『死灰復燃』 談木材之表面燃燒現象

基本上物質有三種型態,氣態、液態與固態。物質的燃燒,基本上最後都是通過氣態與空氣中的氧氣混合而達成。所以氣體的燃燒又稱擴散燃燒,乃由於可燃性氣體之分子與空氣之分子相擴散混合,在濃度達到燃燒範圍後,生成火燄而持續的燃燒;液體的燃燒稱之為蒸發燃燒,因液體之蒸發產生蒸氣著火,同時火焰之溫度加熱液體表面,使其繼續蒸發,於是燃燒可持續不斷;固體的燃燒則稱之為分解燃燒,如木材、煤炭與紙等固體可燃物,在燃燒時需先將物質分解後,才與空氣混合而燃燒。所以理論上,固體的物質是比較難以燒起來的,因為在分解的過程中,需要消耗一部分的能量,才能使其燃燒。

但是,當一些固體物質,如木材,在燃燒到一半時,如果將其撲滅,其表面已經完成分解、碳化,但尚未燃燒的無定形或多孔形碳,在與新鮮空氣接觸後,即使在比較燃燒起火為低的溫度下,仍能與空氣中的氧繼續化合,稱之為無焰發火或表面燃燒現象。由於氧化作用,使溫度不斷的升高,在一段時間後,最後產生目視可見的燃燒。

又,木材都有香味,所以會逐漸分解出有機的氣體。溫度越高,分解的速度越快。這些可燃的有機氣體分解出來後,在木材內部造成許多的孔隙,並導致熱量的蓄積,於是內部的溫度逐漸升高。木材的引火溫度,一般在260℃左右。而在長期的加熱下,縱使溫度低於引火溫度的260℃,仍然可以產生發火的現象,又稱之為「木材長期低溫加熱之起火」。所以家中客廳的神明桌,常是許多家庭火災的起點。

以木材之成分來說,木材的主要成分,一為植物纖維素(Cellulose),一為木素(Lignin)。木素容易被熱分解,但植物纖維素容易因時間,被腐朽菌溶解,僅留下木素。因此老舊的木材,更容易起火[2]。同時老舊的木材被溶解後,孔隙增加,內部也更容易蓄積殘留的熱量,同時也增加了『死灰復燃』的可能。

由於這種表面燃燒的現象,所以我們在山林生火的時候,離開前,不能只是將火熄滅,還必須將火堆攤開、澆水,使其溫度低到無法死灰復燃的程度,才能避免導致山林火災的發生。又如,火場當火被撲滅後,消防人員並不會立即全部撤離,而會視火場情形,留一至兩部消防車,在火場隨時撲滅這種死灰復燃的現象。

最近,工地火災成了熱門的話題,由於發現火災的時間,大都在深夜的時候,猜測有可能是表面燃燒產生的問題。因此,建議工地,首先電銲或做氧乙炔切割時,務必要有監火人員在旁邊監視,不可引燃附近之可燃物。萬一不小心有引燃情形,除了滅火外,滅火之後仍要作安全的防範。例如,要再加以足夠的降溫,並適當的隔離存放(鐵桶),以避免木材內部餘溫,導致表面燃燒而死灰復燃;或縱使復燃,也不致引燃鄰近的雜物。

參考資料

1.中華民國工業安全衛生協會(2021)。「職業安全衛生管理員-安全衛生教育訓練教材」。

2.陳弘毅、吳喨生(2013)。「火災學」,鼎茂圖書。

【本文稿經由台灣省土木技師公會技師報同意轉載;未經允許請勿任意轉載】

 


Ads sidebar 2-1

來來來哩來按個贊!


【版權重要說明】:本網站內容係由該著作權人或團體同意下轉載、或由該作者或會員自行創作上載發表之沒有違反著作權之圖稿內容,一切內容僅代表該個人意見,並非本網站之立場,本站不負任何法律責任;若讀者認為文章或評論有侵權不妥之處,請與聯絡我們,將儘速協同處理;同時未經本網站同意請勿任意轉載內容,我們也將保留一切法律追訴權利。