泡沫灭火剂是指能够与水混溶,并通过化学反应或机械方法产生灭火泡沫的灭火药剂,其组成部分主要包括起泡剂、泡沫稳定剂、降粘剂、抗冻剂、助溶剂、防腐剂及水。由于其多以浓缩液的形式存在,因此,又称为泡沫溶液或泡沫浓缩液。
泡沫灭火剂的发展一直贯穿于泡沫灭火技术的发展历程,从一个侧面记载着泡沫灭火技术的发展轨迹。泡沫灭火剂的开发与发展已有近百年的历史,尤其是20世纪60年代以来,新型、高效能表面活性剂的不断涌现,为泡沫灭火剂的开发与发展提供了理想的原料。泡沫灭火剂从最早仅能灭烃类火灾(非极性溶剂火灾)发展到可以同时扑灭烃类火和极性溶剂火,如酒精、丙酮等。泡沫灭火剂主要用于扑救非水溶性可燃液体及一般固体火灾。特殊的泡沫灭火剂也可用于扑救水溶性可燃液体火灾。目前一些发达国家使用A类泡沫灭火剂扑救A类火,泡沫灭火剂的种类日益增多。泡沫灭火剂的分类如图1-1所示。
图1-1 泡沫灭火剂的分类
一、按泡沫的生成机理分类
按泡沫的生成机理划分,泡沫灭火剂可以分为化学泡沫灭火剂和空气泡沫灭火剂两大类。
(一)化学泡沫灭火剂
化学泡沫灭火剂是由一种碱性盐溶液和一种酸性盐溶液混合发生化学反应产生的泡沫,由反应产生的二氧化碳气体作为泡沫的填充气体,并依赖二氧化碳气体压力将泡沫喷射出去的灭火剂。由此可见,化学泡沫灭火剂由酸性物质和碱性物质组成,酸性物质常用硫酸铝,碱性物质常用碳酸氢钠。这两种物质配制成水溶液,按一定比例混合时,发生以下化学反应:
Al2(SO4)3+6NaHCO3→3Na2SO4+2Al(OH)3+6CO2
化学泡沫灭火剂作为早期的泡沫灭火剂,具有良好灭火性能,但是所需灭火设备较为复杂,而且投资大、维护费用较高,这就极大地限制了化学泡沫灭火剂的推广使用。同时由于空气泡沫灭火技术的发展,化学泡沫灭火剂逐渐被空气泡沫灭火剂所代替,因此,目前在火灾扑救方面使用的主流泡沫灭火剂为灭火设备简单而且操作方便的空气泡沫灭火剂。
(二)空气泡沫灭火剂
空气泡沫是将一定比例的泡沫液、水和空气在泡沫发生器中进行机械混合搅拌,进而生成膜状气泡群,泡沫中所填充的气体一般为空气。又因此泡沫是靠机械混合搅拌而形成的,因而空气泡沫又被称为机械泡沫。目前,空气泡沫灭火剂在我国大型泡沫灭火系统中广为使用。
二、按发泡倍数分类
按照发泡倍数划分,泡沫灭火剂可分为低倍数泡沫、中倍数泡沫和高倍数泡沫三大类。
(一)低倍数泡沫
依据目前国内以及ISO使用的划分原则,发泡倍数低于20的泡沫灭火剂称为低倍数泡沫灭火剂。泡沫直径约为1mm,泡沫膜厚度约为5×10-2 mm。根据发泡剂的类型和用途,低倍数泡沫灭火剂又可分为普通蛋白泡沫、氟蛋白泡沫、水成膜泡沫、合成泡沫和抗溶泡沫五种类型。
(二)中倍数泡沫
发泡倍数在20~200之间的泡沫灭火剂称为中倍数泡沫灭火剂。泡沫直径约为2mm,泡沫膜厚度约为1.5×10-3 mm。
(三)高倍数泡沫
发泡倍数高于200的泡沫灭火剂称为高倍数泡沫灭火剂。泡沫直径约为5mm,泡沫膜厚度约为2×10-3 mm。
中、高倍数泡沫灭火剂属于合成泡沫的类型。
在众多的泡沫灭火剂中,低倍数泡沫灭火剂的品种较为丰富,高倍数泡沫灭火剂和中倍数泡沫灭火剂品种相对较少。
三、按用途分类
按照用途划分,泡沫灭火剂可分为非抗溶性泡沫灭火剂、抗溶性泡沫灭火剂两大类。
(一)非抗溶性泡沫灭火剂
