消防灭火剂应用现状与发展趋势思考

消防灭火剂应用现状与发展趋势思考

摘要:保护社会免于火灾威胁是消防工作的重中之重,消防灭火剂是消防的物质基础。总结当前消防灭火剂的整体情况,分析当前消防灭火剂一般性和特殊性能要求,厘清其种类及适用条件,对未来发展趋势进行说明和预判。

关键词:消防灭火剂;种类;发展趋势

引言

火灾是当今社会较为严重的灾害之一,对人类生命财产安全造成巨大威胁,每年造成家庭、社会、环境带来难以估量的损失。各国政府和社会组织为增强抵抗灾害的能力以期能及时挽回损失降低火灾危害,投入巨大的人力物力研究新型灭火剂、开发配套技术。本文围绕消防灭火剂的种类、性能、适用条件及前沿发展展开阐述。

1我国消防灭火剂的应用现状

改革开放之前,我国灭火剂主要采用水、二氧化碳、四氯化碳等制作简单、造价低、科技含量低的灭火剂。随着经济和科学技术的快速发展,我国消防灭火剂的种类、生产技术和产能均有飞跃发展,在不同的行业、区域、场所均有相应的灭火剂产品推广使用。如公安部下属的消防科研单位相继推出SD系列和YSP系列水系灭火剂,使我国在该领域达到世界前列。主要品种的灭火剂年产量早已突破万吨级别,并畅销海内外。经过多年的科学研究和实践检验,我国消防行业中的灭火剂具有产量高、性能稳定、科研力量强、更新换代快的特点。专业消防灭火剂应用场所不仅可用于住宅、商场、等人群聚集区域,化工厂、衣物棉麻厂房、化学实验室、船舶等特殊场所,如我国自主研发的、适用于船舶消防的、具有无腐蚀、毒性低、绝缘性强,以及储存气压低、运输性能好、安全环保等众多优点的新型灭火剂NOVEC1230。相关国家及行业标准,如《水系灭火剂通用技术条件》、《泡沫灭火剂技术条件》等,在不断修订达到世界先进水平,以适应新形势新要求新变化。总而言之,我国消防灭火剂产业已经形成性能好、产量高、规模大、科技水平高的特点。

2消防灭火剂的性能要求

顾名思义,消防灭火剂的主要目的是灭火,其普遍的性能要求是:(1)高效,即时效性,要求灭火剂在使用后能够快速发挥作用,及时阻止火势蔓延;(2)造价适宜,火灾属于意外事故,其发生概率不能准确预测,若造价过高则会导致普遍的侥幸心理而不配备灭火设备,造成巨大火灾隐患;(3)危害小,灭火剂在制备、使用中、使用后不能产生对人身健康的直接威胁,同时近年来环保要求灭火剂及其附产品不能对环境产生危害;(4)便捷性,一般火灾发生具有突发性和区域的随机性,因此灭火剂必须便于携带和操作。除一般性要求外,不同种类的灭火剂还具有不同的性能差异。在各标准、规范中,对灭火剂性能均进行详细要求和说明。本节以泡沫灭火剂为例,对其灭火性能及其检测方法进行简要介绍。规范中对泡沫灭火剂做了在生产和使用过程中无污染和无毒的一般要求,另外对其物理、化学性质进行详细要求。详细要求分别有:凝固点、抗冻性、PH值、比流动性、扩散系数、发泡倍数等。其灭火性能根据抗烧水平和灭火时间评判,在工业生产中要求必须做试验检测,具体方法如下。(1)将油盘放置在地面上并保持水平。加入水及原料,并在5min内点燃油盘,当整个燃料表面布满火焰不少于45s后,安装好泡沫产生器。(2)预燃时间达到(60±5)s,开始供泡(120±2)s。(3)供泡结束直到油盘内泡沫层上出现悬浮火焰,记录该时间间隔为1%抗烧时间。

3消防灭火剂种类及适用条件

物质燃烧具备是三个条件:可燃物、助燃物和火源。灭火剂是指从这三个角度着手能够阻止物质继续燃烧的物质,消防灭火剂特指可用于扑灭火灾的灭火剂。在日常生活及传统生活常识中,自然而然将水、土石等不易燃物质视作天然灭火剂;随着生化技术发展,根据灭火剂状态又可以分为:液态等水系灭火剂、干粉等固态灭火剂、气态灭火剂。

