Chất cháy là những chất khi bị oxi hóa sẽ tỏa nhiệt và phát quang. Chúng có thể ở dạng rắn, lỏng, khí.
Chất oxi hóa có thể là khơng khí, ơxy ngun chất, clo, lưu huỳnh, các hợp chất mang ơxy.
Nguồn nhiệt gây cháy có thể là ngọn lửa trần, tia lửa điện, hồ quang điện, tia lửa phát sinh do ma sát hay va đập, những hạt than cháy dở… Chúng là những nguồn phát quang. Ngồi ra, cịn có những loại nguồn nhiệt khơng phát quang hay cịn gọi là nguồn ẩn. Mồi bắt lửa ẩn có thể là nhiệt tỏa ra do q trình hóa học, q trình sinh hóa, nén đoạn nhiệt, do ma sát, hoặc do tiếp xúc với bề mặt nóng của thiết bị.
Thành phần hóa học của chất cháy và tỷ lệ của các cấu tử trong hỗn hợp cháy có ý nghĩa quan trọng đối với quá trình cháy. Bề mặt riêng của chất cháy càng rộng, sự khuấy trộn giữa chất cháy và chất ơxy hóa càng cao thì tốc độ cháy càng tăng.
Như vậy, điều kiện quyết định để xuất hiện quá trình cháy là tốc độ tỏa nhiệt của phản ứng hóa học phải vượt quá hoặc bằng tốc độ truyền nhiệt từ vùng phản ứng ra môi trường xung quanh.
8.3. Nguyên nhân gây ra cháy, nổ
Như ta đã biết, một đám cháy xuất hiện cần có ba yếu tố: Đó là chất cháy, chất ơxy hóa với tỷ lệ xác định giữa chúng với nguồn nhiệt gây cháy, song thực tế, thường các chất cháy và chất ơxy hóa ln tồn tại (ví dụ: Xăng dầu để ngồi khơng khí) do vậy chỉ cần thêm yếu tố nguồn nhiệt thì đám cháy sẽ xuất hiện.
8.3.1. Cháy do điện
Cháy do điện gây ra chiếm tỷ lệ khá cao trong sản xuất và sinh hoạt. Các trường hợp cháy do điện phổ biến là:
- Quá tải do sử dụng thiết bị điện không đúng với điện áp quy định, chọn thiết
diện dây dẫn, cầu chì khơng đúng với cơng suất phụ tải. Khi quá tải, thiết bị bị đốt nóng làm bốc cháy hỗn hợp cháy bên trong, cháy chất cách điện, vỏ bị nóng quá làm cháy bụi bám vào hoặc cháy vật tiếp xúc;
- Do chập mạch: Khi lắp đặt, khoảng cách 2 dây trần không đúng tiêu chuẩn nên khi gió rung gây chập, khi 2 dây bị mất lớp vỏ bọc cách điện chập vào nhau hay khi đầu nối đầu dây dẫn với nhau hay đấu vào máy móc thiết bị khơng đúng quy định gây ra hiện tượng chập mạch. Làm điện trở dây dẫn giảm, cường độ dòng điện tăng lớn đột ngột dẫn tới cháy cách điện dây dẫn, phát sinh tia lửa điện gây cháy thiết bị điện;
- Do tĩnh điện: Tĩnh điện sinh ra do ma sát giữa các vật thể. Hiện tượng này hay gặp khi bơm rót, vận chuyển các chất lỏng như xăng, dầu trong các thùng (stec), đường ống bằng kim loại bị cách ly với đất, do đai chuyền (dây curoa) ma sát lên bánh quay;
- Do hồ quang điện: Hồ quang điện là một dạng phóng điện trong khơng khí. Sức nóng của hồ quang điện rất lớn thể đến 6.0000C. Hồ quang điện thường thấy khi hàn điện, đóng mở cầu dao điện...;
- Do sự truyền nhiệt của vật tiêu thụ điện: Vật tiêu thụ điện trong thời gian sử
dụng, hoạt động đều tỏa nhiệt. Nếu khơng được kiểm sốt thì nguồn nhiệt này cũng có thể gây cháy. Hoặc lãng quên khi sử dụng các dụng cụ điện sinh hoạt như bếp điện, bàn là, que đun nước…
8.3.2. Do thiên nhiên
Sét đánh vào các cơng trình, nhà cửa khơng được bảo vệ chống sét làm bốc cháy nếu như nhà làm bằng vật liệu cháy hoặc làm cháy vật liệu cháy chứa trong nó.
