火灾三角形英语:fire triangle)或燃烧三角形(英语:combustion triangle)是一个被用于理解大多数火灾必要成分的概念模型。[1]

“火三角”概念模型的图示。

它说明引发燃烧所需的三个要素:热量燃料可燃物)和氧化剂(通常是氧气)。[2] 当这些要素存在并以正确的方式组合时,火灾自然会发生(该组合有时因此又被视为第四个要素/基本条件[3])。[4] 借由移除火灾三角形中的任何一个要素,可以防止或扑灭火灾。例如,以防火毯覆盖火可以阻挡氧气并扑灭火灾。在需要消防员介入的较大规模火灾中,减少氧气量通常不是一个选择,因为没有有效的方法可以在大范围内实现这种条件。[5]

当燃料用尽,火便会自行熄灭。当然,亦可以人手或化学方式将燃料与火分隔,使之熄灭。将燃料隔开是灭火的主要方法,于扑灭山林大火时此点尤其重要。

没有足够热量,就不能产生火及继续燃烧。某几类火可以洒水浇熄,因为以水浇火,水会转化成水蒸气,带走[热量。但要留意,某些火在遇水时会加剧燃烧或蔓延开去。将正在燃烧的燃料分开亦可有效降低热量。山林大火时,已经著火的树木会被隔开或移离火场,转移到没有其他可燃物的地方。

火四面体

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火四面体

不过随著科学的发展,人们发现用燃烧三角形来表示“无火焰燃烧”是确切的;但对于“有火焰燃烧”,因为燃烧过程中存在未受抑制的分解物(游离基)作为中间体,作为链式反应。所以表示有火焰燃烧应增加一个必要条件──链式反应自由基,这样就形成了燃烧四面体。

可燃物在燃烧前会裂解为简单的分子,分子中的共价键在外界因素(如光、热)的影响下,裂解而成化学活性非常强的原子或原子团──称为游离基。有氢原子、氧原子及羟基等。

链式反应

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大多数的有火焰燃烧都存在著链式反应。当某种可燃物受热时,它不仅会气化,而且该可燃物的分子还会发生热裂解作用,即它们在燃烧前会裂解为简单分子,活性很强的游离基。由于游离基是一种高度活泼的化学形态,能与其他的游离基及分子产生反应,而使燃烧持续下去,这就产生了燃烧的链式反应

应用

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一场火灾通过[燃烧过程,其化学反应使之温度更高并能持续下去,传统的“火三角”能应用在不少火灾上,但如果火灾涉及到等活跃金属的燃烧,清除“火四面体”中的化学反应元素便能用得著,因单向此等火源射水,会使化学反应加剧,不但不能降温,反使火源温度更高,甚至会发生爆炸,因水会使之引起放热反应,释出易燃氢气。因此,此等火灾需以切断燃烧的连锁反应来扑灭。

参见

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参考文献

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  • 《消防安全大使训练讲义》香港消防处,2008年6月第十一版