3.1液态灭火剂

液态灭火剂的主要灭火原理是降低温度使其低于燃点和隔绝氧气进行灭火,其中最为传统和常见的是水,可用于日常火灾,如衣物着火、山火等,价格相对便宜且易于运输获得,但不能用于电器、酒精、部分化工材料和活性金属的火灾救援,而且用水救火易产生水渍和造成污染。泡沫灭火剂属于水系灭火剂,介于液气两相之间,是经机械或化学反应方法产生气泡群,由于气泡比重小又具备粘性,可以附着在可燃物上,通过其覆盖作用、封闭作用、冷却作用和窒息作用达到灭火目的。按其发泡倍数可分为低倍数、中倍数、高倍数泡沫,发泡倍数分别介于低于20、20-200、高于200;还可分为蛋白泡沫、氟蛋白泡沫、轻水泡沫、抗溶性泡沫灭火剂等,分别具有不同的稳定性和适用范围。

3.2固态灭火剂

固体灭火剂主要指干粉灭火剂,其是由灭火固体材料经干燥、粉碎、混合而成的细微粉末,经高压喷出后在可燃物表面形成组断层隔绝空气和特殊物质的化学抑制或负化学催化作用以达到灭火目的。一般分为BC干粉灭火剂(碳酸氢钠等)和ABC干粉(磷酸铵盐等)两大类。干粉灭火剂可用于易燃液体、气体和电气设备火灾扑救中,但易污染精密器。

3.3气态灭火剂

气态灭火剂可由相对易燃物的惰性气体制备而成,最常见的气态灭火剂是二氧化碳,通过吸热降温、降低氧气浓度达到灭火目的,其主要缺点是灭火时需要高浓度二氧化碳,容易使救援人员缺氧窒息。此外,含溴甲烷类灭火剂也曾是普遍使用的气体灭火剂,但由于其对大气的危害被禁用。

4新型灭火剂的发展趋势

化学等基础科学和技术条件的快速发展,为新型灭火剂的出现奠定了基础,如烟烙尽、EBM气溶胶等灭火剂不断改进。而新型的绿色经济发展理念、人与自然共生模式、社会治理模式、产业多样化等对灭火剂性能提出高要求,决定了新型灭火剂具备绿色环保化、作用高效化、配套技术成熟化、适用环境多样化等发展趋势。

4.1绿色环保化

哈龙等灭火剂由于对臭氧层具有严重破坏性,已经在20世纪90年代确定逐步停止生产使用,进而出现七氟丙烷气体灭火剂、易安龙灭火剂、FE-13、CEA-308等新型绿色清洁灭火剂,其原材料及燃烧生成物均无毒无害,且灭火效果良好。近年来绿色环保又对灭火剂提出“可回收利用”的新要求[2],主要解决大量过期闲置的灭火剂造成的浪费问题。

4.2作用高效化

采用高效的灭火剂及时扑灭火灾是工程技术人员永远的追求。目前社会组织具有资源密度高集中化程度高的特点,对灭火剂作用时效和灭火性能提出更高要求。

4.3配套技术成熟化

灭火剂储存、运输、使用、回收的技术突飞猛进,在先进的设备辅助下,灭火性能得到进一步提升。除常规的消防车、储存器、压力管道等外,自动泡沫灭火系统[3]等高科技技术的融入也使灭火剂效用如虎添翼。

4.4适用环境多样化

社会生产趋于复杂化专业化,易发火灾场所及环境多样。装有易燃液体、活性金属、精密仪器的各类实验室、油气厂房等必须选择具有特殊性质的灭火剂。因此在科技工作者努力下各类灭火剂不断改进,扬长避短,以期能满足社会的各种要求。

5小结

消防灭火剂经历了从传统型到科技化、高水平的发展,种类繁多,各具特色。从发展规律来看,灭火剂一般无孰优孰劣,均具有不同的性能、适用的场所和范围。可是值得重视的是,新型灭火剂一方面想着专业化和精细化方向发展,另一方面朝着提高灭火效率和扩大适用性的方向发展。随着科技进步,消防灭火剂仍具有巨大的开发潜力和发展动力。

参考文献

[1]泡沫灭火剂(GB15308-2006)[S].

[2]杨永权.浅谈消防灭火剂的循环利用[J].科技资讯,2018,16(3):48-49.

[3]王铁强,邢玉军.消防科技期刊的发展现状与展望[J].消防科学与技术,2005,24(4):488-490.

作者:伍一专 黄宇洲 单位:福建漳州市消防救援支队