Cháy do tia bức xạ, tia nắng mặt trời khi tiếp xúc với những hỗn hợp cháy, nắng rọi qua những tấm thủy tinh lồi có thể hội tụ sức nóng tạo thành nguồn cháy.
8.3.3. Do hóa chất tác dụng với nhau
Trong quá trình sử dụng, dự trữ, bảo quản nguyên liệu, nhiên liệu, vật liệu
không đúng như xếp đặt lẫn lộn hoặc quá gần nhau giữa các chất có khả năng gây ra phản ứng hóa học tỏa nhiệt khi tiếp xúc (dây dầu, mỡ vào van bình oxi).
Bố trí các bình chứa khí ở gần những nơi có nhiệt độ cao (bếp, lị) hoặc phơi ngồi nắng to có thể gây cháy nổ.
Các chất khí, lỏng cháy, các chất rắn có khả năng tự cháy trong khơng khí khơng chứa đựng trong bình kín.
8.3.4. Do ma sát, va chạm giữa các chi tiết
Cắt, tiện, phay, bào, mài dũa, đục đẽo... do ma sát va đập biến cơ năng thành nhiệt năng. Ví dụ: Dùng que sắt cậy nắp thùng xăng gây phát sinh ra tia lửa làm xăng bốc cháy.
8.3.5. Cháy, nổ do vi phạm quy trình an tồn PCCC
Do không chấp hành đúng quy định an tồn phịng cháy, chữa cháy, coi thường nội quy, làm bừa, làm ẩu... Ví dụ: Hàn, hút thuốc ở những nơi có hỗn hợp và khí dễ cháy. Đơi khi cháy, nổ cịn do độ bền của thiết bị khơng đảm bảo, chẳng hạn các bình khí nén để gần các thiết bị phát nhiệt hoặc do các thiết bị trong công nghiệp tăng áp suất đột ngột ngoài ý muốn.
8.3.6. Cháy, nổ do bụi
Bụi tạo với khơng khí thành hỗn hợp cháy, nổ. Bụi lắng trên các thiết bị, máy móc, các cơng trình có thể cháy âm ỉ và bốc cháy. Bụi lơ lửng trong khơng khí có thể tạo thành hỗn hợp nổ nguy hiểm. Phần lớn bụi cháy được có nhiệt độ tự bắt cháy khoảng 700 - 9000C, riêng một vài chất có thể thấp hơn, ví dụ như bồ hóng là 3600C.
8.4. Nguyên tắc, nguyên lý và các phương pháp trong PCCC
8.4.1. Nguyên tắc phòng cháy và chữa cháy (Điều 4 Luật số 27/2001/QH10 của Quốc hội: Luật Phòng cháy và Chữa cháy) Quốc hội: Luật Phòng cháy và Chữa cháy)
- Huy động sức mạnh tổng hợp của toàn dân tham gia hoạt động phòng cháy và chữa cháy.
- Trong hoạt động phịng cháy và chữa cháy lấy phịng ngừa là chính; phải tích cực và chủ động phịng ngừa, hạn chế đến mức thấp nhất các vụ cháy xảy ra và thiệt hại do cháy gây ra.
- Phải chuẩn bị sẵn sàng lực lượng, phương tiện, phương án và các điều kiện khác để khi có cháy xảy ra thì chữa cháy kịp thời, có hiệu quả.
- Mọi hoạt động phòng cháy và chữa cháy trước hết phải được thực hiện và giải quyết bằng lực lượng và phương tiện tại chỗ.
