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解析常用泡沫灭火剂的具体分类与应用

发布时间:2017-12-06 15:45:53 | 来源:淮安消防 | 作者:李军平、李藻

摘要:随着各类新型泡沫灭火剂不断问世,准确研究和掌握其原理、性能,能为消防部队高效扑救易燃液体和油品火灾奠定基础。基于此本文就从泡沫灭火剂的定义、分类、性质、泡沫灭火的原理、作用及应用范围、其他几种泡沫灭火剂应用介绍这五个方面展开分析探讨。

关键词:泡沫灭火剂;分类;应用

1、泡沫灭火剂的定义

泡沫灭火剂(foam extinguishing agent)是把泡沫剂的水溶液与空气或二氧化碳(CO2)混溶,通过化学反应或机械方法产生泡沫进行灭火的药剂。灭火泡沫是由空气填充的水溶液气泡组成的,水溶液是由泡沫浓缩液与水按适当比例混合而成(典型的是1:3,或60k的浓缩液)。

2、泡沫灭火剂的分类

泡沫灭火剂分类方式有:生成机理分类、发泡倍数分类、用途分类、泡沫基料类型分类。泡沫灭火剂分为化学泡沫灭火剂和空气泡沫灭火剂。化学泡沫灭火剂由发泡剂、泡沫稳定剂、耐液添加剂、其他添加剂组成。有两种药剂的水溶液通过化学反应产生泡沫。空气泡沫灭火剂能够与水混合,通过机械方法产生泡沫。在消防部队灭火战斗中,通常使用空气泡沫管枪发泡,利用强制送风时获得的泡沫质量较高。泡沫灭火剂分为低倍数(20倍以下)泡沫灭火剂、中倍数(21~200倍)泡沫灭火剂和高倍数(201~11000倍)泡沫灭火剂。可分为普通泡沫灭火剂、抗溶性泡沫灭火剂和通用泡沫灭火剂。

3、泡沫灭火剂的性质

泡沫液中,混合液产生的泡沫体积与混合液体积的比值称为发泡倍数。泡沫倍数K泡是泡沫体积V泡与液体体积V液之比:V泡=V泡/V液=(V气+V液)/V液,式中V气——气体体积。对于低倍数泡沫,发泡倍数在6~8的范围较好;对于用于“液下喷射”灭火时,则采用发泡倍数为2~4的泡沫液。

泡沫稳定性是指泡沫单元存在的时间,或指泡沫一定体积的存在时间。在标准状况下,泡沫受到破坏是由于液体流失和泡沫内液膜破裂所致,稳定性较强的泡沫,液膜在10~20imn里不会被破坏,高倍数泡沫,其液体流失较困难,其破损主要是液膜破裂的缘故。液体由泡沫流失是一种纯水力现象,液体流失的气泡膜表面层受到弹性变形——拉力和压缩的作用,同样能破坏气泡膜,液体由气泡壳的流失速度,以及泡沫的稳定性都与泡沫溶液的黏度有关。

泡沫的抗烧性同样是泡沫灭火剂的性能指标之一,抗燃烧时间是衡量低倍数泡沫的热稳定性和抗烧性能的一个指标,是指一定量的泡沫,在规定面积火焰的热辐射作用下,被全部破坏的时间,抗燃烧时间越长,说明泡沫的稳定性越好。

4、泡沫灭火的原理、作用及应用范围

4.1重质泡沫(低倍数泡沫)

4.1.1灭火作用。重质泡沫的灭火作用决定于冷却作用和隔绝作用,其作用程度取决于火灾发生的条件。冷却作用是靠泡沫本身及从泡沫中析出的水产生的,用泡沫扑救固体物质的阴燃火灾(如木材、纸张、纺织品等)以及扑救能形成受热层的石油和液体(适合做燃料的液体)火灾时,泡沫的冷却作用占优势。当重油和次重油发生燃烧时,温度达到200~300℃,上层的热油会以5~20cm/h的速度往下面油层移动,这时使用泡沫灭火剂主要是利用其冷却被加热的油层而达到灭火的目的。由于泡沫形成泡沫层,能阻止氧气接近火焰区,达到隔绝空气灭火的目的。

