水系滅火劑的種類、性能特點及應用

2021-01-09 科學技能小知識

在水中添加試劑提高水的滅火特性的水系滅火劑

( 1)強化水 添加鹼金屬鹽或有機金屬鹽,在 A 類火災撲救中能提高材料的抗復燃性能,可直接用於消防車中。

( 2)乳化水 添加乳化劑,與水混合後以霧狀噴射。由於乳化劑含有憎水基因 ,可撲救閃點較高的油品火災,也可用於油品洩漏的清理。

( 3)潤溼水 添加少量表面活性劑,提高水的潤溼能力。 對於一些對水潤溼能力較差的材料,如塑料、合成纖維、橡膠等,可以降低水的表面張力,增加水對材料的潤溼力,延長水的作用時間,提高滅火效果。 可充填在滅火器中,用於消防車中,對撲救木材垛、棉花包、紙庫、粉煤堆等火災效果良好。

( 4)抗凍水 水的凍結溫度高,冷卻時水的密度變化很大,在低溫下使用水較困難。 利用稀溶液的依數性,在水中加入抗凍劑,使水的冰點降低,提高水在寒冷地區的有效使用。常用的抗凍劑有兩種類型 ,一類是無機鹽(如氯化鈣、碳酸鉀等) ,一類是多元醇(如乙二醇、甘油等)。

( 5)黏性水 在水中添加增稠劑,提高水的黏度, 增加水在燃燒物表面特別是垂直表面上的附著力,減少滅火時水的流失。 在前蘇聯和歐洲均有應用。 特別適用於消防水罐車撲救建築物內火災,達到節水、保水的目的,避免「撲滅了火災,造成了水害」。

( 6)流動改進水 添加減阻劑,減少水在水帶輸送過程中的阻力,使水在較長的水帶流動時,壓力損失減少。因而可以相應提高水帶末端的水槍或噴嘴的壓力 , 提高輸水距離和射程,增大水槍的冷卻面積,提高滅火效率。 常用的減阻劑有聚氧乙烯等。

( 7)水膠體滅火劑 水膠體滅火劑可分為無機水凝膠和高分子水膠體滅火劑。無機水凝膠開發較早 ,是以無機矽膠材料為基料,與促凝劑、阻化劑和水混合, 通過化學反應生成矽凝膠。 矽凝膠中矽和氧形成了呈立體網狀空間結構的共價鍵骨架,水充填在矽氧骨架之間,由於水與矽氧骨架之間具有較強的分子間力和氫鍵,使易流動的水固定在矽凝膠內部。矽凝膠遇到高溫後使其中的水分迅速汽化,可以快速降低燃燒體的表面溫度,殘餘的固體形成的包裹物,可以阻礙燃燒體與氧進一步接觸氧化放熱; 又由於矽凝膠使易流動的水固定起來,降低了水的流動性,延長了水在燃燒體系的停留時間,有效發揮了水的冷卻作用,致使燃燒體表面及內部溫度顯著下降。 無機水凝膠滅火劑應用在森林滅火,一方面可防止航空噴灑時的「飄散」 ,提高飛行高度和噴灑命中率; 另一方面矽凝膠連同其中對動植物無害的阻燃劑粘附於植被表面,可延長滅火劑的時效,起到阻燃、隔火作用。 此外,矽凝膠的冷卻降溫、封堵隔氧作用,使其在煤礦火災的撲救中也得到了廣泛 的應用。特別是水的膠凝作用 ,減少了水與煤發生反應生成水煤氣的作用,提高了煤礦火災撲救的安全性。

隨著高分子科學的發展,目前已開始改用高分子 膠體材料替代無機凝膠填料,這種滅火劑稱為高分子 水膠體滅火劑 ,也可以稱為前述提到的黏性水。由於添加量小 (添加量在 0. 3% ~ 0. 5% ,無機凝膠滅火劑的添加量在 10% 左右 ) ,無毒、無嗅,不僅可以用於建築火災的撲救,目前已替代無機水凝膠滅火劑用於森林 和礦井火災的撲救中。

( 8)溼式化學滅火劑 溼式化學滅火劑是專用於撲救烹調油火或脂肪火的一種新型水系滅火劑。 過去將烹調油著火列為 B類火,一般用泡沫、乾粉或 CO2 滅火劑撲救,因為脂肪燃燒時產生高溫,引起脂肪膠結,不像撲救汽油火那樣容易,因此撲救效果不夠理想。 目前, 日、美、澳等國採用了新型「 溼式化學滅火劑」來滅火,當它接觸脂肪火時,會使脂肪皂化,形成具有冷卻作用的皂膜,滅火效果良好。通常充裝於手提滅火器或簡易式滅火器中,有的國家也把該種滅火劑稱為油鍋滅火劑。

( 9)「冷火」滅火劑 「 冷火」滅火劑是美國環球冷焰公司的產品, 1995年後開始進入我國市場。 它可撲滅 A、 B、 D類火災,其滅火原理除具有一般滅火劑的冷卻、窒息、隔離、 化學抑制反應外,還具有光化學作用。「冷火」滅火劑中 含有一種「光激發官能團」的物質,這種物質可以迅速地吸收某一波長段的大量光量子,使未燃待燃的燃料 分子大大減少轉為「待激發分子」的機會,而這些官能團物質的電子受激後,發生「躍遷」 ,進入較高能級的電子軌道,然後這些受激電子又將其所吸收的能量,以較長波長的波(電、磁、光)輻射出去後,電子又返回基態 (即返回低能級電子軌道) , 如此反覆循環以上的「 躍遷」「轉移」過程。因此 ,從宏觀上看,「 冷火」滅火劑由於含有光激發官能團物質,好似大大增加了水的熱容,使「 水」的吸熱能力大大提高,提高了「 冷火」滅火劑快速「滅火」和「冷卻」的效果。 該滅火劑既可以用於消防車中,也可以用於固定滅火設施中。

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