消防水系灭火剂.docx

重庆消防公司，重庆消防 水系灭火剂水系灭火剂是指消防在水中加入添加剂，改变水的性能，从而提高水的灭火能力，减少水的用量，扩大水的灭火范围的一系列灭火剂。水系灭火剂包括强化水灭火剂、湿润水灭火剂、抗冻水灭火剂、增稠水灭火剂、减阻水灭火剂。 (1)强化水灭火剂 在水中添加盐类强化剂，如碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠等，可提高水的灭火效果，这种类型的灭火剂称为强化水灭火剂。例如，在直径为1m的罐内进行扑灭石油产品火灾的试验中，喷射纯水，不能有效地灭火，但在水中添加5%的碳酸钠或碳酸氢钾时，只用8-10s，便可把火扑灭。试验表明，对于可燃液体火灾，不同强化剂的灭火效率的顺序如下:NaHCO3Na2CO3 KHC03 K2CO3 强化剂的添加量一般在1 % 5%为宜，添加过多，其灭火效率随添加剂添加量的增加提高甚微。 强化水灭火剂的灭火作用，除了有水本身的灭火作用之外，添加的无机盐类在火焰中汽化而析出游离金属离子，如Na+ , K+，这些离子与火焰中的自由基和过氧化物反应，中止链式反应，扑灭火灾。(2)润湿水灭火剂润湿水灭火剂是指在水中添加表面活性剂，降低水的表面张力，提高水的湿润，渗透能力的灭火剂。 表面活性剂按其亲水基团的不同可分为四种类型。 阴离子表面活性剂 如羧酸盐(RCOOM) ,硫酸酚盐（ROSO3M),磺酸盐（R-SO3M）,磷酸醋盐、长链烷基苯醚磺酸盐。阳离子表面活性剂 如伯胺盐（R-NH3HCl) ,仲胺盐、叔胺盐、季铵盐、烷基磷酸取代胺等。两性表面活性剂 如氨基酸型、甜菜碱型、咪挫啉型两性表面活性剂非离子表面活性剂 如聚氧乙烯型，多元醇型非离子表面活性剂。以上四种表面活性剂中，阴离子表面活性剂价格较便宜，阳离子和两性表面活性剂较贵。因此，常用的润湿剂多为磺酸盐和硫酸醋盐，属阴离子型。 润湿水灭火剂的研究较多，主要用于扑救不易润湿的物质的火灾。比如日本学者利用普通水和湿润性水(Wet Water)对10种普通塑料和3种池沫塑料进行了灭火试验。试验表明，湿润水在大部分塑料表面的黏附性是普通水的两倍以上，用湿润水灭火可减少灭火时间30%50%。他还研究了表面活性剂浓度与灭火时间的关系。结果表明，随着表面活性剂浓度增加，灭火时间减少，但当浓度超过临界值后，灭火时间不再减少。该浓度值大约是表面活性剂工临界胶束浓度(CMC)的10倍。灭火时使用的润湿剂水溶液浓度为0. 5%5%。 列宁格勒林学院曾经用0.3%浓度的NP-1型磺酸盐和0.2%烷基苯磺酸钠的水溶液进行了扑灭泥煤、木材和其他木质材料的试验。与清水灭火相比，0. 3%浓度的NP-1型磺酸盐水溶液灭火的用水量下降了33%-55%，见表4-1,使用浓度为0.2%的磺酸盐水溶液扑救木材(木板堆垛尺寸0. 8mX0. 8mX0. 8m,火灾负荷达50-55kg/m2) ,节水55%，火灾的实验装界见表14-2。(3)抗冻水灾火剂 在我国北方，冬天气温较低。为了防止水结冰，应在水中加入防冻剂。提高水的耐寒性，制成抗冻水灭火剂。防冻剂的作用就是降低水的冰点。常用的防冻剂有盐类;如氯化钠、碳酸钾、氯化镁和氯化钙等，以及有机物质，如乙醇、乙二醇、丙二醇、甘油等。 防冻剂的选用，要根据具体情况综合考虑。例如，如果使用地下水，水中钙、镁离子较多，就不宜使用碳酸钾，因为会形成碳酸钙沉淀。如果在水中还加人了其他灭火物质，应考虑它们之间的配伍相容性。(4)减阻水灭火剂 在水中加入微量的高分子聚合物可以改变水的流体动力学性能，降低流动阻力，使水射流更加密集，增加射程，这种类型的灭火剂称为减阻水灭火剂。常用的减阻剂有聚丙烯酞胺、聚氧化乙烯加.尔树脂等，其分子量在106量级，添加浓度在0.01%5%之间。 例如上海机械学院研制的PwC和PW-30型高分子减阻剂，成功地应用在城市消防工作中。采用浓度为(100-150) X 10-6的Pwc和PW-30稀溶液，在上海、兰州等城市进行现场消防试验，灭火效果很好，主要数据见表4-3。由表可见，加人减阻剂，流量增加了57.1%，射程增加了107%，达1倍以上。