浅析航空煤油场所灭火剂的选择方法

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No.3,别名航空煤油,分子式是CH3(CH2)nCH3(n为8～16)，空煤油是由直馏馏分、加氢裂化和加氢精制等组分及必要的添加剂调和而成的一种透明液体。主要由不同馏分的烃类化合物组成。航空煤油密度适宜，热值高，燃烧性能好，能迅速、稳定、连续、完全燃烧，且燃烧区域小，积炭量杀少，不易结焦；低温流动性好，能满足寒冷低温地区和高空飞行对油品流动性的要求；热安定性和抗氧化安定性好，可以满足超音速高空飞行的需要；洁净度高，无机械杂质及水分等有害物质，硫含量尤其是硫醇性硫含量低，对机件腐蚀小。

航空煤油作为一种易燃易爆液体，发生火灾时具有燃烧速度快、火势凶猛、辐射热强、沸腾喷溅、扩散蔓延等危害性，甚至会发生爆炸，火灾危险性极大，一旦发生火灾会造成经济和政治上的损失和后果。特别是为作战飞机供油的油库，其安全决定在战场上减少伤亡、抢得战机，对于灭火速度和效率就提出了更高的要求。目前对于油类火灾的扑救仍然比较困难，特别是在露天开放场所的油库，还没有理想的有效的灭火剂投入使用。现浅析航空煤油灭火剂选择的几点建议。

1 水成膜灭火剂

水成膜泡沫灭火剂是世界上公认的是目前性能最佳的油类灭火剂，在发达国家油类灭火剂市场所占分额从上世纪七十年代的7．8％已上升到现在的71．3％。我国该灭火剂的生产还处于起步阶段，所占油类灭火剂的市场分额不足6％，发展空间巨大。在扑救油类火灾的灭火剂中，水成膜泡沫灭火剂由于其水成膜及泡沫的双重灭火作用，具有极佳的灭火效果。

水成膜泡沫灭火剂的灭火原理基于很低浓度的碳氟表面活性剂水溶液在油面上的铺展。碳氟表面活性剂(碳氢表面活性剂分子碳氢链中的氢原子部分或全部用氟原子取代形成的一类特种表面活性剂)是目前所有表面活性剂中表面活性最高的一类，其最突出的性质之一是它能把水的表面张力降低到很低，以致水溶液可在油面上铺展形成一层水膜。这种能够在油面上铺展形成水膜的碳氟表面活性剂水溶液俗称“轻水”。若将“轻水”制成泡沫，即为水成膜泡沫灭火剂(或称“轻水”泡沫灭火剂)。

水成膜泡沫灭火剂的灭火作用是由漂浮于油面上的水膜层和泡沫层共同承担的。当把轻水泡沫喷射到燃油表面时，泡沫迅速在油面上散开，并析出液体冷却油面。析出的液体同时在油面上铺展形成一层水膜，与泡沫层共同抑制燃油挥发。这不仅使油与空气隔绝，而且泡沫受热蒸发产生的水蒸气还可以降低油面上氧的浓度，水溶液的铺展作用又可带动泡沫迅速流向尚未灭火的区域进一步灭火。但是由于水成膜泡沫灭火剂中最重要的组成部分---氟碳表面活性剂的生产技术尚未掌握，国内所需的氟碳表面活性剂大多从美国3M公司进口。因此，选择和制备性能优异且价格低廉的碳氟表面活性剂是关键因素之一。

然而最近由于美国环保局公告全氟辛烷磺酸盐(PFOS)在环境中非常稳定，不易降解，在人类和动物体内会长期积聚而造成危害。世界上最大的水成膜泡沫灭火剂生产商和供应商美国3M公司也因此宣布停产水成膜泡沫灭火剂的主要原料全氟辛烷磺酸盐(PFOS)。由于世界上灭火剂的发展将环保放在第一位,将安全放在第二位,其次才是灭火的问题.因此,我们在进行水成膜泡沫灭火剂的研究和使用过程中要注意环境保护问题。

