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火灾种类与灭火剂选择

时间:2016-10-14     

火灾种类根据着火物质及其燃烧特性划分为以下5类:

      A类火灾:指含碳固体可燃物,如木材、棉、毛、麻、纸张等燃烧的火灾;

      B类火灾:指甲、乙、丙类液体,如汽油、煤油、柴油、甲醇、乙醚、丙酮等燃烧的火灾

      C类火灾:指可燃气体,如煤气、天然气、甲烷、丙烷、乙炔、氢气等燃烧的火灾;

      D类火灾:指可燃金属,如钾、钠、镁、钛、锆、锂、铝镁合金等燃烧的火灾;

      带电火灾:指带电物体燃烧的火灾。

       为了能迅速扑灭火灾,必须按照现代的防火技术、生产工艺过程的特点、着火物质的性质、灭火剂的性质及取用是否便利等原则来选择灭火剂。常用的灭火剂有水、水蒸气、泡沫液、二氧化碳、干粉、卤代烷等。下列就这几类灭火剂的性能及应用范围作一简单的介绍。

       1.水

      ( 1 )水的灭火作用

      水是最常用的灭火剂,它资源丰富,取用方便。水的热容量大,1kg水温度升高1℃,需要4.1868kJ(1 kcal)的热量;1kg100℃的水汽化成水蒸气则需要吸收2.2567kJ(539cal)的热量。因此水能从燃烧物中吸收很多热量,使燃烧物的温度迅速下降,使燃烧终止。水在受热汽化时,体积增大1700多倍,当大量的水蒸气笼罩于燃烧物的周围时,可以阻止空气进入燃烧区,从而大大减少氧的含量,使燃烧因缺氧而窒息熄灭。在用水灭火时,加压水能喷射到较远的地方,具有较大的冲击作用,能冲过燃烧表面而进入内部,从而使未着火的部分与燃烧区隔离开来,防止燃烧物继续分解燃烧。

       水能稀释或冲淡某些液体或气体,降低燃烧强度;能浸湿未燃烧的物质,使之难以燃烧;还能吸收某些气体、蒸气和烟雾,有助于灭火。

       ( 2)灭火时水的形态及应用范围

       ①直流水和开花水(滴状水) 经水泵加压由直流水枪喷出的柱状水流称直流水,由开花水枪喷出的滴状水流称开花水。直流水、开花水可用于扑救一般固体物质的火灾(如煤炭、木制品、粮草、棉麻、橡胶、纸张等),还可扑救闪点大于120℃、常温下呈半凝固状态的重油火灾。

      ②雾状水 由喷雾水枪喷出,水滴直径小于1μm的水流称雾状水。它可大大提高水与燃烧物或火焰的接触面积,因而降温快、灭火效率高。可用于扑灭可燃粉尘、纤维状物质、谷物堆囤等固体物质的火灾,也可用于电气设备火灾的扑救。

       但是与直流水相比,开花水和雾状水的射程均较近,不能远距离使用。

       ③细水雾灭火技术 它采用特定的压力装置将水箱中的水分解成滴径数微米的细水 雾,再驱动细水雾直接到达燃烧的火焰表面,通过卷吸等作用,形成一个稳固的隔氧冷却层,使火灾得到有儿地抑制,直至熄灭。据报道,中国科学技术大学已于2000年成功开发出这一国际先进的新型灭火技术。

       ( 3)不能用水扑灭的火灾

       ①密度小于水和不溶于水的易燃液体的火灾,如汽油、煤油、柴油等油品。(密度大于水的可燃液体,如二硫化碳,可以用喷雾水扑救,或用水封阻火势的蔓延。)

