2010年安全工程师《生产技术》:灭火剂的种类
3. 灭火剂
(1)水灭火剂
水是最常用的灭火剂。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。同时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。
灭火时水的形态及应用范围主要包括:
①直流水和开花水。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),还可扑救闪点在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、谷物堆囤等周体物质的火灾,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,使火灾得到有效地抑制,直至熄灭。
不能用水扑灭的火灾主要包括:
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。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)气体灭火剂
气体灭火剂的使用最早始于19世纪末期。由于气体灭火剂具有施放后对保护设备无污染、无损害等优点,其防护对象逐步向各种不同领域扩充。由于二氧化碳的来源较广,利用隔绝空气后的窒息作用可成功抑制火灾,因此早期的气体灭火剂主要采用二氧化碳。在研究二氧化碳灭火系统的同时,国际社会及一些西方发达国家不断地开发新型气体灭火剂,经过几十年研究,终于发现卤代烷1211、1301灭火剂具有优良的灭火性能,因此在一段时间内卤代烷灭火剂基本统治了整个气体灭火领域。后来,人们逐渐发现释放后的卤代烷灭火剂与大气层的臭氧会发生反应,致使臭氧层出现空洞,使生存环境恶化。因此,国家环保局于1994年专门发出《关于非必要场所停止再配置卤代烷灭火器的通知》。
淘汰卤代烷灭火剂,促使人们寻找新的环保气体替代。其中被列为国际标准草案ISO 14520的替代物有14种,综合各种替代物的环保性能及经济分析,七氟丙烷灭火剂最具推广价值。该灭火剂属于含氢氟烃类灭火剂,国外称为FM一200,具有灭火浓度低、灭火效率高、对大气无污染的优点。另外,混合气体IG一541灭火剂同样对大气层具有无污染的特点,现已逐步并始使用。它是由氮气、氩气、二氧化碳自然组合的一种混合物,平时以气态形式储存,所以喷放时不会形成浓雾或造成视野不清,使人员在火灾时能清楚地分辨逃生方向且对人体基本无害。
(3)泡沫灭火剂
高倍数泡沫灭火系统替代低倍数泡沫灭火系统是当今发展的趋势。高倍数泡沫灭火剂的发泡倍数高(201-1000倍),能在短时间内迅速充满着火空间,特别适用于扑灭大空间火灾,并具有灭火速度快的优点;低倍数泡沫灭火剂主要靠泡沫覆盖着火对象表面,将空气隔绝而灭火,且伴有水渍损失,所以它对液化烃的流淌火灾、地下工程、船舶、贵重仪器设备和物品的灭火是无能为力的。高倍数泡沫灭火技术已被各工业发达国家应用到石油化工、冶金、地下工程、大型仓库和贵重仪器库房等场所。尤其在近10年来,高倍数泡沫灭火技术多次在油罐区、液化烃罐区、地下油库、汽车库、油轮、冷库等场所扑救失控性大火时起到决定性作用。
(4)干粉灭火剂
干粉灭火剂由一种或多种具有灭火能力的细微无机粉末组成,主要包括活性灭火组分、疏水成分、惰性填料,粉末的粒径大小及其分布对灭火效果有很大的影响。窒息、冷却、辐射及对有焰燃烧的化学抑制作用是干粉灭火效能的集中体现,其中化学抑制作用是灭火的基本原理,起主要灭火作用。干粉灭火剂中的灭火组分是燃烧反应的非活性物质.当进入燃烧区域火焰中时,捕捉并终止燃烧反应产生的自由基,降低了燃烧反应的速率,当火焰中干粉浓度足够高,与火焰的接触面积足够大,自由基中止速率大于燃烧反应生成的速率,链式燃烧反应被终止,从而火焰熄灭。
干粉灭火剂与水、泡沫、二氧化碳等相比,在灭火速率、灭火面积、等效单位灭火成本效果三个方面有一定优越性,因其灭火速率快,制作工艺过程不复杂,使用温度范围宽广,对环境无特殊要求,以及使用方便,不需外界动力、水源.无毒、无污染、安全等特点,目前在手提式灭火器和固定式灭火系统上得到广泛的应用,是替代哈龙灭火剂的一类理想环保灭火产品。
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