2 普通干粉灭火剂(以下简称干粉灭火剂)

干粉灭火剂在当今灭火剂领域以其特有的性能占有相当重要的地位。干粉按其使用范围，一般可分为普通干粉和多用途干粉两大类。普通干粉主要用于扑救甲、乙、丙类液体火灾(B类火灾)、可燃气体火灾(C类火灾)以及带电设备火灾，因而又称BC类干粉。多用途干粉不仅适用于B类火灾、C类火灾和带电设备火灾，还适用一般固体火灾(A类火灾)，因而又称ABC干粉。

关于干粉的灭火机理一般认为有两种可能：一是认为干粉在火焰中分解汽化、产生游离基，进入气相与燃烧产物的游离基作用，终止燃烧反应链，即所谓的均相机理；另一种认为，燃烧产物产生的游离基与干粉的固体表面作用，终止燃烧反应链，即所谓的非均相机理。近年来，国外又有人提出了新的灭火机理——吸热灭火机理。新机理认为，由于干粉吸收了大量的热能，使燃烧的反应链不能持续下去而灭火。并认为干粉中只有小于某一特定粒径的粒子(以下简称小粒子)在火焰中完全分解汽化，吸收大量的热能，才能在灭火中起主要作用。干粉中的大粒子对总体的灭火效能影响不大，尽管与此机理相关的某些实验与计算的结果具有很强的说服力，但该机理仍未完全阐明微观的灭火历程，所以还不被人们一致接受。干粉的速效灭火机理仍被国际消防界列为当今消防化学中尚未完全解决的六大问题之一。

但在扑救油类火灾时，一旦干粉粒子喷射到着火油面后，由于粒子表面的疏水膜具有很强的亲油性，干粉粒子很快沉人油中，又因为普通干粉灭火的冷却作用甚微，局部残存的小火苗又会引燃整个油面。这就是干粉使用中遇到的最具挑战性的问题——抗复燃性问题。尽管这一问题很早引起了人们的注意，但至今国内外尚未见有抗复燃干粉实际应用的报道。

3 泡沫灭火剂

泡沫灭火剂是能与水相容，并且可以通过化学反应或机械方法产生灭火泡沫的灭火药剂。根据生产泡沫机理的不同，泡沫灭火剂分为空气泡沫灭火剂和化学泡沫灭火剂两类。空气泡沫灭火剂又分为低倍数泡沫、中倍数泡沫和高倍数泡沫三类。空气泡沫又称机械泡沫，是由一定比例的泡沫液、水和空气在泡沫产生器中进行机械混合搅拌而生成的膜状气泡群，泡内一般为空气；而化学泡沫是由酸性物质和碱性物质及泡沫稳定剂相互作用而形成的膜状气泡群，气泡内主要是二氧化碳气体。

泡沫灭火剂的灭火原理：主要是水的冷却作用和泡沫隔绝空气的窒息作用，具体如下：(1)燃烧物表面形成泡沫覆盖层，可以使燃烧物表面与空气隔绝；(2)泡沫层封闭了燃烧物表面，可以遮断火焰的热辐射，阻止燃烧物本身和附近的可燃物质的蒸发；(3)泡沫析出的液体可对燃烧表面进行冷却；(4)泡沫受热蒸发产生的水蒸气能够降低氧的浓度。

化学泡沫虽然具有良好的灭火性能，但灭火设备复杂，投资大。因此近年来多采用空气机械泡沫，尤其是高倍数泡沫，具有应用范围广、灭火性能投资少、对人体无毒害等优点。

4 细水雾灭火剂

细水雾灭火系统的灭火机理主要有：(1)汽化冷却作用。细水雾水滴的直径大约在40—200um左右，比表面积大，极易汽化，吸收大量的热量，降低火焰温度，最终使火焰熄灭。(2)窒息作用。细水雾在火场中汽化，体积急剧膨胀，排挤空气。在燃烧区周围形成屏障，降低氧浓度。对于30m3的有限空间，5L水完全汽化后形成的水蒸气可使空气中的氧浓度下降15％左右。(3)阻隔辐射热作用。细水雾蒸发后，蒸气迅速将燃烧物、火焰、烟笼罩，对火焰的辐射具有很好的阻隔作用，能有效地阻止辐射热引燃其他物品，防止火焰蔓延。

