2019消防技术实务刘谛版精讲考点：灭火器基本原理

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第三篇 建筑消防设施

第59讲 灭火器基本原理

第十三章 建筑灭火器配置

第一节 灭火器的分类

不同种类的灭火器适用于不同物质的火灾，其结构和使用方法也各不相同 。灭火器的种类较多，按其移动方式可分为手提式灭火器和推车式灭火器；按驱动灭火剂的动力来源可分为储气瓶式灭火器和储压式灭火器；按所充装灭火剂可分为水基型灭火器、干粉灭火器、二氧化碳灭火器、洁净气体灭火器等；按灭火类型可分为A类灭火器、B类灭火器、C类灭火器、D类灭火器、E类灭火器等。

各类灭火器一般都有特定的型号与标识，我国灭火器的型号是按照《消防产品型号编制方法》（GN 11-1982）编制的。它由类、组、特征代号及主要参数几部分组成。类、组、特征代号用大写汉语拼音字母表示，一般编在型号首位，是灭火器本身的代号，通常用“M”表示。灭火剂代号编在型号第二位：F-干粉灭火剂；T-二氧化碳灭火剂；Y—1211灭火剂；Q-清水灭火剂。形式号编在型号中的第三位是各类灭火器结构特征的代号。目前，我国灭火器的结构特征有手提式（包括手轮式）、推车式、鸭嘴式、舟车式、背负式五种，分别用S、T、Y、Z、B表示。型号最后面的阿拉伯数字代表灭火剂质量或容积，一般单位为kg或L，如“MF/ABC2”表示2kgABC干粉灭火器；“MSQ9 ”表示容积为9L的手提式清水灭火器；“MFT50”表示50kg 推车式（碳酸氢钠）干粉灭火器。国家标准规定，灭火器型号应以汉语拼音大写字母和阿拉伯数字标于筒体。

根据 《建筑灭火器配置验收及检查规范 》（GB 50444—2008）规定，酸碱型灭火器、化学泡沫灭火器、倒置使用型灭火器以及氯溴甲烷、四氯化碳灭火器应报废处理，也就是说，这几类灭火器现已被淘汰。目前，常用灭火器的类型主要有水基型灭火器、干粉灭火器、二氧化碳灭火器、洁净气体灭火器等

一、水基型灭火器

水基型灭火器是指内部充入的灭火剂是以水为基础的灭火器，一般由水、氟碳催渗剂、碳氢催渗剂、阻燃剂、稳定剂等多组分配合而成，以二氧化碳（氮气）为驱动气体，是一种有效的灭火器。常用的水基型灭火器有清水灭火器、水基型泡沬灭火器和水基型水雾灭火器三种。

（一）清水灭火器清水灭火器是指筒体中充装的是清洁的水，并以二氧化碳（氮气）为驱动气体的灭火器。一般有6L和9L两种规格，灭火器容器内分别盛装有6L 和 9L的水。

清水灭火器由保险帽、提圈、筒体、二氧化碳（氮气）气体储气瓶和喷嘴等部件组成，使用时摘下保险帽，用手掌拍击开启杆顶端灭火器头，清水便会从喷嘴喷出。它主要用于扑救固体物质火灾，如木材、棉麻、纺织品等的初起火灾，但不适用于扑救油类、电气、轻金属以及可燃气体火灾。清水灭火器的有效喷水时间为1min左右，所以当灭火器中的水喷出时，应迅速将灭火器提起，将水流对准燃烧最猛烈处喷射；同时，清水灭火器在使用中应始终与地面保持大致垂直状态，不能颠倒或横卧，否则会影响水流的喷出。

