泡沫灭火系统是油库消防系统的重要设施,在油消防工作中发挥着极为重要的作用,与之相配套的空气泡沫灭火剂在油库消防工作中得到了广泛应用。了解空气泡沫灭火剂灭火机理,熟悉空气泡沫灭火剂特点,对于较好地使用、管理油库泡沫灭火系统,充分发挥泡沫灭火设备设施的消防功能具有重要意义。
1空气泡沫灭火剂的火灾原理
空气泡沫是由一定比例的泡沫液和水混合,经空气搅动后,通过物理作用而形成含空气的膜状气泡群。泡沫倍数根据泡沫性质不同可达2~1000倍,相对密度(水=1)在0.001~0.5之间,远远小于一般可燃液体,因而可能漂浮于液体的表面,形成较厚的空气泡沫覆盖层。
空气泡沫覆盖层隔绝了燃烧液体表面的空气,对燃烧液体表面具有良好的窒息作用、冷却作用,加之泡沫受热蒸发后产生水蒸气,能够稀释燃烧区气氛浓度、隔断火焰辐射热,从而阻止了燃烧液体受热蒸发,使可燃气体难以进入燃烧区,实现了灭火的功能。应该指出,灭火是个复杂的过程,上述4种效应往往是重迭起作用的,必须用整体动态的观点来分析和研究。空气泡沫较为稳定,对油面的封闭时间较长,加之冷却作用,在灭火过程中具有良好的防止复燃性能,是其他灭火剂所不能比拟的,也是空气泡沫灭火剂在油库广泛应用的主要原因之一。
2泡沫灭火剂的组成及特点
相对而言,泡沫灭火系统灭火效率高,效果好,空气泡沫灭火剂使用方便,流动性好,安全可靠,经济实用,是油库目前是理想的灭火剂。按其发泡倍数可分为低倍数、中倍数和高倍数泡沫灭火剂3种类型; 按泡沫液与水的体积混合比不同,又可分为6%型、3%型2种类型; 按原料组成不同,又可分为蛋白型和合成型2种类型。其中在油库中常用的低倍数泡沫灭火剂有蛋白(植物蛋白、动物蛋白)型、氟蛋白型、水成膜型3大类。
2.1低倍数泡沫灭火剂
GB50074-2002
《石油库设计规范》规定,地上式固定顶、内浮顶油罐应设低倍数泡沫灭火系统等,浮顶油罐宜设低倍数泡沫灭火系统。GB50151-2000《低倍数泡沫灭火系统设计规范》规定,对非水溶性甲、乙、丙类液体储罐,当采用液上喷射泡沫灭火时,可选用蛋白、氟蛋白、水成膜泡沫液液;当采用液下喷射泡沫灭火时,应选用氟蛋白、水成膜泡沫液等。低倍数泡沫灭火剂可应用于固定、半固定或移动式泡沫灭火系统,发泡倍数小于20,由于比重大,泡沫可远距离喷射,抗风干扰比中、高倍数泡沫强,在浮顶油罐的液上泡沫喷放中,易覆盖表面形成保护泡沫层,适用开放性的火灾灭火。
2.1.1蛋白泡沫灭火剂
蛋白泡沫灭火剂是由动物蛋白质,如牛、马、羊、猪的蹄角、毛血或植物性蛋白质如豆饼、菜籽饼等,在碱性(氢氧化钠或氢氧化钙)的作用下,经过部分水解后,加入稳定剂、防冻剂、缓蚀剂、防腐剂和黏度控制剂等添加剂加工浓缩而成。蛋白泡沫液按制造原料分为动物蛋白和植物蛋白2类。蛋白泡沫灭火剂是**早用于油库油罐灭火剂,也是油库油罐区液上式系统普遍使用的灭火剂,国内产品已系列化、标准化。其主要优点是价格低、抗烧性强,缺点是易氧化腐败,储存时间短。
2.1.2氟蛋白泡沫灭火剂