细水雾灭火系统以易取、价廉的水作为灭火剂，且灭火用水量很少。细水雾灭火剂灭火速度较快，对环境也没有污染，而且可以大大降低火灾中的烟气体积百分比及毒性，冷却火场温度。但是目前细水雾灭火系统在设计上还存在一些问题，这些问题的解决必将使细水雾系统成为最有应用前景的哈龙替代系统。

5.超细干粉灭火剂

HLK超细干粉灭火剂的特点

现在常用的灭火机按灭火剂理可分为两大类：化学灭火和物理灭火。化学灭火采用化学物质与火焰相遇时的化学抑制作用，扑获燃烧自由基，切断燃烧链，使火焰熄灭。其特点是扑灭火焰速度快、效率高。物理灭火采用窒息灭火，使火得不到具备燃烧的氧而熄灭。其缺陷是灭火速度慢，效率低。但物理灭火对于扑灭可燃固体的无焰燃烧（阴燃）有独到的效果。

HLK超细干粉灭火剂把化学灭火的优势和物理灭火的优势有机结合起来，对有焰燃烧的化学抑制作用，对无焰燃烧的窒息作用，以及对热辐射的遮隔、冷却作用是这种灭火剂特性的集中表现。灭火剂用于扑灭固体火灾时瞬间扑灭固体的有焰燃烧同时，也瞬间扑灭固体的无焰燃烧（阴燃），对防止固体燃烧物的复燃，具有类似于水的效能。灭火剂用于扑灭液体火灾时，瞬间熄灭燃烧的火焰，同时以大量的超细微粉悬浮和覆盖于可燃液体表面，对防止液体的复燃，有着类似于泡沫灭火剂的效能。灭火剂适用于相对封闭的空间全淹没应用灭火，又适用于开放场所局部淹没应用灭火，经过国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心检验，该灭火剂的灭火效能为60g/m3，灭火速度是水系列类灭火剂的60倍以上，灭火效率是普通干粉灭火剂的6——10倍，是哈龙灭火剂的2——3倍，七氟丙烷灭火剂的10——12倍，二氧化碳灭火剂的16倍。该灭火剂，广泛应用于军事设施和民用设施及各种场所扑救A、B、C、E类火灾及烷基铝类等金属火灾。灭火剂对大气臭氧层耗减潜能值（ODP）为零，温室效应潜能值（GWP）为零，无毒无害，对保护物无腐蚀，对人体无刺激。灭火剂的主要技术性能见表6。

序号

项目

技术性能

1

粒径（μm）

平均粒径≤5.0，90%粒径≤10.0

2

松密度（g/ml）

0.45±30%

3

含水量（%）

≤0.25

4

吸湿度（%）

≤3.0

5

斥水性

无明显吸水，不结块

6

抗结块性（针入度）（mm）

≥16.0

7

耐低温性（s）

≤5.0

8

电绝缘性（KV）

≥5.0

9

灭B、C类火效能（g/m3）

≤60.0

10

灭木垛火效能（g/m3）

≤60.0

11

灭聚丙烯火效能（g/m3）

≤60.0

12

灭电缆火效能（g/m3）

≤60.0

13

灭烷基铝火效能（Kg/m2）

2

结束语

现代消防的要求是早期抑制、快速反应、高效灭火；航空煤油灭火在选择产品时要考虑针对性，所选灭火剂要适合被保护物的特性和要求，同时更要考虑其安全性，因而在选择自动灭火方面超细干粉的优越性能是显而易见的。总之，“防范胜于救灾”，只有提高对火灾的防范意识，落实各项防范措施，才能有效避免火灾事故的发生，创造出更大的经济效益和社会效益。