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火三角

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「火三角」概念模型的圖示。

火災三角形英語:fire triangle)或燃燒三角形(英語:combustion triangle)是一個被用於理解大多數火災必要成分的概念模型。[1]

它說明引發燃燒所需的三個要素:熱量燃料可燃物)和氧化劑(通常是氧氣)。[2] 當這些要素存在並以正確的方式組合時,火災自然會發生(該組合有時因此又被視為第四個要素/基本條件[3])。[4] 藉由移除火災三角形中的任何一個要素,可以防止或撲滅火災。例如,以防火毯覆蓋火可以阻擋氧氣並撲滅火災。在需要消防員介入的較大規模火災中,減少氧氣量通常不是一個選擇,因為沒有有效的方法可以在大範圍內實現這種條件。[5]

當燃料用盡,火便會自行熄滅。當然,亦可以人手或化學方式將燃料與火分隔,使之熄滅。將燃料隔開是滅火的主要方法,於撲滅山林大火時此點尤其重要。

沒有足夠熱量,就不能產生火及繼續燃燒。某幾類火可以灑水澆熄,因為以水澆火,水會轉化成水蒸氣,帶走[熱量。但要留意,某些火在遇水時會加劇燃燒或蔓延開去。將正在燃燒的燃料分開亦可有效降低熱量。山林大火時,已經着火的樹木會被隔開或移離火場,轉移到沒有其他可燃物的地方。

火四面體

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火四面體

不過隨着科學的發展,人們發現用燃燒三角形來表示「無火燄燃燒」是確切的;但對於「有火燄燃燒」,因為燃燒過程中存在未受抑制的分解物(游離基)作為中間體,作為鏈式反應。所以表示有火燄燃燒應增加一個必要條件──鏈式反應自由基,這樣就形成了燃燒四面體。

可燃物在燃燒前會裂解為簡單的分子,分子中的共價鍵在外界因素(如光、熱)的影響下,裂解而成化學活性非常強的原子或原子團──稱為游離基。有氫原子、氧原子及羥基等。

鏈式反應

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大多數的有火燄燃燒都存在着鏈式反應。當某種可燃物受熱時,它不僅會氣化,而且該可燃物的分子還會發生熱裂解作用,即它們在燃燒前會裂解為簡單分子,活性很強的游離基。由於游離基是一種高度活潑的化學形態,能與其他的游離基及分子產生反應,而使燃燒持續下去,這就產生了燃燒的鏈式反應

應用

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一場火災通過[燃燒過程,其化學反應使之溫度更高並能持續下去,傳統的「火三角」能應用在不少火災上,但如果火災涉及到等活躍金屬的燃燒,清除「火四面體」中的化學反應元素便能用得着,因單向此等火源射水,會使化學反應加劇,不但不能降溫,反使火源溫度更高,甚至會發生爆炸,因水會使之引起放熱反應,釋出易燃氫氣。因此,此等火災需以切斷燃燒的連鎖反應來撲滅。

參見

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參考文獻

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  • 《消防安全大使訓練講義》香港消防處,2008年6月第十一版