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灭火中的危险
7.1干馏
可燃物质在与空气中的氧气发生剧烈的化学反应时,所产生出的气体、蒸汽和固体物质,称为燃烧产物。它的成分取决于可燃物质的化学结构和燃烧条件.通常大部分可燃物质都是有机化合物,主要是由碳、氢、氧、硫等组成,如果燃烧时含氧量充足,温度稳定且高于燃点温度,则为完全燃烧.其燃烧产物包括二氧化碳、水蒸汽、含硫气体等。如果含氧量不足或温度不稳定且低于燃点温度,则为不完全燃烧。其燃烧产物为一氧化碳,烟、焦炭等。
一、干馏的危险
所谓干馏,就是易燃物质或可燃物质在缺氧的条件下发生不完全燃烧的过程,而不仅仅是像我们所熟悉的那样狭义的将它理解为物质在隔绝空气的条件下高温分解的过程.
船舶在发生火灾时,一方面由于采取了切断通风等控制火灾的措施,因此燃烧往往都是不完全燃烧;另一方面由于船舶的舱室空间狭小且通风不好,所以在火场内部就会有大量的一氧化碳等有毒气体产生.干馏的危害主要表现在以下三个方面:
首先,这些有毒气体对进入该区域进行消防作业的人员构成威胁,当消防人员未戴呼吸器或防毒面具进入该区域进行消防作业时,就有可能发生中毒或窒息的危险;
再者,这些气体一般温度都很高,人员在没有任何防护措施的情况下吸入这些高温气体易使呼吸系统粘膜受热肿胀而窒息.
其次,这些易燃有害气体在遇到新鲜的空气,温度达到燃点温度后,会重新燃烧,产生新的火灾,造成更大的损失.
在船上,舱室分隔较多,形成了许多独立的空间,各自密闭。里面一旦发生火灾,空气不流通,使室内含氧量降低,可燃物发生不完全燃烧.此时如果打开房门,新鲜空气就会进入.不完全燃烧产生的一氧化碳气体就会发生闪燃,使室内燃烧加剧,如果有人在没有采取任何保护措施的情况下即冒然进入该舱室,就很可能被灼伤,而且还有窒息的危险.据统计,火灾中因一氧化碳中毒丧生的人比其他任何毒性燃烧产物致死的人都多。因此,一氧化碳中毒是火灾中人体中毒死亡的主要原因。实践表明在空气中仅含万分之五(0.05%)的一氧化碳,人体就有中毒的危险,人体的5min致死浓度为0.5%~1%。大量一氧化碳与空气混合而进一步扩大燃烧甚至发生爆炸,以及高温燃烧产生的对流或热辐射导致新的起火点,都将促使火势发展和蔓延以至灾情更加严重。在我们的周围还塞满了各种各样现代化的生活方式所带来的易燃物质,它们在不完全燃烧时会释放出各类有害气体,如氯化氢、氰化氢等。
对舱室内的火灾,在门窗关闭或空气不流通的情况下,消防人员进入室内进行灭火前,必须首先打开门窗,若火灾发生在船舶的货舱内,由于空气不易流通,消防人员进入灭火时,必须佩戴防毒面具或氧气(空气)呼吸器,以避免中毒的危险。如果发现消防人员有头昏、恶心、发冷等中毒症状,应立即撤离现场,使其在安全环境中休息,吸取新鲜的空气,严重的应进行医疗急救(如有可能,应送往医院进行急救)
因此,欲保证人员在消防过程中的安全,又能成功地完成灭火任务。关键在于正确地运用灭火战术或技术,加强防护措施,有效地避免火灾时的危险燃烧产物(主要是危险气体)可能造成的危害并采取有效的防护措施。
二、减轻干馏危险的方法及注意事项:
1、用水冷却密闭舱室的外部。
当发现有密闭舱室发生火灾时,可使用水枪冷却其外部,以降低其温度。
2、在水幕的掩护下蜷身进入密闭舱室的入口。
3、用直流水抢向着火舱室的顶部喷水。
