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1 導(dǎo)語(yǔ)
塑料具有質(zhì)輕、抗腐蝕性強(qiáng)、絕緣性能好、可塑性強(qiáng)等特點(diǎn),可以代替玻璃、鋼材、木材、陶瓷、纖維等,因此,自二戰(zhàn)以來(lái),塑料的生產(chǎn)技術(shù)有了飛速發(fā)展,種類和品種也越來(lái)越多。今天,塑料已成為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防、科研及人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚牟牧稀Ｋ芰铣龖?yīng)用于日常生活外,還是優(yōu)良的電器材料,有的塑料如聚氟乙烯具有高度化學(xué)穩(wěn)定性,是化學(xué)工業(yè)中的重要材料;有些塑料如聚碳酸酯、聚砜等可代替金屬材料,制造各種機(jī)械零件、儀器、儀表等。
塑料在生產(chǎn)、生活中的廣泛應(yīng)用,使消防人員在實(shí)際工作中既要面對(duì)一些老問(wèn)題(如塑料發(fā)生火災(zāi)后產(chǎn)生的煙和有毒氣體等),又要解決一些新問(wèn)題(如燃燒的焦油或液滴),因此需要對(duì)塑料的燃燒性能及如何撲救塑料火災(zāi)做進(jìn)一步研究,以防止發(fā)生火災(zāi)及發(fā)生火災(zāi)后能迅速有效的撲救。
2 塑料的種類
塑料是以天然合成的高分子化合物為基本成分,在一定的條件下塑化成型的聚合物,是由大分子量的有機(jī)物組成的一類人造材料。從分子結(jié)構(gòu)來(lái)講,塑料是以碳原子鏈為基礎(chǔ)的特大分子,聯(lián)結(jié)在碳鏈上的,通常有氫原子和各種基團(tuán),基團(tuán)中可能含有氧、氯、氟和少數(shù)其他原子,除此之外,在實(shí)際應(yīng)用中還根據(jù)不同需要加入增塑劑、著色劑、固化劑等添加劑。在材料分類中,塑料屬于非金屬材料中的聚合物。聚合物共分三個(gè)類別:彈性體、熱固性塑料和熱塑性塑料。彈性體就是一般所指的“合成橡膠”,其特征是具有彈性或類似橡膠的特性,其燃燒特征類似于天然橡膠。一般所說(shuō)的塑料即指熱固性塑料和熱塑性塑料:所謂熱塑性塑料和熱固性塑料是根據(jù)塑料受熱后的性能變化情況來(lái)劃分的。顧名思義,塑料是具有可塑性的物質(zhì),即在一定溫度和壓力下形成規(guī)定的形狀,而當(dāng)降溫、去壓時(shí),仍能保持所改變的形狀。熱塑性塑料受熱后軟化或變形,冷卻時(shí)凝固,可以反復(fù)加熱、處理,不能使其固化而永久定型,如聚氯乙烯、聚乙烯等高聚物;熱固性塑料定型后再受熱時(shí)不會(huì)軟化,有永久定型即最終形態(tài),不能反復(fù)加工成型,如酚醛樹(shù)脂。
3 塑料的燃燒性能
人們普遍認(rèn)為,一切塑料都容易著火并且燃燒劇烈,其實(shí),并不是所有的塑料都是這樣。塑料種類繁多,理化性質(zhì)有一定差異,燃燒性能也就不盡相同。具體來(lái)講,塑料的燃燒性能通常與其分子結(jié)構(gòu)中碳長(zhǎng)鏈分子所含的各種元素有關(guān)。
3.1 只含氫和碳的塑料
