油類火災(zāi)用滅火劑研究進(jìn)展

田夢姣 曹青

摘要：指出了油類火災(zāi)是在各類火災(zāi)中撲救較為困難的一種類型，容易造成巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。選用合理高效的滅火劑在撲滅火災(zāi)中起很大作用。主要闡述了現(xiàn)階段國內(nèi)外油類火災(zāi)滅火劑現(xiàn)狀，針對幾種常用油類火災(zāi)滅火劑，分析了其存在的問題和優(yōu)點以及滅火劑的未來發(fā)展前景，展望了航空油類火災(zāi)用滅火劑研究現(xiàn)狀以及發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：火災(zāi);抗空油料;滅火劑;現(xiàn)狀

中圖分類號：X924.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-9944（2020）04-0093-03

1 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)和科技的高速發(fā)展，火災(zāi)事故發(fā)生案例時有發(fā)生，各級政府在預(yù)防火災(zāi)和消防工作中投入了大量的人力和物力。預(yù)防火災(zāi)不僅需要人們要有安全意識，更重要的是研制適合的滅火劑來降低因火災(zāi)導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失。油類火災(zāi)屬于B類火災(zāi)，該種火災(zāi)是在眾多火災(zāi)類型中撲救最為艱巨的一種，同時容易造成巨大的人身傷亡和財產(chǎn)損失[1]。油類火災(zāi)的撲救要根據(jù)實際情況采取適當(dāng)?shù)拇胧x用適宜的滅火劑。否則，將導(dǎo)致火災(zāi)向更大范圍的蔓延。面對嚴(yán)峻的油品火災(zāi)形勢，合理選擇滅火劑是及時有效撲滅燃燒火焰和防火防爆的關(guān)鍵。研究和改良實用高效的滅火劑對于保護(hù)生命財產(chǎn)安全，維持正常的經(jīng)濟(jì)秩序具有特別重大的現(xiàn)實意義[2]。

2 油類火災(zāi)滅火劑現(xiàn)狀

航空油類火災(zāi)用滅火劑應(yīng)該具有常溫環(huán)境下不會出現(xiàn)凝結(jié)的現(xiàn)象，安全使用期比較長等優(yōu)點[1]。航空油類火災(zāi)用滅火劑應(yīng)考慮氣壓對滅火效果的影響，美國先前針對航空用滅火劑研究出了細(xì)水霧滅火劑等3種滅火劑，通過對其分析比較得出細(xì)水霧滅火劑滅火效果更好;細(xì)水霧滅火劑因為其特有的優(yōu)點，逐漸被應(yīng)用在飛機、空間載人飛行器等領(lǐng)域，國際上一致認(rèn)為細(xì)水霧滅火劑會在今后的滅火系統(tǒng)的發(fā)展方面起到重要作用，所以研究細(xì)水霧滅火效用，以使其在使用中實現(xiàn)對不同場合火災(zāi)的高效滅火變得非常重要[2]。

普通油類火災(zāi)用滅火劑應(yīng)具備環(huán)保、滅火效率高、速度快等特點。最常用的滅火劑有：干粉滅火劑、泡沫滅火劑、植物型多功能阻燃滅火劑、細(xì)水霧滅火劑。通過比較分析得出各種滅火劑都存在一定的優(yōu)缺點，細(xì)水霧滅火劑在油類火災(zāi)滅火中滅火效果更好，并且可以通過加入一定量的添加劑來提高其滅火性能，添加劑的選擇和濃度是需要解決的問題。

3 油類火災(zāi)滅火劑及其優(yōu)點

3.1 干粉滅火劑

干粉滅火劑通過化學(xué)抑制作用、冷卻、窒息的滅火原理來達(dá)到滅火效果;干粉滅火劑無毒、不腐蝕、不導(dǎo)電、滅火效率高，但是滅火后存在殘渣，冷卻性比較差，該滅火劑不能撲滅陰燃火災(zāi)等缺點[3]。在撲救油類火災(zāi)的時候，因為干粉表面的疏水膜有較強的親油特性，使干粉粒子很快沉人油中，另外該滅火劑冷卻效果差，局部殘留的火苗會引燃整個油面，這就是干粉使用中最具挑戰(zhàn)性的問題一抗復(fù)燃性問題[4～7]。

3.2 泡沫滅火劑

3.2.1 蛋白泡沫滅火劑

又稱蛋白泡沫液或蛋白泡沫濃縮液。蛋白泡沫劑所產(chǎn)生的空氣泡沫比較輕、流動性能好，抗燒性強，不易被沖散，能迅速地在非水溶性液體表面形成覆蓋層，及時將火撲滅[8]。但是污染環(huán)境，味道難聞，流動性差，因為蛋白泡沫滅火劑是非自然降解成份，使用時容易造成二次污染;封閉性差;易沉降淤積，更換清洗困難[9]。而且在使用蛋白泡沫滅火劑進(jìn)行撲滅原油、重油貯罐火災(zāi)的時候，要特別注意可能引起的油沫沸溢或噴濺事故的發(fā)生。

