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整個拓展學習的課程，從頭到尾講的是室內(nèi)火災的發(fā)展階段。然而，這個圖表顯示的只是實際發(fā)生火災房間的情況，并不是相鄰房間的情況。 煙氣爆炸通常發(fā)生在相鄰房間。本章我們會討論什么情況會導致煙氣爆炸，怎樣去定義一個煙氣爆炸，以及它能夠產(chǎn)生的壓力的大小。  煙氣爆炸的定義 當房間的通風口很小時，回燃會導致壓力的急劇升高。通常情況下，回燃發(fā)生時只會有一小部分可燃氣和空氣預混合。 回燃的必備條件是在火災發(fā)展過程中通風情況發(fā)生變化。 另一方面，轟燃不會使壓力有特別明顯的升高。 在點燃之前，預混氣體所占的比例越大，壓力就會升得越高。 在與著火房間相鄰且沒有任何開口的房間的情況下，煙氣和空氣在點燃之前會充分混合。 當煙氣被點燃時，房間內(nèi)部的壓力無法被釋放，爆燃的能量巨大，足以破壞建筑物的整個結(jié)構(gòu)。這個現(xiàn)象被稱為煙氣爆炸。 著火房間也能發(fā)生煙氣爆炸，但這種情況很少見。   煙氣泄露到了相鄰房間并且被噴出的火焰點燃 ISO標準沒有為煙氣爆炸這個概念下定義。在這個課程中，我們使用下面的定義： 當著火房間的煙氣泄露到相鄰房間時，和空氣充分混合?；旌衔飼U展到整個空間或空間的一部分，并落到燃燒范圍內(nèi)。當混合物被點燃時壓力會急劇升高。這種情況稱為煙氣爆炸。 這里需要強調(diào)一下，雖然煙氣爆炸被歸為爆炸一類，但煙氣爆炸是一種爆燃而不是爆炸。 在前面第3章已經(jīng)討論過術(shù)語“爆燃”和“爆炸”。沒有任何開口的房間內(nèi)發(fā)生的煙氣爆炸是引申了的。 在火災發(fā)展過程中，若要發(fā)生回燃，房間內(nèi)部的通風條件必須發(fā)生變化。在一些特定情形下，兩個概念的邊界是模糊不清的。我們將在第8章重新討論這個問題。 煙氣爆炸必備的條件 與著火房間相鄰的房間的煙氣爆炸風險最大。 因為可燃氣體能夠在這些房間內(nèi)充分混合。只要遇到點火源，可燃氣體就會被點燃。 相較于轟燃和回燃來說，充分預混可燃氣釋放的熱量和火焰?zhèn)鞑е職怏w膨脹地更加劇烈。非常小的點火源就可以點燃預混火焰。 煙氣爆炸也能夠發(fā)生在著火房間。 如果著火房間只有一個小的開口，也就是說開口的大小不足以在著火房間內(nèi)引起轟燃，火災就會在缺氧的狀態(tài)下繼續(xù)燃燒。 這會導致大量不完全燃燒的可燃氣在著火房間內(nèi)積累。甚至房間內(nèi)部的火災看起來已經(jīng)自動熄滅了。 如果房間內(nèi)部保持很高的溫度，大量不完全燃燒氣體會在煙氣層聚集，尤其當房間頂部由可燃材料制成。如果房間的隔熱性很好，它會在很長時間內(nèi)保持高溫。 這看起來好像沒有危險，但是很長一段時間之后，房間的溫度會降低并且空氣會被吸入。 富含燃料的氣體會與空氣混合。氧氣的含量大約會上升到10%，這大約是能夠使氣體燃燒的大致含量。 房間內(nèi)部的氣體已經(jīng)充分混合，點火源能夠點燃或多或少的預混氣體，例如從初始著火區(qū)域飛來的余燼，會導致很嚴重的煙氣爆炸。 然而，我們認為當可燃氣體充分混合時，點火源出現(xiàn)的概率是非常小的。 預測煙氣爆炸是很困難的，這也意味著避開它是很困難的。瑞典每年只發(fā)生幾起此類爆炸。不幸的是，它們的危險性太大，總會帶來了致命的后果。
