油类火灾用灭火剂研究进展

2020-08-06田梦姣曹青

绿色科技 2020年4期

田梦姣曹青

摘要：指出了油类火灾是在各类火灾中扑救较为困难的一种类型，容易造成巨大的人员伤亡和财产损失。选用合理高效的灭火剂在扑灭火灾中起很大作用。主要阐述了现阶段国内外油类火灾灭火剂现状，针对几种常用油类火灾灭火剂，分析了其存在的问题和优点以及灭火剂的未来发展前景，展望了航空油类火灾用灭火剂研究现状以及发展前景。

关键词：火灾;抗空油料;灭火剂;现状

中图分类号：X924.4 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2020）04-0093-03

1 引言

随着我国经济和科技的高速发展，火灾事故发生案例时有发生，各级政府在预防火灾和消防工作中投入了大量的人力和物力。预防火灾不仅需要人们要有安全意识，更重要的是研制适合的灭火剂来降低因火灾导致的经济损失。油类火灾属于B类火灾，该种火灾是在众多火灾类型中扑救最为艰巨的一种，同时容易造成巨大的人身伤亡和财产损失[1]。油类火灾的扑救要根据实际情况采取适当的措施，选用适宜的灭火剂。否则，将导致火灾向更大范围的蔓延。面对严峻的油品火灾形势，合理选择灭火剂是及时有效扑灭燃烧火焰和防火防爆的关键。研究和改良实用高效的灭火剂对于保护生命财产安全，维持正常的经济秩序具有特别重大的现实意义[2]。

2 油类火灾灭火剂现状

航空油类火灾用灭火剂应该具有常温环境下不会出现凝结的现象，安全使用期比较长等优点[1]。航空油类火灾用灭火剂应考虑气压对灭火效果的影响，美国先前针对航空用灭火剂研究出了细水雾灭火剂等3种灭火剂，通过对其分析比较得出细水雾灭火剂灭火效果更好;细水雾灭火剂因为其特有的优点，逐渐被应用在飞机、空间载人飞行器等领域，国际上一致认为细水雾灭火剂会在今后的灭火系统的发展方面起到重要作用，所以研究细水雾灭火效用，以使其在使用中实现对不同场合火灾的高效灭火变得非常重要[2]。

普通油类火灾用灭火剂应具备环保、灭火效率高、速度快等特点。最常用的灭火剂有：干粉灭火剂、泡沫灭火剂、植物型多功能阻燃灭火剂、细水雾灭火剂。通过比较分析得出各种灭火剂都存在一定的优缺点，细水雾灭火剂在油类火灾灭火中灭火效果更好，并且可以通过加入一定量的添加剂来提高其灭火性能，添加剂的选择和浓度是需要解决的问题。

3 油类火灾灭火剂及其优点

3.1 干粉灭火剂

干粉灭火剂通过化学抑制作用、冷却、窒息的灭火原理来达到灭火效果;干粉灭火剂无毒、不腐蚀、不导电、灭火效率高，但是灭火后存在残渣，冷却性比较差，该灭火剂不能扑灭阴燃火灾等缺点[3]。在扑救油类火灾的时候，因为干粉表面的疏水膜有较强的亲油特性，使干粉粒子很快沉人油中，另外该灭火剂冷却效果差，局部残留的火苗会引燃整个油面，这就是干粉使用中最具挑战性的问题一抗复燃性问题[4～7]。

3.2 泡沫灭火剂

3.2.1 蛋白泡沫灭火剂

又称蛋白泡沫液或蛋白泡沫浓缩液。蛋白泡沫剂所产生的空气泡沫比较轻、流动性能好，抗烧性强，不易被冲散，能迅速地在非水溶性液体表面形成覆盖层，及时将火扑灭[8]。但是污染环境，味道难闻，流动性差，因为蛋白泡沫灭火剂是非自然降解成份，使用时容易造成二次污染;封闭性差;易沉降淤积，更换清洗困难[9]。而且在使用蛋白泡沫灭火剂进行扑灭原油、重油贮罐火灾的时候，要特别注意可能引起的油沫沸溢或喷溅事故的发生。

