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                      不同的泡沫灭火剂,性能不同。正确选择低倍数泡沫灭火剂,意义很大。   

                         对于火灾,连专业消防员都头痛的可能就是石化企业的火灾了,里面燃烧的多数都是易燃易爆产品,甚至是有毒有害产品,普通的消防剂是行不通的,该如何灭火呢?

                         在机械泡沫方面,人类从上世纪初开始使用合成泡沫灭火剂。可是合成泡沫对付石油火灾效果不理想,于是人们又开发了蛋白泡沫、水成膜泡沫、氟蛋白泡沫、成膜氟蛋白泡沫。为了对付醇类火灾,人们还开发了抗醇泡沫灭火剂。                                

                         对火的分析:起火三要素:燃料,热量和氧气。拿去其中任何一样元素,火就会熄灭。如果一堆木头(燃料)被抽离热源,火情三角倒塌,火就会熄灭。如果木头已经着火,喷水在上面,热量被吸收,火情三角倒塌,火就会熄灭。从火情三角中抽走氧气需要借助其他媒介,比如一条消防毯,沙子或者泡沫。泡沫灭火剂则会像毯子一样起效,或者在表面覆上一层液体薄膜,蒸发成水蒸气,降低温度的同时,阻止火焰接触氧气。

                      让我们先来说说,根据不同起火“燃烧物”的火灾分类:

                         A类:纸张,木头,塑料,布料

                         B类:汽油,石油,润滑油,油漆

                         C类:电气火灾(不是电流燃烧,而是提供火源)

                         D类:金属类火灾,如钾,镁,纳,铝

                         K类:不饱和脂肪酸食用油

                         一般来说,泡沫灭火剂灭火主要用于A类和B类火灾,而不用于其它类型的火灾。

                      泡沫灭火剂基本类型:

                       (一)蛋白泡沫灭火剂

                         1922年,美国标准石油公司的詹宁斯把动物胶和硫酸亚铁注射到汽油的表面,防止其蒸发起火,这是世界上最早把蛋白泡沫用于消防。

                         从第二次世界大战末期到战后初期,泡沫灭火剂研究的重心从欧洲转移到美国。1946年,美国制定了关于蛋白泡沫灭火剂的陆、海军联合技术要求(JANC266),美国驻欧洲、亚洲的军队都按这一技术要求采购蛋白泡沫液,产生很大的影响。一时间,全世界的泡沫灭火剂几乎都采用同一配方。后来,研究人员试用蛋白、鱼粉、飞禽毛等作为原料,用烧碱加水分解牛、马等血液干粉等,制成的蛋白泡沫液,从而使蛋白的泡沫液的原料更多元化了。我国的蛋白泡沫灭火剂技术发展相对较晚,不过在1967年,上海消防器材厂和北京消防器材厂研制成功6%蛋白泡沫灭火剂,之后国产的蛋白泡沫灭火剂逐步替代了进口产品。

                      (二)氟蛋白泡沫灭火剂

                         蛋白泡沫在对付油品火灾时,有卓越彻底耐油性、耐火性,但有流动性差,泡沫容易受到油品污染的弱点。为了解决这些问题,美国的国民泡沫公司于1965年开发了商品为AEROFOAMXL的氟蛋白泡沫。氟蛋白泡沫流动性好,并且在受油品污染的情况下也不轻易消泡,能以液下喷射的形式使用。在欧美地区,氟蛋白泡沫问世后很快就替代了蛋白泡沫成为保护大型油罐的主流灭火剂。现在,说到蛋白类泡沫,欧美一般是指氟蛋白泡沫。

                         1982年,天津消防研究所研制出氟蛋白泡沫灭火剂,并先后在北京消防器材厂、沈阳于洪消防器材厂,洛阳郊区消防药剂厂、扬州江亚消防药剂有限公司等10多个厂家投产。1993年,公安部天津消防研究所研制出多功能氟蛋白泡沫灭火剂,并在兴化消防药剂厂投产。

                      (三)合成泡沫灭火剂

                         这种合成泡沫灭火剂称为A类泡沫,其成分是烃类表面活性剂。合成泡沫原本的目的是用于A类火灾,而不是B类火灾。在遇到极小规模的油类火灾,并且手头只有表面活性剂的泡沫的场合,大量喷射也能灭火,但是泡沫在油面上很快破坏。合成泡沫灭火剂主要用于发中、高倍数泡沫,但也可作为低倍数泡沫使用。其实,作为泡沫灭火剂使用,表面活性剂比蛋白泡沫早。早在1903年,德国在铵皂水溶液注入二氧化碳、氮气,生成空气泡沫。

