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塑料的燃烧性及火灾扑救原则

2008年7月17日下午,上海市一家塑料制品厂塑胶车间发生火灾,3名消防队员在灭火救援中牺牲,9名消防队员受伤。火灾产生的浓烟飘出至少10公里远,高达1公里,并伴有浓烈的塑料烧焦气味。该厂塑胶车间建筑结构存在严重隐患,一根50米长的主梁突然倒塌,压在3名正在救火的消防队员身上,导致3人当场牺牲。当日16时,现场仍不断有浓烟排出。

虽然在这次事故中,多人伤亡的惨剧不是由火灾直接造成的,但这次事故也给人们敲响了警钟。目前,塑料在生产、生活中应用极为广泛。在消防工作中,塑料生产企业既要面对一些老问题(如塑料火灾发生后产生的有毒烟气等),又要解决一些新问题(如燃烧产生的焦油或燃烧熔滴),因此有必要了解塑料的燃烧性能及如何扑救塑料火灾。

燃烧性能千差万别

并不是所有的塑料都容易着火且燃烧剧烈。塑料种类繁多,燃烧性能不尽相同。具体来讲,塑料的燃烧性能通常与其分子结构中主碳链分子所含的元素有关。

含氢和碳的塑料,如聚乙烯和聚丙烯,容易燃烧,但燃烧得不太猛烈,燃烧速度较慢。

含氧的塑料,如聚甲基丙烯酸甲酯(即有机玻璃)、硝酸纤维素(又称硝棉塑料)、聚苯乙烯等,极易着火且燃烧猛烈。

含氮的塑料,如尼龙、三聚氰胺、甲醛树脂,通常不易着火,不易燃烧。但聚氨酯例外,其泡沫体容易燃烧。

含氯(或溴)的塑料,如聚氯乙烯,不加增塑剂的话在遇火燃烧时会软化,冒白烟,离开火源后缓慢熄灭。不过,在火灾中,聚氯乙烯能持续燃烧。含有增塑剂的软性PVC(主要成分为聚氯乙烯)比硬性PVC自熄性差。有自熄性不意味着不燃,这一点应该引起注意。

含氟的塑料,常用于化工设备内衬、高频和高温电绝缘材料、轴承润滑材料及炊具涂层,如聚四氟乙烯,这种材料实际上是不燃的,但是如果过度加热会释放出有毒气体。

燃烧产物与塑料种类有关

一般来说,塑料燃烧产物与塑料的种类、主碳链上所含基团的性质等有关。在火灾中,塑料燃烧产物主要有烟雾、有毒气体、可燃气体和燃烧熔滴。

烟雾 如聚苯乙烯、聚氨酯泡沫,在火灾中燃烧会迅速产生大量的烟。塑料的发烟规律为:大多数种类的塑料都会热分解,产生很浓的烟雾,采用通风的方法可以驱除部分烟雾,但不能大幅度降低烟雾浓度;一些可燃尽的聚合物在灼热条件下和火焰中会冒烟,但浓度较低;脲醛泡沫塑料无论有无火焰,只要被加热就能产生浓烟,而且蔓延速度很快。

有毒气体 在火灾条件下,任何塑料燃烧都会产生有毒气体,其有毒成分主要是一氧化碳。一些种类的塑料燃烧除产生一氧化碳外,还产生其他气体,这些气体与一氧化碳混合致毒性更大。化学成分不同的塑料燃烧时产生的有毒气体种类不同:以碳、氢或碳、氢、氧为主要组成元素的塑料燃烧产生的有毒气体是一氧化碳,在火势猛烈时,这种气体最具危险性;含氮的塑料,如三聚氰胺甲醛和聚氨酯等,燃烧时能产生一氧化碳、氧化氮和氰化氢,这种混合气体毒性极大;含氯的塑料,如聚氯乙烯,在火焰中或过分加热会产生氯化氢,达到一定浓度时会致人死亡;含氟的塑料,如聚四氟乙烯,在火灾中或过分受热会产生氟化氢气体,该气体具有腐蚀性、毒性。

燃烧熔滴 一般情况下,只有热塑性塑料制品才在受热时熔化和流动,产生可燃烧的熔滴,而热固性塑料制品燃烧不产生熔滴,但聚氨酯泡沫例外。燃烧熔滴的出现,会加速火势蔓延,对安全疏散及灭火都有影响。燃烧熔滴可能带来两种结果:一是塑料从火焰区熔化外流并阻止再燃烧,二是熔滴燃烧并产生柏油一样的滴落物。后一种结果出现的可能性更大。

可燃气体 塑料燃烧或受热分解产物中的可燃气体,如一氧化碳、氰化氢等与空气的混合物,在适当的条件下会燃烧或爆炸,当火场氧气浓度改变时,可能导致更猛烈的燃烧或爆炸发生。

扑救火灾遵循一定原则

除硝酸纤维素外,塑料属于普通可燃性材料,贮存类别属于丙类、丁类,所以,适用于扑救木材及其他普通易燃物品火灾(A类火灾)的方法也适用于扑救塑料火灾。塑料制品厂生产车间及成品库发生火灾后,可根据以下几条原则灭火。

对于一般塑料制品火灾可采用强大的直流水冲击的方法灭火。采用这种方法除了可降低燃烧塑料表面温度外,还可以避免塑料熔融或产生燃烧熔滴,以免燃烧熔滴滴落物引燃其他物品,使火势蔓延,人员被灼伤。

灭火的同时应注意转移尚未燃烧的塑料制品。

控制火势,防止蔓延。

水枪阵地应设在上风和侧风方向。

塑料燃烧时会产生大量浓烟和有毒气体,如果灭火时必须进入烟区,扑救人员应佩戴防毒面具。

防止燃烧熔滴滴落伤人。在可能有燃烧熔滴的地方灭火时,扑救人员应事先采取防护措施。

作者: 原稿: 中国安全生产报 责编: 赵慧 收藏此页打印此页

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