注意:当发现一密闭舱室(房间或货舱等)有烟冒出时在没有准确判断之前,不要贸然采取措施。
7.3化学反应
化学反应就是由一种或几种化学物质参加,相互作用,生成一种或几种新的化学物质的过程.在船舶火灾的燃烧或灭火过程中都存在着许多化学反应。在这里我们要讨论的是水、热、水蒸汽、油、泡沫、CO2和砂子中的一种或几种和其他化学物质的反应过程.这些化学反应有些可以抑制燃烧,有益于灭火:也有些可以产生大量的热而导致自燃:有些则产生有毒气体和大量的烟;有些能帮助燃烧,使火势失去控制,使灭火变得更加困难,甚至导致发生爆炸等剧烈反应.因此在防火灭火过程中,必须要了解这些化学反应,才能够兴利除弊,正确运用,达到防火灭火的目的,为船舶的营运服务。船舶蕾运中常见的化学反应类型。
1、易燃气体的爆炸
所谓爆炸,是指物质氧化或分解反应的速度急剧增加,并在极短时间内放出大量能量的一种破坏力很大的现象。爆炸时,温度与压力急剧升高,并产生爆破或冲击波破坏作用。
可燃气体、可燃液体的蒸汽在空气中的体积分数太低或太高都不会发生爆炸.不同的可燃物质的爆炸极限各不相同.如果可燃气体或蒸汽在空气中的浓度低于爆炸下限时,遇明火既不会爆炸,也不会燃烧.如果可燃气体或者蒸汽在空气中的浓度高于爆炸上限时,遇到明火虽然不会爆炸,但接触空气可以发生燃烧。有时可能在燃烧一段时间后,又吸入新鲜空气,使可燃气体或者蒸汽在空气中的浓度下降,进入爆炸极限范围,便有可能发生先燃烧后爆炸;也有可能在燃烧发生后,可燃气体或蒸汽得到不断补充,使空气中可燃气体或蒸汽的浓度没有下降,具备连续燃烧的条件,便不会由燃烧转入爆炸.掌握可燃物质的爆炸极限,对我们做好防火防爆工作具有很大的实用意义:根据可燃物质的爆炸极限,可知道在哪些情况下容易使它们进入爆炸范围.焊炸下限较低的可燃气体或蒸汽,如果泄漏在空气中,即使泄漏量不是很大也容易进入爆炸极限范围,具有很大的爆炸危险性.因此在生产,运输及使用这类物品时,应特别注意防止“跑、冒、滴、漏”。爆炸上限较高的可燃气体和蒸汽,如果空气进入容器或管道设备中,即使不是很大的数量,也能使之进入爆炸极限范围,因此对这类物品的生产、运输、使用应注意设备的密闭性,并保持正压,严防空气侵入。
2、有毒气体及烟的产生
可燃物质的燃烧过程也就是可燃物质被空气中的氧剧烈氧化的过程,物质燃烧时产生热、火焰、烟现象及各类气态生成物等.这种氧化反应生成的气体、蒸汽和固体物质称为燃烧产物.不同物质的燃烧产物不同,其数量、组成等随物质的化学组成以及温度、空气的供给等燃烧条件而不同.大部分可燃物质都属于有机化合物,它们是由碳、氢、氧、硫、磷、氮等元素构成的.其中,碳、氢、硫、磷等在空气中完全燃烧,分别生成二氧化碳、水、二氧化硫及五氧化二磷等产物,它们都不能再发生燃烧。可燃物质在供氧不足的条件下燃烧,会生成不完全燃烧产物,最简单的不完全燃烧产物是一氧化碳,还有如醇类、酮类、醛类、醚类以及其他一些复杂的气态化合物。有些高分子材料的不完全燃烧还会生成氨、腈、醛、氰化物等,这些有毒气体会引起人员中毒、窒息、受害,给灭火工作造成许多不利因素,特别是危及人的生命安全。
烟是由于可燃物质燃烧时产生大量极小的悬浮状未完全燃烧的游离碳离于(其粒径一股为0.01~10um)、灰、尘及可燃物质的其他分解产物如氮、二氧化碳、—氧化碳等气体杂巢而成,且和热空气一起流动。