8.4.2. Nguyên lý phòng, chống cháy, nổ
- Nguyên lý phòng cháy, nổ là tách rời ba yếu tố là chất cháy, chất ơxy hóa và nguồn nhiệt gây cháy. Như vậy, nếu thiếu một trong ba yếu tố trên thì sự cháy khơng thể xảy ra được.
- Nguyên lý chống cháy, nổ là hạ thấp tốc độ cháy của vật liệu đang cháy đến mức tối thiểu và phân tán nhanh nhiệt lượng của đám cháy ra ngoài.
8.4.3. Các biện pháp cơ bản trong phòng cháy chữa cháy
a. Biện pháp tuyên truyền, huấn luyện
- Người sử dụng lao động phải thực hiện trách nhiệm của mình trong việc giáo dục kiến thức phòng cháy chữa cháy (PCCC) cho người lao động; tổ chức huấn luyện cho ho cách thức PCCC.
- Mỗi cơ quan, xí nghiệp, đơn vị sản xuất kinh doanh phải xây dựng phương án chữa cháy tại chỗ phù hợp với đặc điểm của cơ sở và phải tổ chức tập luyện thường xuyên để khi có cháy là kịp thời xử lý có hiệu quả.
b. Biện pháp kỹ thuật
- Thay thế các khâu sản xuất nguy hiểm bằng những khâu ít nguy hiểm hơn. - Quản lý chặt chẽ chất cháy, nguồn lửa, nguồn nhiệt và các thiết bị sinh lửa, sinh nhiệt.
- Cách ly chất cháy với nguồn nhiệt có thể phát sinh.
- Hạn chế đến mức thấp nhất số lượng các chất cháy trong sản xuất. Thay thế chất dễ cháy bằng chất khó cháy; xử lý vật liệu bằng sơn, hóa chất chống cháy. Bảo quản chất lỏng, chất khí dễ cháy trong bình, thùng kín khơng để rị rỉ.
c. Biện pháp hành chính
- Tun truyền, phổ biến kiến thức pháp luật phòng cháy chữa cháy. - Ban hành nội quy an tồn PCCC, phịng nổ độc.
- Xử lý những hành vi vi phạm về an toàn PCCC.
8.4.4. Các phương pháp chữa cháy cơ bản
Đám cháy đang diễn ra, muốn dập tắt nó, theo nguyên lý trên ta có các phương pháp chữa cháy khác nhau như:
- Phương pháp làm lạnh: Là dùng các chất chữa cháy có khả năng thu nhiệt độ cao để hạ thấp nhiệt độ của đám cháy thấp hơn nhiệt độ bốc cháy của chất cháy đó ví dụ như phun nước vào đám cháy gỗ.
- Phương pháp làm lỗng nồng độ chất cháy và chất ơxy hóa bằng cách phun các chất khí khơng tham gia phản ứng cháy và vùng cháy như khí trơ, nitơ, CO2.
- Phương pháp kìm hãm phản ứng cháy: Bằng cách đưa vào vùng cháy các chất kìm hãm phản ứng cháy và có khả năng biến đổi chiều của phản ứng từ tỏa nhiệt thành thu nhiệt ví dụ C2H5Br; BrCH3.
- Phương pháp cách ly: Ngăn cản sự tiếp xúc của chất cháy với ôxy bằng cách phun bọt, bột vào đám cháy nhằm cách ly chất cháy với khơng khí, ví dụ như dùng bọt hịa khơng khí để chữa đám cháy xăng dầu, hoặc dùng chăn chiên ướt để dập tắt phuy xăng đang cháy.
Trong thực tế, để chữa cháy có hiệu quả người ta thưởng sử dụng tổng hợp các phương pháp chữa cháy trên. Ví dụ: Khi dùng một chất chữa cháy nào đó để chữa cháy thì nó vừa có tác dụng làm lạnh, vừa có tác dụng cách ly chất cháy với khơng khí…
8.4.5. Quy trình chữa cháy một vụ cháy ở cơ sở
Trong quá trình vận hành quy trình cơng nghệ sản xuất của cơ sở, nếu xảy ra cháy tại cơ sở quy trình cứu chữa như sau:
Khi có cháy xảy ra, thủ trưởng đơn vị là người trực tiếp chỉ huy chữa cháy hoặc nhiệm cho cán bộ chuyên trách PCCC cơ sở.