3.2.2 氟蛋白泡沫滅火劑

又稱氟蛋白泡沫液。該滅火劑與燃燒物相接觸時，能快速形成連續(xù)的泡沫層，通過泡沫和析出的混合液一同對燃燒物進(jìn)行冷卻，并利用泡沫層的覆蓋作用使得燃燒物與空氣隔絕，繼而把火熄滅，由于氟碳表面活性劑的特殊功能，使氟蛋白泡沫也具有更優(yōu)異的滅火性能：對同一燃燒物，氟蛋白泡沫的臨界供給強度縮短，進(jìn)行滅火的泡沫層厚度變薄。因此，被廣泛應(yīng)用于撲救各種非水溶性可燃、易燃液體火災(zāi)和一般可燃固體物質(zhì)火災(zāi)。與干粉聯(lián)用滅火效果更好，由于氟蛋白泡沫具有良好的抵抗泔類污染的能力，更適用于液下噴射撲救油缸火災(zāi)。雖然該滅火劑有它的獨特優(yōu)勢，但是因為它的成分中含有氟離子，對環(huán)保有一定的影響，可能會成為制約其使用的最大障礙[10]。

3.2.3 水成膜泡沫滅火劑

雖然水成膜泡沫滅火劑（aqueous film-formingfoam，AFFF）滅火效能高，滅火速度快，泡沫和水膜自封能力強，但一方面由于泡沫滅火劑中在環(huán)境中十分穩(wěn)定，不容易被降解的主要成分一全氟辛烷磺酸鹽（PFOS）在人類和動物體內(nèi)會長期積累而造成傷害，在研究水成膜泡沫滅火劑需注意環(huán)境保護(hù)問題。另一方面該滅火劑中最主要的原料一氟碳表面活性劑的生產(chǎn)技術(shù)我國仍然沒有掌握，所需的大部分是從美國3M公司進(jìn)口[4]。

我國對于氟碳表面活性劑的開發(fā)、性能研究以及在AFFF的應(yīng)用領(lǐng)域與國外相比較仍然存在較大差距。

3.3 植物型多功能阻燃滅火劑

植物型多功能阻燃滅火劑主要采用多種植物以及其植物草木灰和改性水構(gòu)成，選擇多種含有較多的阻燃物質(zhì)植物提取液;在滅火的時候，提取液中含有的的鹵代衍生物與燃燒物質(zhì)相接觸時，利用化學(xué)抑制的滅火機理，達(dá)到快速滅火的目的。該滅火劑利用窒息作用防止火焰的蔓延、隔離來起到阻燃作用、化學(xué)抑制達(dá)到快速滅火效果。除了以上優(yōu)點外，最大的優(yōu)點就是從根本上改變物質(zhì)的易燃特性，當(dāng)其與燃燒物產(chǎn)生質(zhì)變時發(fā)生反應(yīng)，繼而起到充分抑制燃燒物質(zhì)的熱揮發(fā)、熱傳遞作用，從而使得易燃、可燃物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)椴灰兹肌㈦y燃物質(zhì)，最終實現(xiàn)在極短時間內(nèi)阻燃滅火的目的[11]。

該滅火劑具有無毒、無害、無腐蝕、滅火速度快，抗復(fù)燃性能比較好等特點;最重要的是對人員的人身安全和環(huán)境保護(hù)不會產(chǎn)生任何不利的影響[11]。

3.4 細(xì)水霧滅火劑

細(xì)水霧滅火劑利用窒息作用、汽化冷卻、阻隔輻射熱作用的滅火機理進(jìn)行滅火，具有用水量少、滅火速度快、滅火持續(xù)時間長、對環(huán)境綠色無污染、不導(dǎo)電、揮發(fā)快、無殘留物，并且對保護(hù)對象破壞性比較小等優(yōu)點，又具有氣體滅火、水滅火的雙重優(yōu)點[12]。該滅火劑適用于A、B、C類可燃物質(zhì)火災(zāi)，E類帶電精密儀器火災(zāi)和F類一般食用油類火災(zāi)[10]。但設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)要求高，造價昂貴，目前滅遮攔火有困難;該滅火劑對于柴油和酒精等一些閃點比較高的燃料引起的火災(zāi)的火焰燃燒的抑制和氣相降溫效果都非常好，但對于汽油和正庚烷等一些閃點比較低的燃料引起的火災(zāi)效果則比較差，因為該滅火劑的霧滴體積比較小，沒有足夠的動力使其擴散，無法完全覆蓋整個大型火災(zāi)區(qū)域，這也表明了細(xì)水霧滅火技術(shù)尚未成熟，只能應(yīng)用于小型火災(zāi)區(qū)域[13]。

通風(fēng)情況以及障礙物是影響細(xì)水霧滅火效果的重要因素。在比較大的噴霧動力作用下，通風(fēng)條件的影響減弱以及障礙物作用的增強，同樣能夠取得較好的滅火效果。

4 結(jié)語

目前我國的航空機用滅火系統(tǒng)產(chǎn)品嚴(yán)重依賴于國外，使得中國消防滅火處于十分被動的地位，因此深入研究開發(fā)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代航空用滅火技術(shù)，可為中國民航業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。分析對比表明，細(xì)水霧滅火劑具有良好的滅火性能，具備對環(huán)境綠色無污染、容易撲滅液體燃料引起的火災(zāi)、用水量少等許多優(yōu)點，有著非常廣闊的發(fā)展前景。雖然添加劑能夠改善細(xì)水霧的滅火性能，加入的添加劑種類、配比濃度都會影響到細(xì)水霧的滅火效能，而細(xì)水霧添加劑的選擇、濃度配比以及兩者對細(xì)水霧滅火整體效能的影響仍然沒有得出明確成熟的結(jié)論，這也是當(dāng)前細(xì)水霧滅火劑研究領(lǐng)域迫切需要解決的問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]包雁欣.新型大飛機的消防問題分析[J].科技資訊，2016，14（36）：118，120.