油罐液下喷射泡沫灭火系统相对液上喷射泡沫灭火系统来讲,具有灭火效率高,可靠性好的明显优势。为广泛推广应用油罐液下喷射泡沫灭火技术,在20世纪80年代初开始广泛应用氟蛋白泡沫灭火剂。
氟蛋白泡沫灭火剂是在蛋白泡沫液中加入2%或1%(体积比)的氟碳表面活性剂预制液制成的,除具的蛋白泡沫的优点外,还具有泡沫流动性好、对油品的封闭作用强、疏油能力强,可以应用于油罐液下喷射泡沫灭火系统。在同燃烧、同面积、同供给强度下,氟蛋白泡沫液比蛋白泡沫液的灭火时间缩短1/3~1/2。缺点是储存时间短,相对蛋白泡沫灭火剂价格较高。
2.1.3
水成膜沫灭火剂
2000年新修订的GB50151-2000《低倍数泡沫灭火系统设计规范》中**次明确,对非水溶性甲、乙、丙类液体储罐,当采用液下喷射泡沫灭火时,应选用水成膜泡沫液等。水成膜泡沫灭火剂,又称“轻水”泡沫灭火剂,是一种新型合成泡沫液,主要由氟炭表面活性剂、碳氢表面活性剂、稳定剂以及其他添加剂和水组成,是目前世界上公认的性能**佳的油类灭火剂。瑞港消防专业生产水成膜灭火剂,所生产药剂质优价廉,深受客户好评,请联系020-39935119
该灭火剂是20世纪80年代初,由英国Angus公司以水解蛋白为基料,添加适宜的氟碳表面性剂制成的成膜氟蛋白泡沫液,在发达国家应用广泛。其特点是灭火效率高(灭火效力约为蛋白泡沫的4倍),流动性好,抗氧化性强,抗冻结性好,能长期保存,可以应用于油罐液下喷射泡沫灭火系统。缺点是泡沫抗烧性差,售价高,对油面的封闭时间和阻复燃时间短,在防止复燃与隔离热液面的性能方面,不如蛋白泡沫液。
2.2中倍数泡沫液
GB50074-2002《石油库设计规范》规定,地上式固定顶油罐、内浮顶油罐应设低倍数泡沫灭火系统等,当浮顶油罐采用中心软管配置泡沫混合液的方式时,可设中倍数泡沫灭火系统。国产中倍数泡沫液是一种氟蛋白泡沫液,泡沫发泡倍数在20~200之间,可应用于局部应用式、移动式中倍数泡沫灭火系统,50倍以下的中倍数泡沫液适用于地上油罐的液上灭火,50倍以上的适用于流淌火灾的扑救。
据《低倍数泡沫灭火系统设计规范》专题报告汇编(1989年9月编制)和1992年10月原商业部设计院编制的中倍数泡沫灭火系统资料介绍,低倍数泡沫混合液供给强度为5~7L/(min.m2)、混合比为3%~6%、预燃时间60~120s的情况下,灭火时间为3~5min;中倍数泡沫混合液供给强度为4~4.4L(min.m2)、混合比为8%、预燃时间60~90s的情况下,灭火时间为1~2min。在供给强度同为4L/(min.m2),时,中倍数蛋白泡沫混合液灭火时间124s;低倍数蛋白泡沫混合液灭火时间为459s;低倍数氟蛋白泡沫混合液灭火时间为270s。
上述资料说明,中倍数泡沫液在油面上流动速度快,可直接在油面上,受油品污染少,抗烧性好,和低倍数泡沫液相比,灭火速度快,可靠性高,节约投资,可用于扑救油罐火灾,也可用于扑救储油洞库、覆土罐室火灾。
缺点是储存时间短,相对蛋白泡沫灭火剂价格较高。
2.3高倍数泡沫灭火剂