（二）水基型泡沫灭火器

水基型泡沫灭火器内部装有AFFF水成膜泡沫灭火剂和氮气，除具有氟蛋白泡沫灭火剂的显著特点外，还可在烃类物质表面迅速形成一层能抑制其蒸发的水膜，靠泡沫和水膜的双重作用迅速有效地灭火，是化学泡沫灭火器的更新换代产品。它能扑灭可燃固体和液体的初起火灾，更多地用于扑救石油及石油产品等非水溶性物质的火灾（抗溶性泡沫灭火器可用于扑救水溶性易燃、可燃液体火灾）。水基型泡沫灭火器具有操作简单、灭火效率高、使用时不需倒置、有效期长、抗复燃、双重灭火等优点，是木竹类、织物、纸张及油类物质的开发加工、储运等场所的消防必备品，并广泛应用于油田、油库、轮船、工厂、商店等场所。

（三）水基型水雾灭火器

水基型水雾灭火器是我国2008年开始推广的新型水雾灭火器，具有绿色环保（灭火后药剂可100%生物降解，不会对周围设备与空间造成污染）、有效阻燃、抗复燃性强、灭火速度快、渗透性强等特点，是之前其他同类型灭火器所无法相比的。该产品是一种高科技环保型灭火器，在水中添加少量的有机物或无机物可以改进水的流动性能、分散性能、润湿性能和附着性能等，进而提高水的灭火效率。它能在3s内将一般火势熄灭，不复燃，并且具有将近千度的高温瞬间降至30~40℃的功效，主要适合配置在具有可燃固体物质的场所，如商场、饭店、写字楼、学校、旅游场所、娱乐场所、纺织厂、橡胶厂、纸制品厂、煤矿甚至家庭等。

二 、干粉灭火器

干粉灭火器是利用氮气作为驱动气体，将筒内的干粉喷出灭火的灭火器。干粉灭火器内充装的是干粉灭火剂。干粉灭火剂是用于灭火的干燥且易于流动的微细粉末，由具有灭火效能的无机盐和少量的添加剂经干燥、粉碎、混合而成的微细固体粉末组成。它是一种在消防中得到广泛应用的灭火剂，且主要用于灭火器中。除扑救金属火灾的专用干粉化学灭火剂外（干粉灭火剂一般分为BC干粉灭火剂和ABC干粉灭火剂两大类），目前国内已经生产的产品有憐酸铵盐、碳酸氢钠、氯化钠、氯化钾干粉灭火剂等。

干粉灭火器可扑灭一般的可燃固体火灾，还可扑灭油、气等燃烧引起的火灾，主要用于扑救石油、有机溶剂等易燃液体、可燃气体和电气设备的初起火灾，广泛用于油田、油库、炼油厂、化工厂、化工仓库、船舶、飞机场以及工矿企业等

三、二氧化碳灭火器

二氧化碳灭火器内充装的是二氧化碳气体，靠自身的压力驱动喷出进行灭火。二氧化碳是一种不燃烧的气体。它在灭火时具有两大作用：一是窒息作用，当把二氧化碳释放到灭火空间时，由于二氧化碳迅速汽化、稀释燃烧区的空气，当使空气的氧气含量减少到低于维持物质燃烧所需的极限含氧量时，物质就不会继续燃烧从而熄灭；二是冷却作用，当二氧化碳从瓶中释放出来，由于液体迅速膨胀为气体，会产生冷却效果，致使部分二氧化碳瞬间转变为固态的干冰，在干冰迅速汽化的过程中要从周围环境中吸收大量的热量，从而达到灭火的目的。二氧化碳灭火器具有流动性好、喷射率高、不腐蚀容器和不易变质等优良性能，用来扑救图书、档案、贵重设备、精密仪器、600V 以下电气设备及油类的初起火灾

四、洁净气体灭火器

这类灭火器是将洁净气体（如 IG-541、七氟丙烷、三氟甲烷等）灭火剂直接加压充装在容器中，使用时灭火剂从灭火器中排出，形成气雾状射流射向燃烧物，当灭火剂与火焰接触时发生一系列物理化学反应，使燃烧中断，达到灭火的目的。洁净气体灭火器适用于扑救可燃液体、可燃气体和可熔化的固体物质以及带电设备的初起火灾，可在图书馆、宾馆、档案室、商场以及各种公共场所使用。其中，IG-541灭火剂的成分为50%的氮气、10%的二氧化碳和40%的惰性气体。洁净气体灭火器对环境无害，在自然环境中存留期短，灭火效率高且低毒，适用于有工作人员常驻的防护区，是卤代烷灭火器在现阶段较为理想的替代产品。