       苯类、醇类、醚类、酮类、酯类及丙烯腈等大容量储罐,如用水扑救,则水会沉在液体下层,被加热后会引起爆沸,形成可燃液体的飞溅和溢流,使火势扩大。

       ②遇水产生燃烧物的火灾,如金属钾、钠、碳化钙等,不能用水,而应用砂土灭火。

       ③硫酸、盐酸和 硝酸引发的火灾,不能用水流冲击,因为强大的水流能使酸飞溅,流出后遇可燃物质,有引起爆炸的危险。酸溅在人身上,能灼伤人。

       ④电气火灾未切断电源前不能用水扑救,因为水是良导体,容易造成触电。

       ⑤高温状态下化工设备的火灾不能用水扑救,以防高温设备遇冷水后骤冷,引起形变或爆裂。

       2.泡沫灭火剂

       泡沫灭火剂是扑救可燃易燃液体的有效灭火剂,它主要是在液体表面生成凝聚的泡沫漂浮层,起窒息和冷却作用。泡沫灭火剂分为化学泡沫、空气泡沫、氟蛋白泡沫、水成膜泡沫和抗溶性泡沫等。

      ( 1)化学泡沫灭火剂(MP)

      常用的化学泡沫灭火剂,主要是酸性盐(硫酸铝)和碱性盐(碳酸氢钠)与少量的发泡剂(植物水解蛋白质或甘草粉)、少量的稳定剂(三氯化铁)等混合后,相互作用而生成的泡沫,其反应式如下:

       化学泡沫灭火剂在发生作用后生成大量的二氧化碳气体,它与发泡剂作用便生成许多气泡。这种泡沫密度小,且有黏性,能覆盖在着火物的表面上隔绝空气。同时二氧化碳又是惰性气体,不助燃。

       化学泡沫灭火剂不能用来扑救忌水忌酸的化学物质和电气设备的火灾。

      ( 2)空气泡沫灭火剂(MPE)

       空气泡沫即普通蛋白质泡沫。它是一定比例的泡沫液、水和空气经过机械作用相互混合后生成的膜状泡沫群。泡沫的相对密度为0.11~0.16,气泡中的气体是空气。泡沫液是动物或植物蛋白质类物质经水解而成的。

       空气泡沫灭火剂的作用是当其以一定厚度覆盖在可燃或易燃液体的表面后,可以阻挡易燃或可燃液体的蒸气进入火焰区,使空气与液面隔离,也防止火焰区的热量进入可燃或易燃液体表面。

       在高温下,空气泡沫灭火剂产生的气泡由于受热膨胀会迅速遭到破坏,所以不宜在高温下使用。

       构成泡沫的水溶液能溶解于酒精、丙酮和其他有机溶剂中,使泡沫遭到破坏,故空气泡沫不适用于扑救醇、酮、醚类等有机溶剂的火灾,对于忌水的化学物质也不适用。

       ( 3)抗溶性泡沫灭火剂(MPK)

       在蛋白质水解液中添加有机酸金属络合盐便制成了蛋白型的抗溶性泡沫液。这种有机金属络合盐类与水接触,折出不溶于水的有机酸金属皂。当产生泡沫时,析出的有机酸金属皂在泡沫层上面形成连续的固体薄膜。这层薄膜能有效地防止水溶性有机溶剂吸收泡沫中的水分,使泡沫能持久地覆盖在溶剂液面上,从而起到灭火的作用。

      这种抗溶性泡沫不仅可以扑救一般液体烃类的火灾,还可以有效地扑灭水溶性有机溶剂的火灾。

      ( 4)氟蛋白泡沫灭火剂(MPF)

      普通蛋白泡沫通过油层时,由于不牟抵抗油类的污染,上升到油面后泡沫本身含的油足以使其燃烧,导致泡沫的破坏。在空气泡沫液中加入氟碳表面活性剂,即生成氟蛋白泡沫。

       氟碳表面活性剂具有良好的表面活性、较高的热稳定性、较好的浸润性和流动性。当该泡沫通过油层时,渍不能向泡沫内扩散而被泡沫分隔成小油滴。这些小油滴被未污染的泡沫包裹,在油层表面形成一个包有小油滴的不燃烧的泡沫层,即使泡沫中含汽油量高达25%也不会燃烧,而普通空气泡沫层中含有10%的汽油时即开始燃烧。因此,这种氟蛋白泡沫灭火剂适用于较高温度下的油类灭火,并适用于液下喷射灭火。

