水系灭火剂的灭火性能对比分析研究

时间：2025-04-02

水系灭火剂的灭火性能对比分析研究

第14卷第4期2005年10月

文章编号:100425309(2005)20228206

火　灾　科　学

FIRESAFETYSCIENCE

Vol.14,No.4Oct.2005

水系灭火剂的灭火性能对比分析研究

徐晓楠

(中国人民武装警察部队学院消防与工程系,河北廊坊065000)

摘要:水是扑救A类火灾最常用的灭火剂,但水也存在流动易损失等不足,通过改变水的物理及化学性能可以提高水的灭火效率。试验表明强化水灭火效果和抗燃效果均优于水,但优势有限且价格较高;润湿水灭火及抗燃趋势均不明显,但良好的润湿渗透作用使其在扑救塑料类等火灾中发挥出明显的优势;粘性水因提高了水的粘度,增加了固水和封堵作用使其在抗燃方面具有显著的优势,、灭火效果最好,但高分子水胶体会因添加量小、。关键词:水;水系灭火剂;对比中图分类号:TQ569

文献标识码:A

0　前言

用,水汽化产生大量的水蒸气,排挤和阻止空气进入燃烧区,可以降低燃烧区内氧气的含量。此外,水廉价易得,来源广泛,对环境污染小。因此水是扑救A类火灾的主要灭火技术。但水也存在着明显的不足,水由于流动性好,大部分水喷射到火场后会流失,或因火场温度高水未达到燃烧区已汽化,使水的冷却性能未能充分发挥,对于着火面积大、火势发展迅猛、易复燃、扑救难度大的大型火灾,火灾的扑救往往是控制火灾的蔓延而不能及时有效的将火灾扑灭[1]。

目前提高水的灭火效率有两种办法:一是改变水的物理性能来提高水的灭火效果,如将水流变成雾状水(细水雾)来灭火,国内外对此已进行很多的研究;二是在水中添加试剂以改变水的化学性能来提高水的灭火效果,如强化水、润湿水、粘性水(水胶体)等。本文主要以在水中添加试剂,改变水的汽化潜热、粘度、润湿力和附着力的水系灭火剂为研究对象,比较它们的灭火性能,得出其适宜应用的灭火场所。

[2,3,4,5,6,7,8,9,10,11]

1　水系灭火剂的直接灭火效果对比

在水中添加试剂以提高水的灭火特性的水系灭火剂主要有强化水、乳化水、润湿水、抗冻水、黏性水、流动改进水、水胶体灭火剂等。其中用于A类火灾扑救且使用较多的为强化水、润湿水、黏性水、水胶体灭火剂[12]。1.1　强化水

强化水主要为添加了碱金属盐或有机金属盐的水溶液,可直接用于消防车中。试验采用木垛火,木条的尺寸为3cm×3cm×21cm,每层4根,共8

层,正方形排列,木材选用落叶松,木材含水量10%～12%,密度为0.45～0.55g/cm3。木垛下放置

一不锈钢燃烧盘,每次试验时,盘内放置100mL甲醇,点火后甲醇引燃木垛,待甲醇烧完后,将盘抽出。水或其它灭火介质置一贮槽中,由软管与蠕动泵连接,泵的流量为4×(10000)mL/h。泵的出口与注水器连接,注水器由两根干管直径为20mm的铜管,支管直径为10mm的铜管组成,每根支管长度为20cm,间隔6cm

打一个直径为12mm的小孔。当木

垛燃烧到一定失重率时,将注入器迅速推向木垛上方进行注水灭火,试验设计和测试由天津消防科研所完

收稿日期:2005205209;修改日期:2005209208

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成。

)和注水速度条件图1、2为不同木垛失重率(Ф下,强化水与水灭火时间、灭火所需水量(wt)对比关系图。可见,添加NH4H2PO4的强化水无论是灭火时间,还是单位木材灭火所需水量基本上都显示出强化水在扑救木垛火时与水相比所具有的优势

。分析

1.2　润湿水

润湿水主要是在水中添加少量的表面活性剂以提高水的润湿能力,润湿水可直接用于消防车中。图3、4为相同试验条件下(同强化水),润湿水与水灭火时间、灭火所需水量的对比关系图(OS-15、6201、OT为表面活性剂的商品名称)。从图可以得出,

润

图1　强化水与水灭火时间对比图

Fig.1　Fire-extinguishingtimecurvesfor

loadedstreamandplainwater

图3　3　timecurvesfor

plain

water

原因是添加了NH4H2PO4异的灭火性能,NH4H2H3PO4,,两者的共同作用使强化水的灭火作用增强。但从图也可看出K2CO3的加入并没有缩短水的灭火时间,降低用水量,原因是K2CO3的阻燃效果不明显,水溶液的依数性又使得水的气化减缓,冷却效果减弱,灭火时间延长。因此,只有具备了阻燃性能的强化水其灭火性能才会好于水。这一特点也使其成为其他灭火剂配方中考虑选择的一个重要组分

。

图4　润湿水与水单位木材灭火所需水量对比图

Fig.4　Fire-extinguishingquantityofwatercurvesforwetwaterandplainwateronwoodperunit

mass

图2　强化水与水单位木材灭火所需水量对比图

Fig.2　Fire-extinguishingquantityofwatercurvesforloadedstreamandplainwateronwoodperunitmass

图5　润湿水与水单位木材吸水量对比图

Fig.5　Absorbedquantityofwatercurvesforwetwaterandplainwateronwoodperunitmass

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230火灾科学　FIRESAFETYSCIENCE　　　　　　　　　　第14卷第4

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管润湿水在润湿效果较好的木材上没有显示出优势,但对润湿效果较差的塑料类火灾其润湿、灭火效果明