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选择正确的低倍数泡沫灭火剂

发布时间:2018-08-29 14:43 文章来源:网络(转载请注明)

  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,热量被吸取,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。

  让大家先来说说,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。

  泡沫灭火剂有两种基本类型:

  1. 蛋白泡沫灭火剂 – 蛋白质约占人体质量的17%。这一点在动物身体上也适用。正是这些动物蛋白,成为制作蛋白泡沫的原料来源。这些被称之为“蹄脚蛋白”的成分,是从碾碎的动物骨骼中被提取。在一些自然存在的物品中,同样可以提取动物蛋白,比如鸡毛。理论上来说,酸乳和鸡蛋也可以。一般来说,蛋白泡沫需要引入空气和水/泡沫充分混合后才能起作用。换句话说,消防炮或者其他设备需要设计成能引入空气,使得蛋白泡沫看起来像是浴室里的泡泡。也正是这个原因,用于灭火的蛋白泡沫需要一定程度的固体悬浮物,来制造大量、有效的灭火泡沫。蛋白泡沫能够通过其独特的暗色和气味分辨。

  2. 水成膜泡沫灭火剂(AFFF)由一些化学物混合而成,通常比蛋白泡沫贵。水成膜泡沫最初发展于第二次世界大战期间,为航空母舰所携带,应对军机起火的特殊情况。水成膜泡沫不需要引入空气,能与喷水灭火使用相同的设备。它需要的只是引入水流,形成溶液(这也是泡沫和水混合物的称呼)。水成膜泡沫更小,更轻,比蛋白泡沫层流动得更快。

  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升/分钟还是50,000升/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。但是有一些能吸取水的化学成分,被称之为极性溶剂,如酒精、异丙醇。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。

  有必要叨扰你说明个中原因。有一个简单的例子说明这个现象: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(水能吸取或混合)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。

  还有一些其他必要因素,比如这些泡沫灭火剂如何储存。蛋白泡沫灭火剂能储存在几乎所有的容器里,铁、不锈钢或其他材料均可。水成膜泡沫灭火剂则不能储存在铁制容器中,容器材料必须是不锈钢,如果是铁容器,必须内衬其他材料。不幸的是,内衬材料常常随着时间流逝损坏,而昂贵的泡沫灭火剂最终只能废弃。所以一般来说,水成膜泡沫灭火剂一定要储存在昂贵的不锈钢容器中。

  最后,所有上述的一切对于低倍数泡沫灭火剂来说是正确的,但是还有其他的泡沫灭火剂,以“水成膜泡沫灭火剂”清洁剂而被熟知。他们有特殊的作用并使用特殊的设备:

  中倍数泡沫灭火剂:发泡倍数在20到200之间的泡沫灭火剂。常应用于液体燃料储罐群防卫和飞机携带。

  高倍数泡沫灭火剂:发泡倍数在200以上的泡沫灭火剂。应用于大型区域,如地下室、矿井或货舱。

  截稿时,本文编辑特意针对天津大爆炸事故中的危化品灭火,将美国消防协会的标准发给本刊——依据美国消防协会(NFPA)2005版NFPA11(低、中、高倍数泡沫标准):

  

 

  6.3.2中、低倍数泡沫系统不应用与以下危险源的火灾:

  1. 能够释放足量氧气或其他氧化剂用以支撑燃烧的化学制品,如硝化制品。

  2. 通电无外壳电气设备。

  3. 遇水反应的金属如钠、钾和NaK(钠钾合金)。

  4. 遇水反应有害物质如三乙基铝和五氧化二磷。

  5. 液化易燃气体。

  6. 功能评估(包括试验)指明可接受性、1-5标列的危险源。

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