（5)增稠水灭火剂 在水中加入增稠性添加剂，可使水的黏度增加，显著提高水在物体表面的黏附性能，在物体表面形成黏液覆盖层，减少水的流失，提高灭火速度，还可有效地防止水的流失对财产和环境的二次破坏。这种类型的灭火剂称为增稠水灭火剂，是灭火剂研究的重要方向之一。常用的增稠剂分为无机增稠剂和有机高分子增稠剂。 无机增稠剂如水玻璃(硅酸钠凝胶溶液)，配成20%40%的水溶液作为灭火剂。该灭火剂具有一定的黏度，能黏附于物体表面。在火焰的烘烤下，可逐渐变成阻燃的固体防护层。在高温下水玻璃还能发泡，使防护层变厚。从而隔绝空气，防止火的蔓延，扑灭火灾。尤其适用于森林等大面积火灾的灭火。 水溶性高聚物如聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠(CMC)等也可作为增稠剂，制成灭火剂，可利用普通灭火器械喷洒该灭火剂扑灭森林火灾，其黏液可黏附在枝叶之上，起到灭火作用与水相比，黏液不易流入土壤，亦不易蒸发，可在森林火区周围形成防火隔离带。(6)其他新型水灭火剂 最近几年来，水系灭火剂的发展迅速，出现了许多新型灭火剂。 在德国、日本等国家，在水中加人吸水性颗粒添加剂制成的新型灭火剂已得到推广使用。吸水性颗粒吸水并膨胀，从而使一部分水保持在.颗粒中，一部分水仍成游离状态。当喷洒到物体表面后，部分游离水会流失，而吸水性颗粒则会停留在物体表面，形成覆盖层，增强了灭火效果。 在日本，.使用IM-300和IM-1000(一种丙烯酸与淀粉共聚物颗粒)作为添加剂。该添加剂具有吸水膨胀性能，吸水倍数可达1000倍。在扑灭模拟木材火灾实验中，使用101灭火剂，lOs内即可灭火;而使用清水灭火时，需181L水，灭火时间达3 min。该灭火剂涂于木板表面，将木板面放在距火焰10cm处烘烤，在3min内木材不会被引燃。 在德国，使用Hydrex型丙烯酸或甲基丙烯酸盐共聚物，按0.4%的比例加人水中，即可制成灭火剂。其中吸水颗粒的含水量占总水量的50%以上。灭火时间和灭火用水量可减少30%35%，水的流失可减少85%。为了防止高吸水颗粒在加入水中时胶结成块，影响其在水中的分散速度，可在高吸水颗粒中掺人聚乙烯醇300或400或磷酸二铵作为隔离剂。隔离剂在吸水性颗粒之间形成屏障，从而防止吸水性颗粒的胶结，加快其分散、吸水和膨胀速度。 SD系列强力灭火剂是天津消防研究所研制的一种新型水系灭火剂，有SD-8和SD-18两种型号，其主要成分为:水为70%75%;混合盐为15%-20%;助剂为3%-5%，润湿剂为1%-2%;增稠剂为0. 5% -2%;其物理性能见表4-4。加人混合盐可以降低其凝固点，增稠剂可以提高私附性，而湿润剂提高了灭火剂在可燃物中的渗透性。SD强力灭火剂主要适用于扑救固体物质火灾(A类火灾).其灭火效能与其他灭火剂的对比见表4-5。表中的灭火级别表示了木垛的大小，数值越大，则木垛越大。如5A级别的木垛，木条长50cm，每层5根。而8A级别的木垛，木条长80cm,每层8根。从表4-5中可见，SD系列强力灭火剂可灭13A-21A级别的火灾，灭火性能高于其他类型的灭火剂。冷火302灭火剂是美国北美环球公司生产的新型灭火剂，在水中加人添加剂，提高水对火区的冷却能力，使灭火效率显著提高。生产这类产品的还有美国环境安全公司，其产品名称为FLAREX, CURUDEX, COALEXH和TIREX。(7)水系灭火剂中的防腐剂和抗蚀剂为了保证水系灭火剂的储存稳定性和减少容器的锈蚀，需在水中加人防腐剂和抗蚀剂。水系灭火剂在长期储存时，水中会滋生各种细菌、霉菌，使灭火剂产生沉淀和异味，降低灭火性能。常用的防腐剂有苯甲酸（钠)，甲酚钠、山梨酸钾、苯菌灵、水杨酸苯胺、垵盐型阳离子表面活性剂笋:加人量一般为0.01%0.1%。水系灭火剂对金属容器的腐蚀也是不容忽视的。防止腐蚀的方法有两种：一种是在金属容器的内壁涂上保护材料层(例如塑料)，另一种是在水中添加抗蚀剂，抑制腐蚀。抗蚀剂的抗蚀原理如下。1.用氧化剂在金属表面形成一层致密的氧化层，阻止金属的进一步腐蚀。这种类型的抗蚀剂主要是无机阳性抗蚀