第二节 灭火器的构造

二 、 灭火器构造

（一）手提式灭火器手提式灭火器的结构根据驱动气体的驱动方式可分为储压式、外置储气瓶式和内置储气瓶式三种形式。外置储气瓶式和内置储气瓶式主要应用于干粉灭火器，随着科技的发展，性能安全可靠的储压式干粉灭火器逐步取代了储气瓶式干粉灭火器。储气瓶式干粉灭火器较储压式干粉灭火器构造复杂、零部件多、维修工艺繁杂；在储存时，此类灭火器筒体内的干粉易吸潮结块，若维护保管不当，将影响灭火器的安全使用性能；在使用过程中，平时不受压的筒体及密封连接处瞬间受压，一旦灭火器筒体承受不住瞬时充入的高压气体，就容易发生爆炸事故。目前这两种结构的灭火器已经停止生产，市场上主要是储压式结构的灭火器，如干粉灭火器、水基型灭火器等都是储压式结构，如图3-13-1所示。

手提储压式灭火器主要由筒体、器头阀门、喷（头）管、保险销、灭火剂、驱动气体（一般为氮气，与灭火剂一起充装在灭火器筒体内，额定压力一般为1.2?1.5mPa）、压力表以及铭牌等组成。在待用状态下，灭火器内驱动气体的压力通过压力表显示出来，以便判断灭火器是否失效。

使用手提式干粉灭火器时，应手提灭火器的提把或肩扛灭火器到火场。在距燃烧物3m左右，放下灭火器，先拔出保险销，一只手握住开启压把，另一只手握在喷射软管前端的喷嘴处。如果灭火器无喷射软管，则可一只手握住开启压把，另一只手扶住灭火器底部的底圈部分。先将喷嘴对准燃烧处，用力握紧开启压把，对准火焰根部扫射。在使用干粉灭火器灭火的过程中要注意，如果在室外，应尽量选择在上风方向。

手提式二氧化碳灭火器结构与手提储压式灭火器结构相似，只是充装压力较高而已，一般在5.0MPa左右，二氧化碳既是灭火剂又是驱动气体。以前二氧化碳灭火器除鸭嘴式外，还有一种手轮式结构，由于操作不便、开启速度慢等原因，现已明令淘汰。手提式二氧化碳灭火器 结构如图3-13-2所示

手提式二氧化碳灭火器的结构与其他手提式灭火器的结构基本相似，只是二氧化碳灭火器的充装压力较大，取消了压力表，增加了安全阀。判断二氧化碳灭火器是否失效一般采用称重法。标准要求二氧化碳灭火器每年至少检查一次，低于额定充装量的95%就应进行检修。

灭火时只要将灭火器提到火场，在距燃烧物3m左右放下灭火器，拔出保险销，一只手握住喇机筒根部的手柄，另一只手紧握启闭阀的压把。对没有喷射软管的二氧化碳灭火器，应把喇叭筒往上扳70°?90°。灭火时，当可燃物呈流淌状燃烧时，使用者将二氧化碳灭火剂的喷流由近而远向火焰喷射。如果可燃液体在容器内燃烧，则使用者应将喇机筒提起，从容器的一侧上部向燃烧的容器中喷射，但不能使二氧化碳射流直接冲击可燃液面，以防止将可燃液体冲出容器而扩大火势，造成灭火困难。使用二氧化碳灭火器扑救电气火灾时，如果电压超过600V， 应先断电后灭火。

需要注意的是，使用二氧化碳灭火器时，在室外使用的，应选择在上风方向喷射，使用时宜佩戴手套，不能直接用手抓住喇叭筒外壁或金属连接管，以防止手被冻伤；在室内狭小空间使用的，灭火后操作者应迅速离开，以防窒息。

