滅火器工作原理工作原理

滅火器工作原理

滅火器是堅(jiān)固的金屬筒體，里面裝著水或滅火材料。當(dāng)按下筒體頂部的拉桿時(shí)，產(chǎn)生的高壓會(huì)把筒體內(nèi)部的滅火劑擠壓出來，這與噴霧氣罐噴射材料的方式相似。右邊是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的滅火器示意圖。

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在這個(gè)滅火器中，有一根塑料吸管從貯氣瓶的底部延伸至滅火器頂部。裝有彈簧的控制閥阻擋了從吸管到噴嘴的通道。在筒體的頂部有一個(gè)稍小的筒體，里面裝滿壓縮氣體--如液體二氧化碳。放氣閥防止了壓縮氣體的泄漏。

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要使用滅火器，應(yīng)拉出安全栓并壓下操作桿;操作桿推動(dòng)作用桿，作用桿向下擠壓裝有彈簧的控制閥來打開噴嘴的通道;作用桿底部的尖端刺透貯氣瓶的放氣閥。

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壓縮氣體釋放，會(huì)對滅火劑產(chǎn)生向下壓力。這壓力相當(dāng)大，能夠?qū)缁饎┩ㄟ^吸管推至噴嘴。滅火器的正確使用方法是要使之直接對準(zhǔn)燃料，而不是火焰本身，并以掃地般的動(dòng)作往低處左右噴灑滅火劑流。

以下是典型的木頭燃燒的一系列過程:

第一 木頭被某物加熱至很高的溫度。這可以是很多東西--聚焦的光、摩擦 和其他已在燃燒的東西。

第二 當(dāng)木頭達(dá)到攝氏260度時(shí)，熱量會(huì)分解某些構(gòu)成木頭的纖維素材料。

第三 被分解的材料以揮發(fā)氣體的形式釋放出來，這種揮發(fā)氣體通常由氫氣、碳和氧氣組成。

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第四 當(dāng)揮發(fā)氣體達(dá)到一定溫度時(shí)，復(fù)合分子分裂，原子重新與氧氣結(jié)合形成水、二氧化碳以及其他物質(zhì)。

第五 揮發(fā)氣體升到空氣中之后就形成了火焰。從火焰中產(chǎn)生的碳原子加熱后發(fā)出了光。

第六 火焰散發(fā)的熱使燃料一直保持在燃燒溫度，因此只要有燃料和氧氣，就會(huì)一直燃燒下去。

大家可以看出，這個(gè)過程涉及到三個(gè)基本要素:

第一 極高的熱度

第二 氧氣(或其他類似氣體)

第三 燃料

滅火器的設(shè)計(jì)原理就是來通過去除其中至少一個(gè)元素來達(dá)到滅火目的。要撲滅火災(zāi)，我們必須有效地去除其中一個(gè)要素。

第一 除熱的最好辦法是往火上澆水。這樣可以使燃料冷卻至著火點(diǎn)溫度以下，從而阻止燃燒循環(huán)。

第二 要阻斷氧氣，可以通過把火悶住使之不與空氣接觸。撲滅小火的一個(gè)方法是用厚毛毯蓋住火。另外一種方法是往上面倒非易燃材料，如沙子或發(fā)酵粉。

第三 對很多火災(zāi)來說，去除燃料是最困難的一種方法。例如，當(dāng)房子著火時(shí)，房子本身就是潛在的燃料。這種情況下，燃料只有被火燒盡時(shí)，才能被真正去除。

滅火器工作原理

火是化學(xué)燃燒反應(yīng)，通常是空氣中的氧氣和某些燃料如木頭或汽油之間發(fā)生的反應(yīng)所引起的。當(dāng)然，木頭和汽油不會(huì)僅僅因?yàn)榕c氧氣接觸就自發(fā)燃燒，燃料只有被加熱到著火點(diǎn)溫度時(shí)，燃燒反應(yīng)才會(huì)產(chǎn)生?；鹗怯傻入x子體狀態(tài)的物質(zhì)組成的，plasma是由英國物理學(xué)家Sir William Crookes在1879年確定的物質(zhì)的第四種狀態(tài)其它三種是固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)。

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第一 水 滅火器A類滅火器最常用的滅火劑是水。水對燃料表面有極佳降溫效果，可減低燃料氣化。滅火器的水通常不會(huì)大量霧化，因此對燃燒中的氣體作用不大。通常水劑滅火器內(nèi)會(huì)加入少量其他化學(xué)品，以避免滅火器生銹。部份滅火器亦加入少量化學(xué)物減少水的表面張力，讓水能更容易滲入燃燒中物體內(nèi)部。

水不一定能救滅液體(B類)火災(zāi)，視乎液體燃燒的份子的極性。水可以救滅極性燃料如酒精的火，但用在非極性燃料如燃油上，卻會(huì)把火散開，令其更為不受控。

把水射到電火上，可能會(huì)令施用者被電擊。除非電力肯定已被切斷，或者使用特別噴嘴，令水成為非連續(xù)之水珠，否則不應(yīng)用水在電火之上。

第二 泡沬

以滅火器撲滅汽油火泡沬常被用在B類火之上，亦可用在A 類火。通常泡沫滅火劑是水加入泡沫劑，令泡沫能浮在燃燒中的液體之上，隔絕火及燃燒表面。普通泡沫可用在非極化燃料如汽油之上，但用在極化液體如酒精或甘油則可能會(huì)過快分解而失效。儲(chǔ)存大量極化易燃液體的地方要使用特別之酒精泡沬。