                         在国内,1975年,公安部上海消防研究所,辽宁煤碳研究所等6个单位联合开发出粉剂型高倍数泡沫灭火剂。1990年,公安部天津消防研究所研制出第三代耐湿并耐烟的高倍数泡沫灭火剂,并在北京川合消防材料厂投产。

                      (四)水成膜泡沫灭火剂

                         水成膜泡沫(AFFF)是美国的称法,也有许多国家称之为氟表面活性剂泡沫,因为其主要的成分是氟表面活性剂。

                         1979年,公安部天津消防研究所和上海有机所共同研制出第一代水成膜泡沫灭火剂,并在青岛娄山消防器材厂投产。1995年,公安部天津消防研究所研制出第三代多用途水成膜泡沫灭火剂。

                      (五)抗醇泡沫灭火剂

                         1939年,德国的戴姆勒发明了在蛋白质加水分解物中加入脂肪酸锌皂,形成具有抗溶性的泡沫。1950年,金贝尔与克林福特在表面活性剂中添加海藻酸钠。日本的冲山开发了在蛋白质加水分解物中添加氟表面活性剂形成的抗醇泡沫。这种泡沫与过去的抗醇泡沫不同,不会在水溶液中产生沉淀物,并且不仅能扑救醇类火灾,还能扑救汽油等石油类火灾。

                         在这两类新的抗醇泡沫推广应用后,金属皂类抗醇泡沫逐渐销声匿迹了。在我国,1976年公安部上海消防研究所和上海合成洗涤剂四厂共同研制出金属皂抗醇泡沫灭火剂,并在上海合成洗涤剂四厂投产。

                      (六)成膜氟蛋白泡沫灭火剂

                         二十世纪八十年代,英国的英格斯公司开发了成膜氟蛋白泡沫灭火剂,到了九十年代,我国公安部天津消防研究所也研制成功了成膜氟蛋白泡沫灭火剂。

                         当前,在泡沫灭火剂的技术上,国内的企业已基本赶上发达国家的水平了。

                      不同泡沫灭火剂在灭火性能上有何分别?

                         这两种泡沫灭火剂特性不同,为了更好地分辨它们,有必要分析这些特性,包括耐热性、“抑制火势”速度、耐燃油性和抗蒸发性等。

                      耐热性

                         火的本质是热。所以泡沫灭火剂的耐热性是一项重要的指标。在这一点上,蛋白泡沫胜过水成膜泡沫。因为蛋白泡沫中悬浮物的百分比更高,更有利于对抗热量。当蛋白泡沫层在炙热金属表面形成时,其与热表面之间产生固体颗粒隔离层,并与泡沫层结合。水成膜泡沫层容易从热表面消失,常常会留下暴露的易燃物,在某种情况下复燃。唯一的解决方法是,在表面喷洒更多泡沫,直到金属冷却,或者泡沫量已经足够形成稳定的、边缘被损坏也无影响的泡沫层。

                      “抑制火势”速率

                         这项特性考查泡沫灭火剂在液体燃料表面“抑制火势”或灭火的能力。这一点上水成膜泡沫表现得比蛋白泡沫更好。应用于火灾时,水成膜泡沫先喷射出一小股水流,随后演变成泡沫层。薄膜具有低粘度性质,能够快速流动并覆盖在物体表面,阻止火势蔓延,并封锁表层。蛋白泡沫则更粘稠,流动较慢,控制火势也更慢。而随着它的行进,最终也能在表面形成泡沫层。

                       

                      耐燃油性

                         一般来说,泡沫灭火剂的使用方法如下:

                         - 小口径水带(手持着软管,没有吸气装置或吸气式喷嘴)消防炮或水炮

                         - 液下喷射,将泡沫向燃料储层箱底部喷射,通过油层向上浮出,覆盖着火部位。

                         - 液上喷射,适用于固定式顶油罐,泡沫通过浮顶周围的空间向下倾倒。

                         - 边缘密闭情况下倾倒,适用于浮顶灌,泡沫直接倾倒至油罐周围的密封区域。

                         只有在后两种施用方法中,泡沫缓慢倾倒至燃烧物表面区域。但由于这两种倾倒方式常常为爆炸所破坏,通常会辅以另一种施用方式。

                         耐燃油性是阻止燃料附着于泡沫表层的一种能力。当使用小口径水带、消防炮或液下喷射方法时,由于燃烧物会在泡沫灭火剂下继续燃烧,破坏泡沫灭火剂层,因而耐燃油性是一项至关重要的指标。蛋白泡沫灭火剂比水成膜灭火剂具备更好的燃料阻力,因为其更适合被应用于用泡沫灭火剂“封堵”燃烧物的灭火形式。