（二）推车式灭火器

推车式灭火器主要由灭火器筒体、阀门机构、喷管喷枪、车架、灭火剂、驱动气体 （一般为氮气，与灭火剂一起密封在灭火器筒体内）、压力表及铭牌等组成。铭牌的内容与手提式灭火器的铭牌内容基本相同。

推车式灭火器一般由两人配合操作，使用时两人一起将灭火器推或拉到燃烧处，在距燃烧物10m左右停下，一人快速取下喷枪（二氧化碳灭火器为喇叭筒）并展开喷射软管，然后握住喷枪（二 氧化碳灭火器为喇叭筒根部的手柄），另一人快速按逆时针方向旋动手轮，并开到最大位置。灭火方法和注意事项与手提式灭火器基本一致。

第三节 灭火器的灭火机理与适用范围

一 、灭火器的灭火机理

（一）干粉灭火器

干粉灭火器的主要灭火机理，一是靠干粉中的无机盐的挥发性分解物，与燃烧过程中燃料所产生的自由基或活性基团发生化学抑制和催化作用，使燃烧的链式反应中断而灭火；二是靠干粉的粉末落在可燃物表面，发生化学反应，并在高温作用下形成一层玻璃状覆盖层，从而隔绝氧气，进而窒息灭火。另外，还有部分稀氧和冷却作用。

（二）二氧化碳灭火器

二氧化碳作为灭火剂已有100多年的历史，其价格低廉，获取、制备容易。二氧化碳主要依靠窒息作用和部分冷却作用灭火。二氧化碳具有较高的密度，约为空气的1.5倍。在常压下，液态的二氧化碳会立即汽化，一般1kg的液态二氧化碳可产生约0.5m3的气体。因而灭火时，二氧化碳气体可以排除空气而包围在燃烧物体的表面或分布于较密闭的空间中，降低可燃物周围和防护空间内的氧浓度，产生窒息作用而灭火。另外，二氧化碳从储存容器中喷出时，会由液体迅速汽化成气体，从而从周围吸收部分热量，起到冷却的作用。

二、灭火器的适用范围

（一）A 类火灾（固体物质火灾）

水基型（水雾、泡沫）灭火器、ABC干粉灭火器，都能用于有效扑救A类火灾。

（二）B 类火灾（液体或可溶化的固体物质火灾）

发生B 类火灾时，可使用水基型（水雾、泡沫）灭火器、BC干粉灭火器或ABC干粉灭火器、洁净气体灭火器进行扑救。

（三）C 类火灾（气体火灾）

发生C类火灾时，可使用干粉灭火器、水基型（水雾）灭火器、洁净气体灭火器、二氧化碳灭火器进行扑救。

（四）D 类火灾（金属火灾）

发生D类火灾时，可用 7150灭火剂（俗称液态三甲基硼氧六环，这类灭火剂我国目前没有现成的产品，它是特种灭火剂，适用于扑救D类火灾，其主要化学成分为偏硼酸三甲酯）进行灭火，也可用干沙、土或铸铁屑粉末进行灭火。在扑救此类火灾的过程中要注意，必须有专业人员指导，以避免在灭火过程中不合理地使用灭火剂而适得其反。

（五）E 类火灾（带电火灾）

发生物体带电燃烧的火灾时，最好使用二氧化碳灭火器或洁净气体灭火器进行扑救，如果没有，也可以使用干粉灭火器、水基型（水雾）灭火器进行扑救。应注意的是，当使用二氧化碳灭火器扑救电气火灾时，为了防止短路或触电，不得选用装有金属喇叭喷筒的二氧化碳灭火器；如果电压超过600V，应先断电后灭火（600V以上电压可能会击穿二氧化碳，使其导电，危害人身安全）。

（六）F 类火灾（烹饪器具内的烹饪物火灾）

F 类火灾通常发生在家庭或饭店。当烹饪器具内的烹饪物（如动植物油脂）发生火灾时，由于二氧化碳灭火器对F类火灾只能暂时扑灭，容易复燃，因此一般可选用BC干粉灭火器（试验表明，ABC干粉灭火器对F类火灾灭火效果不佳）、水基型（水雾、泡 沫）灭火器进行扑救。

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