開口越大，房間內(nèi)部的壓力就越容易降低。如果房間被完全封閉的話，當點燃可燃氣體時壓力會升得很高。理論上來說，在一個完全封閉的房間中，最大壓力能夠達到800kPa。
房間內(nèi)預混氣體所占的比例越大，壓力就會升得越高。它只需要很小比例的預混煙氣，就可以達到很高的壓力，參考前面第3章。
建筑物最脆弱的組成部分會最先倒塌，之后壓力就會降低。 如果建筑物完全封閉并且建筑的組成部分能夠承受一定壓升，那么壓力會達到800kPa。 然而，大多數(shù)建筑會有一個窗戶，這意味著壓力的升高會變得很緩和。
燃燒速度越快，氣體膨脹越快。 燃燒速度取決于燃燒的物質(zhì)種類和可燃混氣在點燃時距離化學計量比的遠近。 燃燒速度也受房間內(nèi)部湍流程度的影響。湍流程度越高，燃燒速度越大。例如，房間內(nèi)部的家具和消防員的移動都能夠影響湍流。
在燃燒過程中燃燒產(chǎn)物達到的最終溫度越高，膨脹越大。膨脹越大，壓力升高地越高。燃燒產(chǎn)物的溫度一部分取決于參與燃燒物質(zhì)的種類，一部分取決于可燃混氣點燃時在燃燒范圍內(nèi)的位置。 風險評估 發(fā)生煙氣爆炸的征兆 不幸的是，預測煙氣爆炸是非常困難的。這意味著煙氣一旦爆炸就會產(chǎn)生很嚴重的后果。 當進行風險評估時，下面的幾點需要銘記在心： · 這里有隱蔽空間嗎？ 如果有，那么煙氣很有可能在這里聚集。在斜屋頂?shù)奈蓓敽晚斉镏g通常有隱蔽空間。 · 建筑物的實際結(jié)構(gòu)是可燃的嗎？ 如果是可燃的，你可以設(shè)想當熱量通過結(jié)構(gòu)傳導到另一面時，其上的可燃材料會發(fā)生分解。這同樣適用于靠近墻面的物體。 · 線路導管的設(shè)計有沒有問題？ 若有問題，你可以想象煙氣可以從一個看似完整封閉的邊界泄露出來。 這種情況下需要的更多是進行預防性的維護。線路導管設(shè)計有問題的需要盡早改正。 為了更早探測到煙氣積累程度，在建筑物內(nèi)普及噴淋系統(tǒng)或探測器是勢在必行的。   在火災初始階段對相鄰區(qū)域通風是很重要的或者對這片區(qū)域施加正壓 行 動 小結(jié)  February 當一個房間或區(qū)域內(nèi)的預混氣體被點燃時會發(fā)生煙氣爆炸。它通常發(fā)生在著火房間的鄰近區(qū)域內(nèi)，這個區(qū)域中可燃煙氣能夠與空氣充分混合。 該現(xiàn)象主要受預混燃燒控制。煙氣爆炸也可以發(fā)生在著火房間，但是這很少見。 很多因素決定煙氣爆炸時產(chǎn)生的壓力大小，包括下面幾個： · 通風口尺寸 · 房間內(nèi)預混氣體的比例 · 建筑組成部分的耐壓性 · 燃燒速度 · 膨脹系數(shù) 可燃液體泄漏時，會蒸發(fā)大量的可燃氣體，當這些氣體被點燃時會產(chǎn)生很高的壓力。這受液體閃點的影響。 即使可燃液體與空氣并沒有混合，這種情況依然會發(fā)生。唯一的區(qū)別是煙氣中含有大量的顆粒物，它們能夠吸收熱量，這意味著燃燒速度會相對減小。 很多情況下，想要識別出即將發(fā)生煙氣爆炸時的跡象是很困難的。 我們需要更多地關(guān)注建筑物的工藝方面，例如導管的設(shè)計，房間的邊界位置是否完整以及是否有隱蔽的空間。 探測器和噴淋系統(tǒng)能夠幫助我們預防煙氣爆炸。在現(xiàn)場不確定是否能夠使用的措施包括在可燃煙氣積累之前進行通風或增加區(qū)域的壓力。 編輯：曹茜 校對：木月 |
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