Bước 1: Khi xảy ra cháy.
- Báo động: hơ hốn, đánh kẻng, loa truyền thanh, nhấn chuông... - Cắt điện toàn đơn vị hoặc riêng tại khu vực cháy.
- Hướng dẫn mọi người thoát nạn: Hướng thoát nạn tránh xa khu vực xảy ra cháy, tổ chức phân tán và hàng hóa có nguy cơ bị cháy lan, bảo vệ hàng hóa.
- Tổ chức lực lượng, phương tiện sẵn có kịp thời dập tắt đám cháy, cụ thể như: + Dùng xẻng gầu, xơ múc nước, cát, đất…;
+ Dùng bình chữa cháy để dập cháy;
+ Sử dụng hệ thống chữa cháy vách tường để phun nước vào đám cháy (phải chắc chắn đã cắt điện) đồng thời làm mát cho người nạn.
- Trường hợp đám cháy khơng kiểm sốt được, gọi điện báo cháy cho lực lượng Cảnh sát PCCC (số máy 114).
Bước 2: Nắm tình hình đám cháy.
- Áp dụng biện pháp chống cháy lan.
- Cử người đón xe chữa cháy, bảo vệ, cứu tài sản.
- Xác định chất cháy, diện tích đám cháy, khả năng phát triển đám cháy.
Bước 3: Tổ chức chữa cháy.
- Huy động lực lượng, phương tiện, chất chữa cháy khác nếu có.
- Quyết định khu vực chữa cháy, biện pháp chữa cháy, sử dụng địa hình địa vật để chữa cháy.
Bước 4: Khi lực lượng Cảnh sát PCCC tới.
- Báo cáo sơ bộ tình hình đám cháy.
- Phối hợp lực lượng Cảnh sát PCCC để dập tắt đám cháy.
Bước 5: Bảo vệ hiện trường đám cháy.
- Bảo vệ hiện trường để phục vụ công tác khám nghiệm xác định nguyên nhân vụ cháy.
- Triển khai lực lượng bảo về hiện trường. Tổ chức khắc phục hậu quả do cháy gây ra.
8.5. Các phương tiện, thiết bị chữa cháy
8.5.1. Các chất chữa cháy
Chất chữa cháy là chất đưa vào đám cháy nhằm dập tắt nó. Các chất chữa cháy có nhiều loại khác nhau như chất rắn, chất lỏng, chất khí. Mỗi chất có tính chất và phạm vi ứng dụng riêng.
- Nước: Là chất dùng để chữa cháy thơng dụng, vì có sẵn trong tự nhiên, sử
dụng đơn giản và chữa được cho nhiều loại đám cháy. Nước có 2 tác dụng: + Nước có khả năng thu nhiệt lớn, có tác dụng làm lạnh;
+ Nước bốc hơi nhanh (1 lít nước thành 1,7 lít hơi) nên tạo thành màng ngăn ơxy với vật cháy có tác dụng làm ngạt.
Lưu ý: Không dùng nước chữa các đám cháy xăng dầu vì xăng dầu nhẹ hơn
nước. Ở đám cháy có điện phải ngắt điện mới chữa cháy bằng nước.
- Hơi nước: Trong công nghiệp hơi nước rất nhiều và có thể sử dụng để chữa
cháy. Hơi nước thường có áp suất cao nên khả năng dập tắt đám cháy tương đối tốt. Tác dụng chính là pha lỗng nồng độ chất cháy và ngăn cản nồng độ ôxy đi vào vùng cháy. Thực nghiệm cho thấy lượng hơi nước cần thiết phải chiếm 35% thể tích nơi cần chữa cháy thì mới có hiệu quả.