3、一氧化碳对人体的危害
一氧化碳对人体影响的机理是大大降低血红蛋白的输氧能力。长期接触含15ppm以上的一氧化碳,心电图的p波发生变化。空气中含一氧化碳0.05%时,人体就有中毒危险,人体的5分钟致死浓度为0.5-1%。
一氧化碳中毒的机理:
一氧化碳经呼吸道吸入,通过肺泡吸收,与血红蛋白结合后分布于全身。一氧化碳被吸收入血后,与血红蛋白结合成稳定的碳氧血红蛋白(HBCO),随血流分布于全身。一氧化碳与血红蛋白的亲和力要比氧与血红蛋白的亲和力大200-300倍,而碳氧血红蛋白的解离却比氧合血红蛋白缓慢3,600倍。故一氧化碳一经吸入,即与氧争夺同血红蛋白结合,碳氧血红蛋白形成后不易分离。此外,由于碳氧血红蛋白的存在,防碍了氧合血红蛋白的正常解离,使血液的带氧功能发生障碍,造成机体急性缺氧血症,因而导致人体缺氧。在一氧化碳浓度较高时,还可与细胞色素氧化酶的铁结合,抑制组织细胞的呼吸过程,阻碍其对氧的利用。由于中枢神经系统对缺氧最敏感,故首先受累,继而发生全身中毒。
表6.1一氧化碳中毒的程度与空气中一氧化碳的浓度及与接触时间的关系
(根据美国UL2034标准证明一氧化碳对人体的危害性)
空气中一氧化碳浓度 人体吸入收时间 中毒症状
100PPm 90分钟 无
200PPm 60分钟 轻微头痛
400PPm 45分钟 恶心、头痛
600~700PPm 38分钟 呕吐、休克
900PPm 38分钟 永久性脑损伤、死亡
注:1PPm=百万分之一浓度
如浓度再高,经几次深呼吸即会发生昏迷、痉挛、呼吸困难以致呼吸麻痹,医学上称为“卒中型”或“闪击样”中毒。中毒草者如及时抢救经治疗后绝大数可逐渐好转,少数会留下痴呆木僵型精神障碍等后遗症。中毒者中青年人较老年人敏感,孕妇、嗜酒者、肥胖者、慢性心血管病及呼吸系病患者、贫血及营养不良等人士对一如浓度再高,经几次深呼吸即会发生昏迷、痉挛、呼吸困难以致呼吸麻痹,医学上称为“卒中型”或“闪击样”中毒。中毒草者如及时抢救经治疗后绝大数可逐渐好转,少数会留下痴呆木僵型精神障碍等后遗症。中毒者中青年人较老年人敏感,孕妇、嗜酒者、肥胖者、慢性心血管病及呼吸系病患者、贫血及营养不良等人士对一氧化碳敏感性也较高。
4、二氧化碳对人体的危害
地球大气圈底层的二氧化碳含量约0.03%。正常人每小时约呼出21L二氧化碳,在机舱内,如二氧化碳不能得到及时且有效的排除,只需5小时左右二氧化碳浓度就升至1%。
一般情况下,船员在3%的二氧化碳环境中工作十小时,所有人的工作能力、智力活动能力显著下降。在1.5%的二氧化碳中工作几十天,工作能力和基础生理指标无明显变化,慢性呼吸性的酸碱度和电解质平衡出现明显变化,慢性呼吸性的酸碱度和电解质平衡出现明显的适应性改变,离开这个环境若干天也不会完全恢复,说明长期以往可能导致病理生理的变化,在0.5%~0.8%的二氧化碳中长期工作,未发现明显变化。
表6.2二氧化碳对人体的危害
CO2浓度 人体吸入后的影响
0.1 公共卫生容许的最高浓度
2.5 几小时内无明显反应
3.0 呼吸深度增大
4.0 对黏膜有刺激的感觉,头部有压迫感,持续数小时感到头痛、耳鸣、血压升高、呕吐
6.0 呼吸次数明显增加
8.0 呼吸困难
10.0 丧失意识
20.0 死亡 |
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