同时由于燃烧释放的热量不会很快散失,着火区内温度仍然较高。
火灾是如何蔓延的?
通常的火灾,主要都是通过固体可燃物蔓延的。液体一般是在表面燃烧,而固体着火是一种立体燃烧。随着起火部位的不同,固体火灾可以向下蔓延、向上蔓延或水平蔓延。通常情况下,向上蔓延的速度最快,这主要是由于燃烧产生的高温气流会向上流经未燃烧部分的表面,有利于未燃烧部分的热解、气化和点燃。火的蔓延实际上是一个非常复杂的化学反应过程,蔓延速度受到周围可燃物密度、环境中氧的浓度、风速等多种因素的综合影响。燃烧的物体可以通过热传导、热对流和热辐射三种方式将能量传递给未着火区域的可燃物,进而使其被引燃。
火灾中的热传导 燃烧产生的热量,可以通过一些导热性好的建筑构件或建筑设备传导,使火灾蔓延到相邻的位置。火灾通过热传导的方式蔓延,有两个特点:一是火灾现场必须有导热性好的媒介,如金属构件;二是蔓延的距离较近,一般只能是相邻的建筑空间。热传导蔓延扩大的火灾,规模是有限的。
火灾中的热对流 热对流是火灾蔓延的一种主要方式,发生在建筑物内的火灾尤其如此。室内火灾发展达到全盛时,与外部之间压差很大,当门窗被烧穿后,由于热对流,烟火会快速涌入走廊。如果走廊内有可燃易燃物品,就会被高温烟气点燃。这样,火灾就会在走廊里蔓延,再从走廊向其他空间传播。
火灾中的热辐射 热辐射是相邻区域之间火灾蔓延的主要方式,这是一种物体通过电磁辐射的形式把热能向外散发的热传方式。高温烟气或燃烧火焰可以通过热辐射方式将能量传递给未被点燃的可燃物,使之发生热解燃烧。
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