高稳定泡沫灭火剂的研制及其在石化行业的应用

2023-01-06李斐

石油化工建设 2022年5期

关键词：黄原灭火剂溶性

李斐

陕西国防工业职业技术学院陕西西安 710300

泡沫灭火剂装备是在现代灭火中应用的一种常用设备，具有良好的灭火性能。在现代社会发展中，为了实现良好的火灾预防，相关专家还在进一步研究高稳定的泡沫灭火剂装备，以提升灭火剂的稳定性和应用效率。

1 泡沫灭火剂及其种类

泡沫灭火剂是一种与水能够融合的物质，主要应用机械化原理进行火灾处理。在泡沫灭火剂实现灭火功能的过程中，主要的灭火成分包括发泡剂、泡沫稳定剂、降黏剂、抗冻剂、助溶剂、防腐剂和水。

按照泡沫灭火剂的发泡基对灭火剂进行分类，主要包括蛋白型和合成型两种。

1.1 蛋白型泡沫灭火剂

蛋白型泡沫灭火剂主要由蛋白泡沫、氟蛋白泡沫、抗溶性氟蛋白泡沫和成膜氟蛋白泡沫等组成。

（1）蛋白泡沫灭火剂在应用过程中，主要是利用冷却、窒息及遮挡作用进行灭火。同时，该灭火剂成本比较低，对水质要求不高，适合应用于A 类和B 类火灾。

（2）氟蛋白泡沫灭火剂主要含有氟碳表面活性剂、碳氢表面活性剂等特殊成分，同时也加入防腐剂和抗冻剂。该灭火剂在应用过程中，主要是利用氟碳基的硫油作用，形成一种良好的保护膜，阻止火灾的发生。该灭火剂应用成本低，适用于A 类和B 类火灾。由于具有良好的防油效果，也适用于石油引发的火灾问题。

（3）抗溶性氟蛋白泡沫灭火剂主要是利用氯基酸型氟蛋白表面活性剂进行灭火，该成分具有水解蛋白的作用，适合极性液体燃烧的火灾控制。

（4）抗溶性成膜氟蛋白泡沫主要成分为触变性多糖，其他与氟蛋白泡沫相同。其主要利用多糖的脱水凝胶作用灭火，灭火效率较高、灭火速度较快，是现代社会中普遍应用的灭火剂。

1.2 合成型泡沫灭火剂

合成型泡沫灭火剂主要包括普通合成泡沫以及合成型抗溶性泡沫两种。

（1）合成型泡沫灭火剂主要成分包括合成型发泡剂、泡沫稳定剂和抗冻剂等。在其灭火过程中，主要应用阻挡灭火原理，泡沫形成不溶性薄膜阻止极性液体对上层泡沫的破坏，形成了连续的泡沫层，从而实现泡沫灭火。合成型泡沫灭火剂适用于A 类和B 类的火灾处理。

（2）合成型抗溶性泡沫主要包括触变性多糖、碳氢表面活性剂、氟碳表面活性剂、降粘剂与增溶剂、泡沫稳定剂等多种形式。该种泡沫灭火剂具有抗溶性，灭火性也比较经济。

2 高稳定泡沫灭火剂的应用优势

高稳定泡沫灭火剂是现代我国泡沫灭火剂研发的新方向，具有多种应用优势。

2.1 使用性能稳定

灭火剂装备的使用，需要稳定的性能，需要在其功能范围内保持良好的灭火性能。在传统泡沫灭火剂的应用过程中，还存在性能不稳定的问题。例如部分水成膜泡沫灭火剂容易出现泡沫破裂、泡沫析液时间比较短、泡沫稳定性能比较差、泡沫灭火遮挡密封效果较差等问题，从而影响灭火效率。而高稳定泡沫灭火剂的研发应用就能够较好地解决上述问题，通过泡沫灭火剂稳定性的提高，实现良好的灭火效果。高稳定泡沫灭火剂具有优良的憎水、憎油性和很低的表面张力，当产生的泡沫覆盖在燃烧的油面会形成一层薄膜，紧紧覆盖在油面上，从而达到窒息灭火的作用。