[2]劉全義，伊笑瑩，呂志豪，等.細(xì)水霧滅火有效性研究進(jìn)展[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2019，19（22）：11～19.

[3]宋占兵，張孝君，喻健良，等.滅火劑發(fā)展現(xiàn)狀與未來[J].化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù)，2001（03）：7～10.

[4]楊寧，梁峰，王力伯.油類火災(zāi)滅火劑及其應(yīng)用研究進(jìn)展田[J].消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，2004（5）：31～32.

[5]佚名.安全工程師安全生產(chǎn)事故案例分析綜合輔導(dǎo)資料匯總[EB/OL].[2019-12-24].http：//www.docin.com

[6]舒中俊.干粉滅火劑發(fā)展中的幾個問題[J].消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，1998（11）.

[7]舒中俊，周潮海.干粉滅火劑發(fā)展的挑戰(zhàn)與機遇[C]//中國消防協(xié)會.中國消防協(xié)會年會面向新世紀(jì)消防學(xué)術(shù)研討會論文集.北京：中國消防協(xié)會，1999.

[8]王寶.石油類火災(zāi)特點及常用滅火劑[J].黑龍江科技信息，2008（10）：10.

[9]葉明生，厲聲鈞，陸顥，等.水成膜泡沫滅火劑的滅火特性[J].上海消防，1998（4）：38～39.

[10]王小強，張麗華，李榮霞.氟蛋白泡沫滅火劑在撲救油罐火災(zāi)中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古石油化工，2007（6）：146～147.

[11]奕名.油類火災(zāi)克星：植物型多功能阻燃滅火劑[J].中國石油石化，2005（6）：63.

[12]張慧.細(xì)水霧滅火技術(shù)研究[D].太原：中北大學(xué)，2008.

[13]朱林超，高建豐，顧佳鵬.細(xì)水霧滅火性能及其在油庫的應(yīng)用前景探析[J].化工管理，2019（25）：99～100.

[14]劉憲成，遜克.氟蛋白泡沫滅火劑在撲救油罐火災(zāi)中的應(yīng)用[J].科技信息，2007（26）：323.

[15]戴桂紅.淺談影響蛋白、氟蛋白泡沫滅火劑滅火性能的因素[J].滅火劑與阻燃劑，2001（3）：51.

[16]羅勝華.淺談氟蛋白泡沫滅火劑在撲救油罐火災(zāi)中的應(yīng)用[C]//湖北省消防協(xié)會，湖北省消防總隊.2005年湖北省消防學(xué)術(shù)論文集.武漢：湖北省科學(xué)技術(shù)協(xié)會，2005：248～252.

[17]賈旭宏.水成膜泡沫滅火劑的研究進(jìn)展[J].廣州化工，2015，43（24）：23～24.

[18]姜克娟.航空油料的現(xiàn)狀與發(fā)展[C]//中國航空學(xué)會.大型飛機關(guān)鍵技術(shù)高層論壇暨中國航空學(xué)會2007年學(xué)術(shù)年會論文集.深圳：中國航空學(xué)會，2007.

[19]劉慧敏，杜志明，韓志躍，等.干粉滅火劑研究及應(yīng)用進(jìn)展[J].安全與環(huán)境學(xué)報，2014，14（6）：70～75.

[20]景曉燕，肖春紅，張密林.綠色清潔滅火劑的研究現(xiàn)狀[J].應(yīng)用科技，2001（1）：37～38，40.

[21]孫俊芝，徐軍，王亞培，等.汽油火災(zāi)專用泡沫滅火劑的制備及滅火性能的試驗研究[J].安全與環(huán)境工程，2017，24（6）：139～143.

[22]劉秀云，吳超，陳玉瓊.細(xì)水霧滅火影響因素研究進(jìn)展[J].消防科學(xué)與技術(shù).2010，29（4）：269～272.

[23]閻鐵錚，郭冶，于澤蛟，等.提高航空化學(xué)滅火能力的對策[J].森林防火，2014（4）：43～45.

[24]趙成忠.石油化工企業(yè)大型油罐火災(zāi)滅火劑研究[J].安全，2018，39（10）：60～62.

[25]徐胡珍.淺析泡沫滅火劑在滅火應(yīng)用中的問題分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2016，13（11）：53～54.

收稿日期：2020-02-08

作者簡介：田夢嬌（1999-），女，濱州學(xué)院化工與安全學(xué)院學(xué)生。