第2章 火灾报警系统整体方案设计
2.1 火灾产生原理与过程
火灾是一种失去人为控制的由燃烧造成的灾害,产生火灾的基本要素是可燃
物、助燃物和点火源。可燃物以气态、液态和固态三种形态存在,助燃物通常是
空气中的氧气。根据可燃气体与空气混合方式不同有两种燃烧方式,如果在燃烧
前,可燃气就与空气均匀混和,则称之为预混燃烧;如果可燃气体和空气分别进
入燃烧区边混合边燃烧,则称之为扩散燃烧。液体和固体是凝聚态物质,难与空
气均匀混合,它们燃烧的基本过程是当从外部获取一定的能量时,液体或固体先
蒸发成蒸汽或分解出可燃气体(如 CO、H
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等)的分子团、灰烬和未燃烧的物质颗粒
悬浮在空气中,称之为气溶胶。一般气溶胶的分子较小(直径 0.01μm)。在产生
气溶胶的同时,产生分子较大(直径 0.01 一 10μm)的液体或固体微粒,称为烟雾。
可燃气体与空气混合,在较强火源作用下产生预混燃烧。着火后,燃烧产生的热
量使液体或固体的表面继续放出可燃气体,并形成扩散燃烧。同时,发出含有红、
紫外线的火焰,散发出大量的热量
[11]
。这些热量通过可燃物的直接燃烧、热传导、
热辐射和热对流,使火从起火部位向周围蔓延,导致了火势的扩大,形成火灾。
其中的气溶胶、烟雾、火焰和热量都称为火灾参量,通过对这些参量的测定便可
确定是否存在火灾。
根据火灾发生时产生现象的不同,可以将火灾分为慢速阴燃、明火和快速发
展火焰等。阴燃就是在疏松或颗粒介质中形成的缓慢进行的热解和氧化反应,它
能长时间自行维持并传播,当条件发生变化时,或者自行熄灭,或者转化为明火。
明火则是火灾发生时燃烧火焰产生的热量使液体或固体的表面放出可燃气体,并
形成扩散燃烧,同时发出含有红、紫外线的火焰。快速发展火焰则是火灾扩散的
速度特别快,这种类型的火灾一般为空气中混有大量可燃气体。通过大量的研究
表明阴燃是诱发火灾的重要原因
[12]
。
总的来说,普通可燃物在燃烧时表现为以下形式:首先是产生燃烧气体,然
后是烟雾,在氧气充足的条件下才能达到全部燃烧,产生火焰,发出可见光和不
可见光,并散发出大量的热,使环境温度升高。起火过程中,起初和阴燃两个阶
段所占的时间比较长,虽然产生大量的烟雾,但是环境温度不太高,若探测器就
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