如聚乙烯(用于制作薄膜、片材、瓶子、電子器件)和聚丙烯(用于制作薄膜、管道等),容易燃燒,但燃燒得不太猛烈,燃燒速度較慢。
3.2 含氧的塑料
如聚甲基丙烯酸甲酯(即有機(jī)玻璃)、硝酸纖維素(又稱硝棉塑料)、聚苯乙烯等,這些塑料都極易著火且燃燒猛烈。
3.3 含氮的塑料
如尼龍、三聚氰胺、甲醛樹(shù)脂,這類塑料通常不易著火,也不易燃燒。但聚氨脂例外,其泡沫體容易燃燒。
3.4 含氯(有時(shí)含溴)的塑料
如聚氯乙烯,不加增塑劑的聚氯乙烯在遇火燃燒時(shí)會(huì)軟化、冒白煙,但離開(kāi)火源時(shí)就緩慢熄滅。不過(guò)在實(shí)際火災(zāi)情況下,聚氯乙烯能持續(xù)燃燒。含有增塑劑的軟性ＰＶＣ比硬性的更缺乏自熄性。但自熄決不意味著不燃,作為消防人員在實(shí)踐中對(duì)這一點(diǎn)必須有明確認(rèn)識(shí)。
3.5 含氟的塑料常用于化工設(shè)備的內(nèi)襯、高頻和高溫電絕緣、軸承上的潤(rùn)滑材料以及炊具涂層,如聚四氟乙烯,這種材料實(shí)際上是不燃的,但是如果過(guò)度加熱如在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)高溫的情況下則會(huì)放出有毒氣體。
4 塑料燃燒的產(chǎn)物
一般來(lái)說(shuō),塑料燃燒的產(chǎn)物與塑料的種類(即是熱塑性塑料還是熱固性塑料)、碳鏈上所含基團(tuán)的物理化學(xué)性質(zhì)等因素有關(guān)。在火災(zāi)條件下,塑料燃燒的產(chǎn)物主要有煙霧、有毒氣體、可燃?xì)怏w、燃燒溶滴。
4.1 煙霧
如聚苯乙烯、聚氨酯泡沫、聚酯玻璃纖維、聚氯乙烯和酚醛塑料等塑料,在火災(zāi)條件下燃燒會(huì)迅速產(chǎn)生大量的煙,將嚴(yán)重妨礙滅火工作,模糊人的視線,使人驚慌失措,找不到出口,影響安全疏散。塑料的發(fā)煙性取決于其性質(zhì)、加入的添加劑種類、受到火焰作用時(shí)起明火或陰燃、通風(fēng)條件等。根據(jù)有關(guān)技術(shù)資料,塑料的發(fā)煙規(guī)律為:(1)大多數(shù)塑料都會(huì)熱分解,產(chǎn)生的煙霧很濃,通風(fēng)可以部分驅(qū)除煙霧,但大多數(shù)條件下,并不能將煙霧濃度降低到正常的能見(jiàn)度。對(duì)于含陰燃劑的聚合物(至少就固體塑料而言),遇灼熱或火焰一般會(huì)釋放出濃煙而且還會(huì)迅速增多;(2)一些可燃盡的聚合物在處于灼熱和火焰條件下會(huì)冒煙,但濃度較低;(3)脲醛泡沫塑料在起火焰或無(wú)焰的情況下,一般都產(chǎn)生濃煙,而且濃煙很快蔓延,足以影響視線。
4.2 有毒氣體
任何塑料在火災(zāi)條件下燃燒都會(huì)產(chǎn)生有毒氣體,主要是一氧化碳。一些塑料除產(chǎn)生一氧化碳外,還產(chǎn)生其他氣體,這些氣體與一氧化碳的混合物毒性極大�；瘜W(xué)成分不同的塑料燃燒時(shí)產(chǎn)生的有毒氣體的種類也不相同:(1)以Ｃ、Ｈ或Ｃ、Ｈ、Ｏ為基礎(chǔ)的塑料燃燒產(chǎn)生的有毒氣體是一氧化碳,特別是在火勢(shì)猛烈時(shí),最具危險(xiǎn)性的是冒出的煙,如酚醛塑料燃燒冒煙時(shí),能放出有毒的酚蒸氣;(2)含氮的塑料如三聚氰胺甲醛和聚氨酯等燃燒時(shí),能產(chǎn)生一氧化碳和氧化氮等有毒氣體以及劇毒氣體氰化氫;(3)含氯的塑料如聚氯乙烯在火焰中或過(guò)分加熱時(shí),會(huì)產(chǎn)生氯化氫氣體,在達(dá)到中毒濃度時(shí),會(huì)使人感到難以忍受直至死亡。