- Bụi nước: Phun nước thành dạng bụi làm tăng đáng kể bề mặt tiếp xúc của
nó với đám cháy. Sự bay hơi nhanh của các hạt nước làm nhiệt độ đám cháy giảm nhanh và làm loãng nồng độ chất cháy, hạn chế sự xâm nhập của ôxy vào vùng cháy. Bụi nước chỉ sử dụng khi dịng nước chùm kín được bề mặt đám cháy.
- Bọt chữa cháy:
+ Bọt hóa học: Bọt hóa học được tạo ra bởi phản ứng giữa 2 chất: Sunfat
nhôm Al2(SO)4 và bicacbonat natri NaHCO3. Cả 2 chất đều tan trong nước và bảo quản trong bình riêng, khi sử dụng ta trộn 2 dung dịch với nhau;
+ Bọt hịa khơng khí: Bọt hịa khơng khí được tạo ra bởi sự hòa trộn cơ học giữa dung dịch tạo bọt và khơng khí. Chất tạo bọt từ Anbumin (đạm), chất thấm ướt và các chất tương tự khác. Bọt hịa khơng khí dùng để chữa các đám cháy xăng dầu và các chất lỏng khác.
- Bột chữa cháy: Là chất chữa cháy hiện đang sử dụng rộng rãi. Các chất bột
chữa cháy là các chất rắn trơ dưới dạng bột, có đường kính 10 - 15 μm, thành phần chủ yếu là các muối và ơxít (muối cacbơnat, natri cacbơnat...).
+ Tác dụng chữa cháy của chúng vừa làm giảm nồng độ ơxy, kìm hãm phản ứng cháy và ngăn cản việc cháy trở lại của chất cháy.
+ Bột chữa cháy có 3 loại bột: bột BC, bột ABC và bột chữa cháy kim loại M.
- Các loại khí: Là các chất chữa cháy thể khí như CO2, N2... Tác dụng của các
cháy vì các khí CO2, N2 thốt ra từ bình khí nén có áp suất cao, khi bị giảm áp suất đột ngột đến áp suất khí quyển thì bản thân khí bị lạnh đi theo hiệu ứng tiết lưu (dãn khí đoạn nhiệt). Ví dụ: CO2 được dãn từ áp suất 60 atm và nhiệt độ khí quyển đến 1atm thì nhiệt độ của nó là -1780C. Ở nhiệt độ này thì CO2sẽ đóng rắn thành dạng tuyết thán khí và khi nó bốc hơi sẽ thu nhiệt của đám cháy.
- Các hợp chất halogen: Các hợp chất halogen có hiệu quả rất lớn khi chữa cháy. Tác dụng chính của nó là kìm hãm (ức chế) tốc độ cháy. Các chất này dễ thấm ướt vào vật cháy nên thường dùng để chữa cháy các chất kho thấm ướt như bông, vải, sợi... Tuy nhiên, loại chất này gây ảnh hưởng môi trường, phá hủy tầng ozơn, tăng hiệu ứng nhà kính.
8.5.2. Xe chữa cháy chuyên dụng
Xe chữa cháy chuyên dụng được trang bị cho các đội chữa cháy chuyên nghiệp của thành phố, thị xã.
Xe chữa cháy bao gồm nhiều loại xe như xe chữa cháy, xe phun bột, xe rải vòi, xe bơm, xe thang, xe chỉ huy... trong đó xe chữa cháy là quan trọng nhất.
Xe chữa cháy ngoài động cơ cịn có phần vỏ gồm các khoang để trang bị phương tiện chữa cháy như lăng, vòi, ba chạc, dụng cụ chữa cháy, nước và dung dịch chữa cháy, bơm ly tâm để bơm nước hoặc dung dịch bọt hịa khơng khí để chữa cháy, ngăn để chiến sỹ ngồi. Bơm ly tâm có cơng suất lớn tới vài trăm mã lực, áp suất hơi nước tới 10 atm, lưu lượng 25 ÷ 500 l/s, chiều sâu hút cho phép là 10 m,