滅火劑
為了迅速撲滅化工廠中發(fā)生的火災(zāi),必須依據(jù)現(xiàn)代消防技術(shù)水平,生產(chǎn)工藝過(guò)程,原材料、產(chǎn)品的性質(zhì),建筑結(jié)構(gòu),選擇合適的滅火劑。常用的滅火劑有水、水蒸汽、泡沫液、二氧化碳、干粉、12ll等?,F(xiàn)將這幾類(lèi)滅火劑的性能與應(yīng)用范圍分述如下。
2.泡沫滅火劑
滅火用的泡沫是一種體積細(xì)小、表面被液體圍成的氣泡群,比重小于最輕的易燃液體,能覆蓋在液面上,主要用于撲救易燃液體火災(zāi)。泡沫所以能滅火主要是在液體表面生成凝聚的泡沫漂浮層,起窒息和冷卻作用。阻止燃料氣化和外界氧氣的進(jìn)入,將火熄滅。用于滅火的泡沫應(yīng)具有比重小,熱容量大,穩(wěn)定、流動(dòng)快等特點(diǎn)。滅火用的泡沫分為兩大類(lèi),一是化學(xué)泡沫;另一類(lèi)是空氣機(jī)械泡沫,簡(jiǎn)稱(chēng)空氣泡沫。
(1)化學(xué)泡沫滅火劑常用的化學(xué)泡沫滅火劑,主要是酸性鹽(硫酸鋁)和堿性鹽(碳酸氫鈉)與少量的發(fā)泡劑如動(dòng)植物的水解蛋白質(zhì)或甘草粉,少量的穩(wěn)定劑如三氯化鐵等溶液混合后互相作用而生成的膜狀氣泡群。其反應(yīng)如下:6NaHCO3十A12(SO4)3 —→ 2A1(OH)3十3Na2SO4↓十6CO2 ↑
化學(xué)泡沫滅火劑發(fā)生作用后產(chǎn)生大量的二氧化碳?xì)怏w,由于摻有發(fā)泡劑,便發(fā)生許多小氣泡就是泡沫。這種泡沫比重小(0.2左右),且有粘性,能浮蓋在著火物的表面上隔絕空氣。二氧化碳又是惰性氣體可將火熄滅。
這種滅火劑一般有三種配制方法:第一種為雙粉末:同時(shí)分別配制成溶液,再混合應(yīng)用;第二種為單粉末:用時(shí)充水即成;第三種為配成兩種溶液用時(shí)混合。
前二種主要是供大型滅火機(jī)使用,因?yàn)楦煞勰┧俭w積小,便于大量應(yīng)用,后一種僅用于手提滅火機(jī)。
化學(xué)泡沫的質(zhì)量會(huì)受溫度影響;通常在10~30℃時(shí)反應(yīng),能產(chǎn)生粘稠泡沫,其倍數(shù)可達(dá)6—8,如果低或高于這個(gè)溫度,則生成的泡沫質(zhì)量就較差。高溫溶液雖生成的泡沫量較多,但容易破裂;低溫溶液不易反應(yīng),產(chǎn)生的泡沫量少,脫水快。
化學(xué)泡沫不能用長(zhǎng)距離的管道輸送到較遠(yuǎn)的地方,不能加壓,否則泡沫會(huì)受到破壞。
化學(xué)泡沫儲(chǔ)存溫度不得超過(guò)38℃,高溫下儲(chǔ)存會(huì)引起碳酸氫鈉分解而失去二氧化碳。
化學(xué)泡沫液主要質(zhì)量性能要求:
粉末細(xì)度 酸性粉(硫酸鋁)通過(guò)200目不多于25%
堿性粉(碳酸氫鈉)通過(guò)80目不少于90%;
粉末濕度 酸性粉不超過(guò)2%,堿性粉不超過(guò)1%;
發(fā)泡倍數(shù) 在10℃時(shí),不低于5.5;
泡沫持久性 25分鐘后泡沫剩余不低于4.5倍;
PH值 泡沫消失后溶液呈中性。
化學(xué)泡沫滅火劑對(duì)撲滅閃點(diǎn)在45℃以下的易燃液體的著火最為有效;這是由于泡沫比易燃液體輕,能遮蓋在其表面隔絕空氣,使燃燒物得不到氧的供應(yīng)而熄滅。且泡沫中水分蒸發(fā)時(shí)也可帶走一定熱量;故也有一定的冷卻體用。但化學(xué)泡沫滅火劑不適用于撲救忌水忌酸的化學(xué)物質(zhì)及電氣設(shè)備的火災(zāi)。
(2)空氣泡沫滅火劑 空氣泡沫(即普通蛋白泡沫)是一定比例量的泡沫液、水和空氣經(jīng)過(guò)機(jī)械作用相互混合后,生成的膜狀氣泡群;泡沫的比重為0.11~0.16,氣泡中的氣體是空氣。泡沫液是由動(dòng)物或植物蛋白質(zhì)類(lèi)物質(zhì),經(jīng)水解制成。
空氣泡沫液主要質(zhì)量性能要求:
泡沫液沉淀率 不超過(guò)1.5%;