      ( 5)水成膜泡沫灭火剂(MPQ)

      水成膜泡沫灭火剂又称“轻水”泡沫灭火剂,或氟化学泡沫灭火剂。它由氟碳表面活性剂、无氟表面活性剂(碳氯表面活性剂或硅酮表面活性剂)和改进泡沫性能的添加剂(泡沫稳定剂、抗冻剂、助溶剂以及增稠剂等)及水组成。

      根据泡沫灭火剂溶液成泡后发泡倍数(膨胀率)的大小,泡沫灭火剂可以分为低倍数、中倍数和高倍数3种。发泡倍数在20倍以下称为低倍数;20~40倍的为中倍数;100倍以上的为高倍数。

      发泡倍数的计算公式为:

      发泡倍数=泡沫体积/溶液体积

      通常使用的泡沫灭火剂的发泡倍数为6~8倍,低于4倍的就不能再用了。

      3.二氧化碳灭火剂

      二氧化碳在通常状态下是无色无味的气体,相对密度为1.529,比空气重,不燃烧也不助燃。将经过压缩液化的二氧化碳灌入钢瓶内,便制成二氧化碳灭火剂(MT)。从钢瓶里喷射出来的固体二氧化碳(干冰)温度可达-78.5℃,干冰汽化后,二氧化碳气体覆盖在燃烧区内,除了窒息作用之外,还有一定的冷却作用,火焰就会熄灭。

      由于二氧化碳不含水、不导电,所以可以用来扑灭精密仪器和一般电气火灾,以及一些不能用水扑灭的火灾。

      但是二氧化碳不宜用来扑灭金属钾、钠、镁、铝等及金属过氧化物(如过氧化钾、过氧化钠)、有机过氧化物、氯酸盐、硝酸盐、高锰酸盐、重铬酸盐等氧化剂的火灾。因为当二氧化碳从灭火器中喷出时,温度降低,使环境空气中的水蒸气凝聚成小水滴,上述物质遇水发生化学反应,释放大量的热量,抵制了冷却作用,同时放出氧气,使二氧化碳的窒息作用受到影响。因此,上述物质用二氧化碳灭火效果不佳。

      4.干粉灭火剂

      干粉灭火剂(MF)的主要成分是碳酸氢钠和少量的防潮剂硬脂酸镁及滑石粉等。用干燥的二氧化碳或氮气作动力,将干粉从容器中喷出,形成粉雾喷射到燃烧区,干粉中的碳酸氢钠受高温作用发生分解,该反应是吸热反应,反应放出大量的二氧化碳和水,水受热变成水蒸气并吸收大量的热能,起到一定的冷却和稀释可燃气体的作用。

     干粉灭火剂的种类很多,大致可分为3类:

     以碳酸氢钠(钾)为基料的干粉,用于扑灭易燃液体、气体和带电设备的火灾;

     以磷酸三铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵及其混合物为基料的干粉,用于扑灭可燃固体、可燃液体、可燃气体及带电设备的火灾;

     以氯化钠、氯化钾、氯化钡、碳酸钠等为基料的干粉,用于扑灭轻金属火灾。

     一些扩散性很强的易燃气体,如乙炔、氢气,干粉喷射后难以使整个范围内的气体稀释,灭火效果不佳。它也不宜用于精密机械、仪器、仪表的灭火,因为在灭火后留有残渣。

     此外,在使用干粉灭火时,要注意及时冷却降温,以免复燃。

     5.水型灭火剂

     水型灭火剂(MS)也叫酸碱灭火剂,它是用碳酸氢钠与硫酸相互作用,生成二氧化碳和水,这种水型灭火剂用来扑救非忌水物质的火灾,它在低温下易结冰,天气寒冷的地区不适合使用。