                       

                      抗蒸发性

                         仅在极少数的情况下,液体燃料会保持液体状态燃烧,正常情况下,它会在燃料燃烧

                         时变成蒸汽或气体。燃烧获得的热量越多,蒸汽就会被越多地释放。所以泡沫灭火剂的一项重要特性,是抑制蒸汽从燃烧物表面发散的能力。水成膜泡沫灭火剂更轻,可形成水播薄膜,与蛋白泡沫灭火剂相比,具有较好的抗蒸发性,表现更为高效和优异。

                         蛋白泡沫灭火剂和水成膜泡沫灭火剂有三种基本配比的泡沫液:6%6%的泡沫成分和94%的水),3%3%的泡沫成分和97%的水)或1%1%的泡沫成分和99%的水)。其中1%泡沫液仅用于水成膜泡沫灭火剂。石化行业要求3%的泡沫液,尽管其中一些企业使用更便宜的6%泡沫液,用于训练。1%泡沫液是一个不错的点子,因为它对泡沫存储空间需求小。然而,有另一项指标决定着哪一种百分比泡沫液的应用,即用于泡沫与水混合的消防设备。如果选择1%泡沫液,设备注入比例(泡沫注入水带)要求相当精确(1%泡沫液价格是3%的三倍多,是6%的六倍多)。管线式泡沫比例混合器、环泵式泡沫比例混合器、自感应消防水炮没有如此精确,也不能随着水流量而改变注入水流的泡沫量。所以一旦管线式泡沫比例混合器以一定水流量(l/m)施予3%的泡沫比例,即使水流量降低或增加50%,泡沫注入比例将保持一致,这显然是不经济的。数字比例调节器、计量注入式泡沫比例混合器、平衡压力式泡沫比例混合器更为精确,他们会依照设定比例,直接在水流中注入该比例泡沫。换句话说,无论水流量是5000/分钟还是50,000/分钟,泡沫液比例均为3%

                       

                         蛋白泡沫灭火剂和水成膜泡沫灭火剂都有不同的种类,以应对特殊用途和特殊产品。成膜氟蛋白泡沫灭火剂是一种将水成膜泡沫的薄膜与稳固的蛋白层混合而成的蛋白泡沫灭火剂。成膜氟蛋白泡沫灭火剂以氟化的表面活性剂命名,而蛋白质的氟化有助于提高蛋白泡沫灭火剂的消防性能。成膜氟蛋白泡沫灭火剂生产厂商认为,这种泡沫灭火剂兼备了蛋白泡沫灭火剂和水成膜泡沫灭火剂的优点。另外,还有其他混入特殊化学成分或液体的泡沫灭火剂。这些泡沫灭火剂被称为成膜氟蛋白抗溶性灭火剂和抗溶性水成膜泡沫灭火剂。正常的蛋白泡沫和水成膜泡沫灭火剂,在应对烃类火灾,如柴油、飞机燃油和汽油,能出色地发挥作用。但是有一些能吸收水的化学成分,被称之为极性溶剂,如酒精、异丙醇、甲基乙基酮(MEK)。这些化学成分常常作为油库和炼油厂提炼的副产品出现,需要特殊的泡沫灭火剂处理。

                         有必要解释个中原因。有一个简单的例子解释这个现象:如果油被倒在水里,油会浮在表面,因为水和油不相溶,烃类和汽油亦然。然而,如果水倒入极性溶液,如酒精,他们会轻易地混合在一起(朗姆酒和可口可乐就是一个不错的例子)。泡沫灭火剂大部分成分是水(上文提到如3%的泡沫和97%的水)。所以当普通的泡沫灭火剂和水成膜灭火剂被应用到极性溶液引起的火灾中,水会和其相溶,泡沫或水成膜泡沫会被排走,进而使泡沫灭火剂失效。

                         所以特殊的泡沫灭火剂(被称为“抗酒精灭火剂”,如成膜氟蛋白抗溶性灭火剂和抗溶性水成膜泡沫灭火剂)必须用于极性溶剂(水能吸收或混合)液体火灾中。这些泡沫灭火剂含有高分子聚合物(塑料材料),所以当泡沫灭火剂被破坏,高分子聚合物成分会在液体表面形成一层保护膜。这层保护膜会阻止起火所需的氧气,防止水蒸气产生并从液体表面蒸发。同时这些泡沫灭火剂能冷却燃料表面,并减少水蒸气排放量。

                       

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