4.1.2应用范围。重质泡沫主要用来扑灭可燃液体(汽油、石油、苯等)火灾和固体物质(木材、橡胶、纸张、塑料等)火灾,可保护油罐、矿井和储有可燃物液体及可燃物固体材料的仓库,防护火灾对附近房屋和油罐的热辐射,在扑救可燃液体火灾时能防止复燃。但因重质泡沫的水溶液有较好的导电性,所以不能用于电气设备火灾扑救,同样不能与轻金属(如锰、铝、钠、钾、锉、镁等)接触,这些金属与泡沫中的水发生剧烈的放热反应,放出的热量足以引起分解出的氢气燃烧。

4.2中、高倍数泡沫

中、高倍数泡沫的主要灭火作用是抑制作用。在向起火点供给泡沫时,泡沫易被破坏,从而使水分开始汽化。高倍数泡沫在供给泡沫时,能覆盖整个火焰区,饱和的水蒸气形成贫氧区,从而使燃烧速度降低并停止燃烧。高倍数泡沫另一性能是它的隔热性能和阻止火灾向邻近的可燃物蔓延的性能。中、高倍数泡沫灭火剂广泛适用于煤矿、坑道、飞机场、汽车库、船舶、仓库、地下室等有限空间,以及地面大面积油类火灾。中、高倍数泡沫灭火剂可用于扑救下列火灾:汽油、煤油、柴油、工业苯等B类火灾;木材、纸张、橡胶、纺织品等A类火灾;封闭的带电设备场所的火灾;控制液化石油气、液化天然气的流淌火灾。

5、其他几种泡沫灭火剂应用介绍

5.1蛋白泡沫灭火剂(FP)

蛋白泡沫灭火剂(protein foam extinguishing agent)可适用于油田、飞机场等油类火灾和一般固体物质火灾扑救,一般存储时间为2年。

5.2氟蛋白泡沫灭火剂

含有氟碳表面活性剂的蛋白泡沫灭火剂称为氟蛋白泡沫灭火剂(fluor-protein foam extinguishing agent)。氟碳表面表面活性剂具有良好的表面活性、较高的稳定性、较好的浸润性和流动性,当泡沫通过油层时,油不能像泡沫液内扩散而被泡沫分隔成小油滴,在油层表面形成一个包有小油滴的不燃烧的泡沫层,即使泡沫中含汽油量高达25%也不会燃烧。氟蛋白泡沫灭火剂主要用于石油及石油产品等易燃液体火灾(B类火灾)(油罐液下喷射)及飞机坠落火灾,也适用于扑救木材、纸、棉、麻及合成纤维等固体可燃物的火灾(A类火灾),可与各种干粉联用。

5.3抗溶泡沫灭火剂(AR)

抗溶泡沫灭火剂(alcohol resistant foam extinguishing agent)用于扑灭水溶性液体燃料火灾。在蛋白质水解液中添加有机酸金属络合盐的称为蛋白型抗溶泡沫灭火剂,广泛用于醇、醚等可燃性极性溶剂及油类火灾。

5.4水成膜泡沫灭火剂(AFFF)

水成膜泡沫灭火剂(aqueous film forming foam extinguishing agent)又称为“轻水”泡沫灭火剂,组分由氟碳表面活性剂、碳氢表面活性剂和添加剂及水组成。其特点是在油类表面形成一层抑制油类蒸发的防护膜,靠泡沫和防护膜双重作用,灭火效率高、速度快、防复燃性能和封闭性能好,储存期长,可与各类干粉灭火剂联用,也可采用“液下喷射”的方式扑救大型油类贮罐火灾。广泛用于扑灭醇、酯、醚、酮、醛、胺、有机酸等极性溶剂火灾和环氧丙烷等高极性可燃易燃液体火灾。

结束语:

综上所述,泡沫灭火剂作为一种洁净的“绿色消防产品”,具有环保性能、灭火能、使用性能和再生性能。正确使用泡沫灭火剂,在火灾扑救中起着至关重要的作用。

参考文献:

[1]徐晓楠.灭火剂与应用[M].北京:化学工业出版社,20146,(18).

[2]韩郁种,秦俊.泡沫灭火剂的发展与应用现状[J].火灾科学,2014,(01).

[3]邓晓杰.关于我国常用泡沫灭火剂分类以及应用的分析探讨[J].建筑工程技术与设计,2016,(19).

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