非抗溶性泡沫灭火剂是主要用于扑救A类火灾以及B类非极性液体火灾,如油品、油脂类火灾。目前,石油库常用的蛋白泡沫灭火剂、氟蛋白泡沫灭火剂、水成膜泡沫灭火剂、合成泡沫灭火剂等均为此类泡沫灭火剂,它们在汽油、煤油、柴油等储罐火灾的扑救方面起到良好的灭火效果。
(二)抗溶性泡沫灭火剂
抗溶性泡沫灭火剂是主要用于扑救水溶性可燃液体火灾的泡沫灭火剂。抗溶泡沫灭火剂适于扑救A类火灾和B类火灾,既可以扑救B类极性液体火灾,又可以扑救B类非极性液体火灾。
根据使用的生产原料和泡沫性能的特点,抗溶性泡沫灭火剂可分为三种类型,分别为金属皂型抗溶性泡沫灭火剂、凝胶型抗溶泡沫灭火剂、氟蛋白型抗溶泡沫灭火剂。
目前人们使用的泡沫灭火剂中,非抗溶性泡沫灭火剂占得比重较大。由于抗溶泡沫灭火剂价格较高,实际上仅用来扑救B类火灾中的极性液体火灾,其年用量仅为非抗溶性泡沫的5%。
四、按发泡基分类
按发泡基分类,泡沫灭火剂可分为蛋白型泡沫灭火剂和合成型泡沫灭火剂两大类。
蛋白型泡沫灭火剂包括普通蛋白泡沫(P)、氟蛋白泡沫(FP)、抗溶性氟蛋白泡沫(FP/AR)、成膜氟蛋白泡沫(FFFP)、抗溶性成膜氟蛋白泡沫(FFFP/AR)。
合成型泡沫灭火剂包括普通合成泡沫(S)、高倍数泡沫或高中低倍通用泡沫、合成型抗溶性泡沫(S/AR)、水成膜泡沫(AFFF)、抗溶性水成膜泡沫(AFFF/AR)、A类泡沫。
五、泡沫灭火剂型号编制
我国泡沫灭火剂的型号编制方法是按照公安部GN11-82《消防产品型号编制方法》的规定编制的。
泡沫灭火剂型号由类、组、特征代号与主参数两部分组成,其形式如下:
类、组、特征代号,用大写汉语拼音字母表示,该字母应是类、组、特征名称中具有代表性的汉语拼音首字母,如与其它型号重复,也可用其它字母表示。其中:Y表示灭火药剂(药),F表示氟蛋白,Q表示轻水,K表示抗溶性,Z表示中倍数,G表示高倍数。为了简化型号,组内有一个品种不加特征代号,如普通蛋白泡沫溶液。
主参数是反映该泡沫灭火剂的主要技术性能或主要结构的参数,用阿拉伯数字表示。为了避免主参数的小数点,可乘以10或100。如YE6表示蛋白泡沫灭火剂占混合液的比例为6%的蛋白泡沫溶液。
类、组、特征代号与主参数相邻的字母,为了避免与数字混淆,不用字母I和O表示。
泡沫灭火剂型号示例:
YE:普通蛋白泡沫溶液
YEF:氟蛋白泡沫溶液
YEQ:轻水泡沫液
YEK:抗溶性泡沫液
YEZ:中倍数泡沫液
YEG:高倍数泡沫液
随着对外技术交流的日益增多,我国对泡沫灭火剂的命名逐步与国际接轨,在GB 15308-2006《泡沫灭火剂》中对泡沫灭火剂命名就是用英文缩写表示。
泡沫灭火剂的命名示例:
P:蛋白泡沫灭火剂(protein foam extinguishingagent);
FP:氟蛋白泡沫灭火剂(fluor-protein foam extinguishingagent);
S:合成泡沫灭火剂(synthetic foam extinguish-hing agent);
AR:抗溶泡沫灭火剂(alcohol re-sistant foam extinguishingagent);
AFFF:水成膜泡沫灭火剂(aqueous film forming foam extinguishing agent);
FFFP:成膜氟蛋白泡沫灭火剂(film forming fluor-protein foam extinguishing agent)。
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