粘度 用恩氏粘度計(jì)測(cè)定,不超過(guò)5°E(20℃時(shí));
凝固點(diǎn) 不大于-6℃;
PH值 6~8;
比重 1.127~1.138(20℃時(shí));
抗燒性 200×200毫米面積的抗燒時(shí)間不少于6分鐘;
泡沫產(chǎn)生倍數(shù) 6~10(3大氣壓);
泡沫持久性 60分鐘≤20%。
泡沫粉與水按1:10的重量比例,在1000毫升的玻璃量筒中混合。(雙粉則二種粉各占一半量,分別溶解于等量的水中,再互相混合)。水溫在l0℃時(shí),產(chǎn)生泡沫的體積與泡沫粉和水的重量比,按下式計(jì)算,即為泡沫發(fā)生倍數(shù)。
倍數(shù)=泡沫體積(毫升)/[泡沫粉+水的重量(克)]
將泡沫液灌入量筒中(1000毫升左右),灌滿后稱(chēng)出泡沫的重量,按下式求出泡沫的倍數(shù):
倍數(shù)=泡沫體積(毫升)/[灌滿泡沫后量筒的重量-空量筒的重量(克)]
泡沫倍數(shù)試驗(yàn)中,量筒中泡沫要求在60分鐘內(nèi),消失量不超過(guò)泡沫體積的20%。
空氣泡沫滅火劑的作用是當(dāng)一定厚度的泡沫層覆蓋在可燃和易燃液體的表面后,可以阻擋易燃或可燃液體的蒸氣進(jìn)入火焰區(qū),隔離空氣中的氧與液體表面接觸,形成防止火焰區(qū)中的熱進(jìn)入物質(zhì)表面的隔熱層,即有覆蓋、隔熱,冷卻等三種滅火作用。
在高溫下,空氣泡沫滅火劑產(chǎn)生的氣泡由于受熱膨脹會(huì)迅速遭到破壞。構(gòu)成氣泡的水溶液能溶解于酒精、丙酮和其他類(lèi)似的有機(jī)溶劑中,使得氣泡在這類(lèi)燃燒著的物質(zhì)表面上融化遭到破壞,從而降低其滅火效能,故是不適用的。對(duì)于忌水的化學(xué)物質(zhì)也不能使用。
(3)抗溶性泡沫滅火劑 水溶性易燃液體如醇類(lèi)、酮類(lèi)、酯類(lèi)等有機(jī)溶劑發(fā)生火災(zāi),普通蛋白泡沫是難以撲救的,需要用抗溶性空氣泡沫。在蛋白質(zhì)水解液中添加有機(jī)酸金屬絡(luò)合鹽就可以制成蛋白型的抗溶性泡沫液。這種有機(jī)金屬絡(luò)合鹽與水接觸,析出不溶于水的有機(jī)酸金屬皂。當(dāng)產(chǎn)生泡沫時(shí),析出的有機(jī)酸金屬皂在泡沫壁上形成連續(xù)的固體薄膜;這層薄膜能有效地防止水溶性有機(jī)溶劑吸收泡沫水分而保護(hù)泡沫,使泡沫能持久地覆蓋在溶劑液面上,而起到滅火作用。
這種泡沫不僅可以撲救一般烴類(lèi)液體火災(zāi),還可以有效地?fù)錅缢苄杂袡C(jī)溶劑火災(zāi)。
對(duì)沸點(diǎn)很低的水溶性有機(jī)溶劑如乙醛(沸點(diǎn)20.2℃),乙醚(沸點(diǎn)34.6℃)的火災(zāi),此種泡沫雖能覆蓋其整個(gè)液面,由于燃燒后液面溫度不能很快降下來(lái),溶劑仍然大量氣化,蒸氣穿過(guò)泡沫層繼續(xù)燃燒,形成泡沫層上的氣體火災(zāi)。在此情況下,如沒(méi)有很好的冷卻措施,火勢(shì)雖可控制,但撲滅是比較困難的。
(4)氟蛋白泡沫滅火劑 普通蛋白泡沫通過(guò)油層時(shí),由于不能抵抗油類(lèi)的污染,上升到油面后泡沫本身所含的油足以使其燃燒,導(dǎo)致泡沫全部破壞。這就要求有一種能夠抵抗油類(lèi)污染的泡沫,氟蛋白泡沫就有這種效能。
在空氣泡沫液中加入氟碳表面活性劑即生成氟蛋白泡沫。
氟碳表面活性別具有良好的表面活性,較高的熱穩(wěn)定性,較優(yōu)的潤(rùn)濕性和流動(dòng)性以及防油防水的能力。當(dāng)泡沫通過(guò)油層時(shí)使油不能在泡沫內(nèi)擴(kuò)散,而被分隔成小油滴,這些小油滴被末污染的泡沫包裹,并在油罐液面上封閉油品蒸氣,形成一個(gè)包含有小油滴的、不燃燒的泡沫層。即使泡沫層內(nèi)含汽油量達(dá)到25%也不燃燒,而普通空氣泡沫層內(nèi)含有l(wèi)0%的汽油時(shí)即開(kāi)始燃燒,因此這種泡沫滅火劑有較高的滅火性能,適用于液下噴射滅火