2.2 组成结构合理

传统泡沫灭火剂应用过程中，会出现不够稳定的问题，主要原因在于泡沫灭火剂的组成结构不合理。为了实现泡沫灭火剂的快速生产和成型，在其研制过程中大部分产品加入了黄原胶、明胶等高分子物质，导致产品黏度增加，影响了使用性能。例如，在生产过程中加入黄原胶成分，虽然该成分具有良好的胶黏性能，但其在水中分散的速度很慢，如果直接加入水而搅拌不充分，外层会吸水膨胀成胶团。而高稳定泡沫灭火剂降低了黄原胶的含量，既保留其胶黏性能，又降低其成胶团的概率，从而确保高稳定泡沫灭火剂的应用更加稳定。

3 高稳定泡沫灭火剂的研制

高稳定泡沫灭火剂具有应用稳定、结构良好、灭火性能优良的优点，是现代灭火剂的研发方向[1]。例如，某高稳定泡沫灭火剂的主要成分为氟碳表面活性剂1.3%～3.2%，无氟表面活性剂0.6%～1.6%，全氟甜菜碱1.6%～3.6%，氟化烷基甜菜碱1%～2%，尿素4%～6%，α-烯烃磺酸钠4%～14%，十二烷基硫酸钠11%～16%，烷基糖苷11%～15%，乙二醇11%～21%，黄原胶0.2%～0.4%，泡沫稳定剂0.6%～1.1%，助溶剂0.9%～1.6%，增稠剂0.2%～1.3%。对其性能测试发现，与传统泡沫灭火剂相比，该型号灭火剂具有以下优势：一方面，其本身就具有良好的耐火性，防止灭火剂由于耐火性能不足而出现燃烧现象。在应用过程中，灭火剂在灭火中可以形成薄膜，薄膜稳定性强，能够有效地隔绝温度，从而增加耐火作用。另一方面，该型号灭火剂大大提升了灭火速度。通过增加助溶剂成分，使灭火剂中的各项成分良好的融合，在灭火中以更快的速度发生化学反应，从而实现灭火速度的提升。

同时，该型号高稳定泡沫灭火剂也存在一定的技术问题。虽然使用的黄原胶已经非常少，但是从整个配比而言，黄原胶比例较高，在一定程度上限制了其灭火性能。所以，在改进过程中，建议减少0.1%的黄原胶成分，防止在应用过程中出现成团现象[2]。

4 高稳定泡沫灭火剂在石化行业的应用

石化行业的灭火操作要建立有效的操作规程，进行制度化管理，明确工作任务目标，对防火安全管理机制进行优化，提高石化行业的整体防火控制水平。

（1）要求使用人员了解泡沫灭火剂的主要性能和使用方法，防止使用不当造成误伤等，影响泡沫灭火剂的应用效果。因此，结合石化行业的综合发展需求，要对灭火剂的实际应用进行综合管理。要求在高稳定泡沫灭火剂应用之前，对使用人员进行必要的技术培训工作，通过技术培训工作的良好开展，确保灭火剂应用良好[3]。

（2）泡沫灭火剂在使用前需要做好各项检查工作。针对泡沫灭火剂的标签、是否出现泄漏等问题进行检查，发现异常问题立刻上报，防止长时间未使用造成泡沫灭火剂性质变化，引发相关问题[4]。

（3）泡沫灭火剂在不使用时应该进行良好的储存，确保其使用效果。首先，包装要耐腐蚀，一般灭火剂的储存选用塑料桶，尤其抗溶性泡沫灭火剂有较强的碱性，对金属的腐蚀性较强，若利用金属容器储存必须要做防腐蚀处理。另外，储存环境最高温度不可以超过40℃，以免对泡沫灭火剂的性能造成影响[5]。

（4）泡沫灭火剂在石化行业应用时，要结合石化生产过程，切断风流和氧气供给。同时，对火区进行封闭，对无法封闭部分采用泡沫灭火的方式进行处理。结合石化行业的消防安全，要建立稳定可靠、及时准确、细致管理的防火工作体系，消除火灾隐患，杜绝火灾事故的发生。在优化石化消防安全管理机制中，则需要结合企业的实际情况，制定泡沫灭火剂的使用规范及维护原则，并从实际应用的角度进行管理，提高石化行业的整体发展水平。