3.2.2 氟蛋白泡沫灭火剂

又称氟蛋白泡沫液。该灭火剂与燃烧物相接触时，能快速形成连续的泡沫层，通过泡沫和析出的混合液一同对燃烧物进行冷却，并利用泡沫层的覆盖作用使得燃烧物与空气隔绝，继而把火熄灭，由于氟碳表面活性剂的特殊功能，使氟蛋白泡沫也具有更优异的灭火性能：对同一燃烧物，氟蛋白泡沫的临界供给强度缩短，进行灭火的泡沫层厚度变薄。因此，被广泛应用于扑救各种非水溶性可燃、易燃液体火灾和一般可燃固体物质火灾。与干粉联用灭火效果更好，由于氟蛋白泡沫具有良好的抵抗泔类污染的能力，更适用于液下喷射扑救油缸火灾。虽然该灭火剂有它的独特优势，但是因为它的成分中含有氟离子，对环保有一定的影响，可能会成为制约其使用的最大障碍[10]。

3.2.3 水成膜泡沫灭火剂

虽然水成膜泡沫灭火剂（aqueous film-formingfoam，AFFF）灭火效能高，灭火速度快，泡沫和水膜自封能力强，但一方面由于泡沫灭火剂中在环境中十分稳定，不容易被降解的主要成分一全氟辛烷磺酸鹽（PFOS）在人类和动物体内会长期积累而造成伤害，在研究水成膜泡沫灭火剂需注意环境保护问题。另一方面该灭火剂中最主要的原料一氟碳表面活性剂的生产技术我国仍然没有掌握，所需的大部分是从美国3M公司进口[4]。

我国对于氟碳表面活性剂的开发、性能研究以及在AFFF的应用领域与国外相比较仍然存在较大差距。

3.3 植物型多功能阻燃灭火剂

植物型多功能阻燃灭火剂主要采用多种植物以及其植物草木灰和改性水构成，选择多种含有较多的阻燃物质植物提取液;在灭火的时候，提取液中含有的的卤代衍生物与燃烧物质相接触时，利用化学抑制的灭火机理，达到快速灭火的目的。该灭火剂利用窒息作用防止火焰的蔓延、隔离来起到阻燃作用、化学抑制达到快速灭火效果。除了以上优点外，最大的优点就是从根本上改变物质的易燃特性，当其与燃烧物产生质变时发生反应，继而起到充分抑制燃烧物质的热挥发、热传递作用，从而使得易燃、可燃物质转变为不易燃、难燃物质，最终实现在极短时间内阻燃灭火的目的[11]。

该灭火剂具有无毒、无害、无腐蚀、灭火速度快，抗复燃性能比较好等特点;最重要的是对人员的人身安全和环境保护不会产生任何不利的影响[11]。

3.4 细水雾灭火剂

细水雾灭火剂利用窒息作用、汽化冷却、阻隔辐射热作用的灭火机理进行灭火，具有用水量少、灭火速度快、灭火持续时间长、对环境绿色无污染、不导电、挥发快、无残留物，并且对保护对象破坏性比较小等优点，又具有气体灭火、水灭火的双重优点[12]。该灭火剂适用于A、B、C类可燃物质火灾，E类带电精密仪器火灾和F类一般食用油类火灾[10]。但设备结构复杂，技术要求高，造价昂贵，目前灭遮拦火有困难;该灭火剂对于柴油和酒精等一些闪点比较高的燃料引起的火灾的火焰燃烧的抑制和气相降温效果都非常好，但对于汽油和正庚烷等一些闪点比较低的燃料引起的火灾效果则比较差，因为该灭火剂的雾滴体积比较小，没有足够的动力使其扩散，无法完全覆盖整个大型火灾区域，这也表明了细水雾灭火技术尚未成熟，只能应用于小型火灾区域[13]。

通风情况以及障碍物是影响细水雾灭火效果的重要因素。在比较大的喷雾动力作用下，通风条件的影响减弱以及障碍物作用的增强，同样能够取得较好的灭火效果。

4 結语

目前我国的航空机用灭火系统产品严重依赖于国外，使得中国消防灭火处于十分被动的地位，因此深入研究开发具有完全自主知识产权的新一代航空用灭火技术，可为中国民航业带来巨大的经济效益。分析对比表明，细水雾灭火剂具有良好的灭火性能，具备对环境绿色无污染、容易扑灭液体燃料引起的火灾、用水量少等许多优点，有着非常广阔的发展前景。虽然添加剂能够改善细水雾的灭火性能，加入的添加剂种类、配比浓度都会影响到细水雾的灭火效能，而细水雾添加剂的选择、浓度配比以及两者对细水雾灭火整体效能的影响仍然没有得出明确成熟的结论，这也是当前细水雾灭火剂研究领域迫切需要解决的问题。

参考文献：

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[4]杨宁，梁峰，王力伯.油类火灾灭火剂及其应用研究进展田[J].消防技术与产品信息，2004（5）：31～32.

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