而且氯化氫遇水即形成鹽酸,對(duì)建筑用的加固鋼筋或機(jī)械設(shè)備金屬物體有腐蝕性;(4)含氟的塑料如聚四氟乙烯,在火災(zāi)條件下過(guò)分受熱時(shí),會(huì)放出氟化氫氣體,該氣體具有腐蝕性、毒害性。
4.3 塑料的熔融
一般來(lái)說(shuō),只有熱塑性塑料制品受熱時(shí)在火中熔化和流動(dòng),產(chǎn)生可燃燒的液滴,而熱固性塑料燃燒產(chǎn)生焦炭,不產(chǎn)生熔滴,但聚氨酯泡沫例外,該物質(zhì)燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生可燃的流動(dòng)焦油。燃燒液滴的出現(xiàn),對(duì)于火勢(shì)蔓延、安全疏散以及滅火作戰(zhàn)都有一定影響�？陀^地講,塑料受熱時(shí)熔滴的出現(xiàn)可能出現(xiàn)兩種結(jié)果:一是塑料從焰區(qū)熔化外流并阻止再燃燒,二是燃燒火焰并產(chǎn)生柏油一樣的滴落物。在火災(zāi)條件下出現(xiàn)后一種結(jié)果的可能性很大,熔滴四處流散造成火勢(shì)蔓延,且熔滴溫度較高,滴落時(shí)能傷人,不但影響安全疏散,而且妨礙滅火戰(zhàn)斗的進(jìn)行。
4.4 燃燒時(shí)產(chǎn)生的可燃?xì)怏w
在火災(zāi)條件下,塑料燃燒或受熱分解產(chǎn)物中的可燃?xì)怏w,如一氧化碳、氰化氫與空氣的混合物在適當(dāng)?shù)臈l件下會(huì)燃燒或爆炸,當(dāng)火場(chǎng)氧氣濃度改變或火源改變時(shí),就可能導(dǎo)致更猛烈的燃燒或爆炸。
5 塑料火災(zāi)的撲救對(duì)策
除硝酸纖維素外,塑料都屬于普通可燃性材料,在我國(guó)的貯存類別屬于丙、丁類,所以適用于木材和其他普通易燃物品火災(zāi)(Ａ類火災(zāi))的滅火方法也適用于撲滅塑料火災(zāi)。塑料成品以及塑料廠制品部位發(fā)生火災(zāi)后,可根據(jù)下面幾條原則實(shí)施滅火。
5.1 對(duì)于一般塑料制品可用強(qiáng)大的直流水沖擊滅火
采用這種方法除了可降低燃燒塑料表面溫度外,還可以避免塑料溶融或產(chǎn)生液滴,以免熔融滴落物帶火落下引燃其它物品使火勢(shì)蔓延或灼傷人員。
5.2 滅火的同時(shí)應(yīng)注意疏散未燃燒的塑料制品
5.3 控制火勢(shì),防止蔓延
5.4 水槍陣地應(yīng)設(shè)在上風(fēng)和側(cè)風(fēng)方向
塑料燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量濃煙和其它有毒氣體,如果滅火時(shí)必須進(jìn)入煙區(qū),應(yīng)佩戴防毒面具。
5.5 防止熔滴滴落傷人
在可能有熔滴的地方滅火時(shí),滅火人員應(yīng)該采取防護(hù)措施。
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