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第三 干粉

B類或電火即E類，或美國之C類可使用干粉滅火劑。干粉滅火劑主要為兩類:

BC粉是碳酸氫鈉或碳酸氫鉀粉末，以二氧化碳或氮?dú)馔苿?dòng)。粉末能吸收火的熱力，令燃燒的化學(xué)反應(yīng)無法繼續(xù)。部分粉末亦可稍為抑制化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行。粉末可令火勢暫停漫延，但未必足以壓滅火。因此通常會(huì)與泡沫一同使用。

ABC粉是硫化氨或磷化氨。除了能壓制火外，更會(huì)溶解成一層黏膜，阻隔燃燒表面與氣體的熱力傳送。因此對A類火亦有效。ABC 粉是對付多種火最佳的選擇。但對付立體的A類火，則以水或泡沫較為有效。

這兩類粉劑皆可用在電火之上。但其腐蝕性很可能令設(shè)備無法修復(fù)。

第四 濕粉

以乙酸鉀或檸檬酸鉀及碳酸氫鉀造成，可用在廚房火災(zāi)K類上。粉末除了降溫外，亦能皂化，在煮食油上形成一層泡沫。但皂化只會(huì)在動(dòng)物油脂上發(fā)生，因此不能用在B類火上。

第五 二氧化碳

二氧化碳滅火器二氧化碳(CO2)可用在B類，C及E 類火上。作用是把空氣排擠，令火失去氧氣熄滅。因?yàn)槎趸际菤怏w不會(huì)殘留，因此用于電火可避免損壞設(shè)備。二氧化碳用在A類火上是可行的，但必須長時(shí)間使用，手提滅火器不可能提供足夠的劑量。二氧化碳滅火器的噴喉頂部通常為一筒狀。由于二氧化碳儲(chǔ)存在滅火器時(shí)是十分低溫，使用時(shí)要小心避免接觸，以免引起凍傷。因使用二氧化碳滅火時(shí)，會(huì)減少火場及燃燒物品的氧氣量，所以在空氣不流通的環(huán)境下使用二氧化碳滅火，會(huì)影響呼吸，不適合長時(shí)間使用，使用后必須盡快離開現(xiàn)場。

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第六 鹵化烷

鹵化烷滅火器鹵化烷(Halon，亦稱海龍、哈隆)是一種多功能滅火劑，能救滅D類以外的火，而且只需頗低的份量(不足5%)即可。鹵代烷用在A類火亦可，但其效果不佳，9磅4公斤的鹵代烷滅火器只等于1/4加侖水，而且易為風(fēng)所影響。鹵代烷是少數(shù)在飛機(jī)內(nèi)亦可安全施放的滅火劑，不會(huì)對'飛機(jī)'構(gòu)成腐蝕;飛機(jī)上常用Halon 1211。在密封的情況下，鹵化烷有微毒;非常溫壓下，甚至可能水解出"光氣"。鹵化烷能改變火的熱力分布，同時(shí)抑制火的化學(xué)反應(yīng)。由于鹵化烷屬氯氟化碳，會(huì)對臭氧層造成破壞，因此正逐漸被取代。1992年起加拿大已禁止使用及販賣鹵化烷滅火器。2003年以后歐洲及英國亦禁止在飛機(jī)以外使用鹵化烷。在中國，據(jù)國家環(huán)境保護(hù)總局規(guī)范，鹵化烷被禁止用作滅火劑。

第七 氟化碳合物

美國杜邦化工開始生產(chǎn)以接近飽和之氟化碳合物作滅火劑，替代鹵化烷。這些滅火劑據(jù)稱毒性較鹵化烷低，不會(huì)損害臭氧層，但使用時(shí)濃度要比鹵化烷高一半。

第八 D類火

D類火由燃燒中的金屬產(chǎn)生。這類火制造大量高熱及極具反應(yīng)性。例如燃燒中的鎂會(huì)把水分解，產(chǎn)生的氫氣可引起爆炸;鹵化烷亦會(huì)被分解成有毒之光氣，同樣可能產(chǎn)生爆炸。就算是以氮?dú)饣蚨趸及鼑紵械慕饘?，仍然可能繼續(xù)悶燒，并能把二氧化碳變成有毒之一氧化碳。因此對D類火并沒有單一滅火劑可用，而必須按所儲(chǔ)物料預(yù)備不同滅火劑。而使用時(shí)亦必須經(jīng)過特別訓(xùn)練。部份用在D類火的滅火劑如下:

氯化鈉及石墨粉末，以鏟施放。適用于鈉、鉀、鎂、鈦、鋁等多數(shù)金屬火。

石墨粉末以長柄鏟施放，用于金屬粉末起火。滅火器的氣體可能把金屬粉吹起，引起塵爆。石墨能隔絕空氣及帶走熱力。

以氬氣推動(dòng)銅粉滅鋰火。氬能隔絕空氣及銅能帶走熱力，并黏附在溶解之鋰金屬上。

在沒有以上物料時(shí)，必要時(shí)以長柄鏟把干沙堆在金屬火上。但沙中的極少水份都有可能引起蒸氣爆炸，把金屬射到四周。

第九 細(xì)水霧

細(xì)水霧是海龍滅火器的替代品，可以撲滅液體火。其主要機(jī)理是吸熱、置換氧氣和隔絕輻射。

釋放的可以是固體、液體或氣體滅火劑。