     6.卤代烷灭火剂

     卤代烷灭火剂(MY)是20世纪60年代发展起来的液化气体灭火剂,它具有灭火效率高、不留痕迹、绝缘性能好、腐蚀性小、久存不变质等优点,适用于扑救易燃液体、气体、电气火灾,特别适用于精密仪器、仪表及重要文献资料的灭火。

     卤代烷的灭火原理主要是抑制燃烧的连锁反应,它们的分子中含有1个或多个卤素原子,在接触火焰时,受热产生的卤素离子与燃烧产生的活性氢基化合,使燃烧的连锁反应停止。此外,它们兼有一定的冷却、窒息作用。卤代烷灭火剂的灭火效率比二氧化碳和四氯化碳要高。

     目前,我国使用的卤代烷灭火剂主要有1211(即二氟一氯一溴甲烷,CF2ClBr)、1202(即二氟二溴甲烷,CF2Br2)。

     卤代烷灭火剂不宜扑灭自身能供氧的化学药品、化学活泼性大的金属、金属的氢化物和能自燃分解的化学药品的火灾。

     为了保护大气臭氧层,《中国消防行业哈龙整体淘汰计划》中要求,我国将于2005年停止生产卤代烷灭火剂。公安部和国家环保局通字[1994]第94号文《关于非必要场所停止再配置卤代烷灭火器的通知》中亦要求,非必要场所今后不再使用卤代烷1211灭火器。

     7.四氯化碳灭火剂

     四氯化碳是无色透明液体,不自燃、不助燃、不导电、沸点低(76.8℃)。当它落入火区时迅速蒸发,由于其蒸气重(约为空气的5.5倍),很快密集在火源周围,起到隔绝空气的作用。当空中含有10%的四氯化碳蒸气时,火焰就将迅速熄灭,故它是一种很好的灭火剂,特别适用于电气设备的灭火。

     四氯化碳有一定的腐蚀性,对人体有毒害,在高温时能生成光气,所以近年来已日渐被卤代烷取代。

     8.7501灭火剂

     7501灭火剂是一种无色透明的液体,主要成分为三甲氧基硼氧烷,其化学式为(CH3O)3B2O3,是扑灭镁铝合金等轻金属火灾的有效灭火剂。

     9.烟雾灭火剂

     烟雾灭火剂是在发烟火药基础上研制的一种特殊灭火剂,呈深灰色粉末状,其组成及理化性质见表1、表2。

     烟雾灭火剂中的硝酸钾是氧化剂,木炭、硫磺和三聚氰胺是还原剂,它们在密闭系统中可维持燃烧而不需外部供氧。碳酸氢钠为缓燃剂,可降低发烟剂的燃烧速度,使其维持在适当的范围内不致引燃或爆炸。烟雾灭火剂燃烧产物为85%以上的二氧化碳和氮气等不燃气体。

     池油罐起火后,罐内温度上升到110℃时,低熔点合金熔化,探头帽脱落,导火索裸露被点燃,并很快引燃烟雾剂。烟雾剂燃烧后,迅速产生大量含二氧化碳和氮气的烟雾,使发烟器内压力上升,当达到一定压力时,烟雾冲破发烟器头盖上的密封薄膜,由喷孔向四周喷出,在液面上形成一层均匀、浓厚的云雾状惰性气体层,使油面与空气隔绝,同时使罐内可燃蒸气的浓度急剧下降(蒸气浓度亦下降),从而达到灭火目的。

         西科森兰作为国内知名煤火灾害防治矿山应急救援的专业化企业,企业不断发展创新,先后获得国家专利60多项,形成了自主知识产权的核心技术体系,现已成为国内知名的煤矿防灭火/煤矿防灭火材料/煤矿防灭火设备/黄泥灌浆系统/矿山应急救援指挥系统/井下救援供应商。

       项目地址:西安市南二环西段 88 号,老三届世纪星大厦 11 层K座

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