滅火原理在油（氣）田的應用研究與探索

鄭超 趙學武 劉棟民 姚萬存

摘要：熟知燃燒的定義、燃燒的充分條件及燃燒的必要條件，清楚滅火的基本原理，對于消除油（氣）田火災隱患和預防火災發生有一定的指導作用，真正把“安全第一，預防為主”理念落到實處，確保油（氣）田生產安全，健康發展。

關鍵詞：原理 應用 研究 探索

1 燃燒定義及條件

1.1 燃燒的定義

燃燒是發光、發熱、火焰、發煙的氧化還原反應。

1.2 燃燒的必要條件：

可燃物、氧化劑、引火源和鏈式反應。

1）可燃物：凡是能與空氣中的氧或其它氧化劑起燃燒的化學反應稱可燃物。按物理狀態可分為氣體、液體和固定可燃物。

2）氧化劑：能與可燃物質發生氧化反應的物質。氧化劑主要包括空氣中的氧、氟、氯等

3）引火源：是指供給可燃物和氧化劑發生燃燒反應的能量來源。常見的是熱能，還有機械能、電能、化學能轉變的熱能等。

4）鏈式反應：有焰燃燒都存在鏈式反應，可燃物在燃燒前會裂解成更簡單的分子。

1.3 燃燒的充分條件

1）一定的可燃物濃度：可燃氣體或蒸汽只有達到一定濃度時，才會發生燃燒或爆炸。甲烷只在濃度達到5%濃度以上才有可能燃燒。而汽油-38℃以下、甲醇在7℃以下等均達不到燃燒的濃度。

2）一定的氧含量。甲烷、汽油氧含量濃度達到一定條件就可燃燒。甲烷在空氣中的爆炸范圍為5.3%～14%，而在純氧中的爆炸范圍則放大到5.0%～61%。甲烷的極限氧含量為12%。

3）一定的點火能量。各種不同的可燃物發生燃燒，本身固定的最小點火能量要求。

4）未受抑制的鏈式反應

對于無焰燃燒，以上條件同時存在，相互作用，燃燒就會發生。

2 滅火的基本原理

2.1 冷卻法

使可燃物溫度降低到燃點或閃點以下， 從而使燃燒熄滅的方法。

對于可燃固體將其冷卻到燃點以下；對于可燃液體將其冷卻到閃點以下，就會終止燃燒。用水撲滅一般固體物質的火災，主要通過冷卻作用、窒息作用和沖擊作用來實現，水能吸收大量的熱，使燃燒物質的溫度迅速降下來，終止燃燒。

2.2 窒息法

使氧氣濃度降低造成燃燒熄滅的方法

一般甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等碳氫化合物或蒸汽通常在氧濃度低于15%時不能維持燃燒。用來降低氧濃度的氣體有二氧化碳、氮氣、水蒸氣、細水霧或超級細水霧等。密閉或半密閉空間的火災，經常用稀釋氧濃度的方法來滅火。

2.3 隔離法

將可燃物與助燃物及火源分割開的滅火方法

在火災中，關閉上下游可燃氣體或液體閥門，切斷流向火源的通道；打開放空或有關閥門，使已經發生燃燒的容器或受到火災威脅的容器中可燃氣體或可燃液體通過管道流向流到安全區域，都是隔離滅火。殘余可燃物燃盡，火就自熄了。在工業動火中，通過氮氣置換或打隔離球方法預防火災發生。

2.4 化學抑制法：破壞鏈鎖反應

能有效抑制自由基的產生或者能夠迅速降低火焰中H+ OH- O-2等自由基濃度，燃燒就會中止。干粉滅火劑，其表面能夠捕獲H+ 和OH-使之結合成水，自由基濃度快速下降，導致燃燒中止。

3 滅火原理的研究

（1）具備了燃燒的必要條件，并不意味著燃燒，還有一個“量”的概念，這就是燃燒的充分條件

（2）根據燃燒的基本條件要求，任何可燃物質產生燃燒都必須具備燃燒的必要條件和充分條件，滅火就是破壞燃燒條件使燃燒反應終止。

（3）干粉滅火劑，其表面能夠捕獲H+ 和OH-使之結合成水，自由基濃度快速下降；將可燃物與助燃物及火源分割開；使氧氣濃度降低造成燃燒熄滅等都方法都可以滅火。

4 滅火原理在實際工作中應用

（1）在集氣站、處理廠分離器、壓縮機等區域，要嚴防天然氣泄漏、嚴防空氣進入分離器等、嚴防作業過程產生火花，嚴禁違章作業，可燃物、氧化劑、引火源，嚴格控制兩個或三個條件，達到萬無一失，確保安全生產。

（2）火場可用冷卻法直接滅火，還可用水冷卻尚未燃燒的可燃物質，防止其達到燃點而燃燒；也用水冷卻火災相鄰的壓力容器、管線、井口、生產裝置，以防止受熱變形或發生爆炸。

（3）排除生產裝置、容器內的可燃氣體、液體；關閉設備上的或管道上閥門，阻止可燃氣體、液體流入燃燒區。阻攔、疏散易燃可燃液體或擴散的可燃氣體；把火源附近的易燃易爆物品轉移到安全地點；拆除與著火毗鄰的易燃建筑結構，阻止火勢蔓延。

（4）在封閉或半封閉空間，生產設備或容器內著火，可用惰性氣體體或水蒸氣滅火；阻止新鮮空氣進入。

（5）工業動火中動火作業計劃書必須內容完整，確認的內容主要包括，動火部位、動火范圍、動火負責人、現場監督人、現場監護人、動火作業人、現場安全防護器材、消防器材、可燃氣體、有毒氣體、氧氣等濃度檢測器材及監測數據、封堵與隔離、卡開、盲死部位是否變化、措施是否落實、動火危害是否增加、風險辨識是否清楚、工藝及參數有無變化、安全措施及應急措施是否落實，要一一進行確認核實，確保動火安全。

（6）動火作業隔離必須做到，一是動火作業人員應在動火點上風處作業，避開油氣流可能噴射或封堵物射出的方位。二是與動火部位相連的油氣管線必須進行隔離、封堵或拆除。三是工業動火前必須切斷物料來源并加好盲板，經吹掃、清洗、置換后，檢測合格方可動火作業。四是與動火直接有關的閥門掛牌標明開或關的狀態。

（7）有限空間動火作業，要進行清洗、置換和通風后，檢測可燃氣體濃度，達到要求方可動火；對動火點及操作區域空氣中可燃氣體濃度進行檢測，動火施工作業中可燃氣體濃度應低于其爆炸下限的25%。有限空間作業，需檢測氣體濃度的主要有可燃氣體濃度、有毒有害氣體濃度和惰性氣體濃度，其可燃介質含量必須低于該介質與空氣混合物爆炸下限的10%，氧含量19.5%-23.5%，有毒有害氣體含量符合國家相關標準規定。

總之，物質燃燒必須同時具備四個條件，這些條件缺一不可。因而破壞已經產生的燃燒條件，就能基本滅火，在日常油（氣）田生產中，減少2-3燃燒個條件，就可以預防火災的發生。

5 結束語

探討滅火原理在油（氣）田的研究應用，主要為引起在油（氣）田工業動火作業中的施工人員高度重視，采取有效措施，消除火災隱患，確保施工安全和人身安全。

參考文獻：

[1]梁原主編.最新消防安全防火法規與事故認定處理強制性條文實施手冊。現代科技出版社

[2]任樹奎主編.火災爆炸常見事故與防范對策。中國勞動社會保障出版社