GB50074-2002《石油库设计规范》修订时,增加了覆土油罐可设高倍数泡沫灭火系统的规定。高倍数泡沫灭火作为一种新型高效低成本的技术。高倍数泡沫灭火剂的基料是合成表面活性剂,所以又称合成泡沫灭火剂,按其配制混合液时使用水的类型,分为淡水型和海水型两种,发泡倍数的200~1000之间,可应用于全淹没式、局部应用式和移动式灭火系统。主要适用于扑救有限空间内的火灾,如储油洞库、覆土罐室、地下油泵房等,即可以灭火,又有助于排烟和驱除有毒气体,也适用于储油区和运转设备的泄漏所造成的大面积液体火灾。
高倍数泡沫比中倍数、低倍数泡沫具有用水量少、发泡量大、淹没速度快、灭火能力强的特点,另外由于泡沫液用量很少,因此灭火的成本大大降低。缺点是高倍数泡沫热稳定性较差,密度较小,不能用于扑救油罐火灾。
3泡沫灭火剂相容问题
干粉灭火的优点是能够迅速控制火势,灭火速度快,其致命缺点是冷却作用甚微,灭火后容易产生复燃。空气泡沫灭火剂的优点是热稳定性、抗烧能力强,泡沫覆盖层厚,冷却作用明显,具有良好的防复燃性能。在扑救油类火灾时,为提高灭火效果,往往将泡沫灭火剂与干粉灭火剂联合使用,**喷射干粉灭火剂迅速压住火势,而后再喷射泡沫覆盖油面,防止复燃,这样充分发挥了2种灭火剂的特长,可大大缩短灭火时间。但由于普通干粉中的添加剂对普通泡沫有很强的破坏作用,2种灭火剂相遇后,大量泡沫受到破坏后很快消失,反而降低了灭火效果。因此,在同一火灾场所,同时使用不同灭火剂时,**必须保证2种或多种灭火剂间具有相容性。例如,氟蛋白泡沫灭火剂中的氟碳表面活性剂对液膜有较好的保护作用,使干粉粒子及添加剂分子游离于泡沫之间,从而使得泡沫免遭破坏,故对干粉灭火剂就有相容性。
3.1干粉灭火剂与空气泡沫灭火剂相容性
适用于扑救A、B、C类火灾的磷酸铵盐干粉灭火剂可与各种空气泡沫灭火剂相容,可联合使用。适用于扑救A、B、C类火灾的碳酸氢钠、碳酸氢钾干粉灭火剂,磷酸铵盐干粉灭火剂可与氟蛋白、水成膜泡沫灭火剂相容,可联合使用。
适用于扑救B、C类火灾的碳酸氢钠、碳酸氢钾干粉灭火剂与泡沫灭火剂不相容,不能联合使用。
3.2 空气泡沫灭火剂间相容性
氟蛋白泡沫灭火剂与蛋白泡沫灭火剂相容,可联合使用。
水成膜泡沫灭火剂与氟蛋白泡沫灭火剂、蛋白泡沫灭火剂不相容,不能联合使用。
4空气泡沫灭火剂的使用与管理
4.1要严把采购入库关
对于新购入的蛋白泡沫灭火剂,应有国家颁发的生产许可证和该批产品质量分析报告单,并按标准核对各项性能是否达到了规定的技术要求。
4.2要确保储存容器质量
用于储存泡沫液的容器应是钢、不锈钢或聚乙烯塑料材料加工的**容器,钢制容器内部应用耐溶剂的涂料做好内壁的防腐处理。
4.3要确保储存环境良好
应储存在阴凉、干燥的地方,不能置于露天曝晒。储存环境温度的上限一般为40℃,下限水成膜、高倍数泡沫灭火剂应高于其凝固点5℃,其他泡沫液按其流动点上推2.5℃,一般为0~5℃之间,储存温度过高,易变质;过低,则会冻结。平时储存泡沫液的容器应尽量装满,并确保密封。水成膜泡沫灭火剂能以原液的形式储存,也能以混合液的形式储存。其他泡沫灭火剂原液只能原液储存。不同类型、不同型号,或同一型号、不同厂家生产或生产批次的泡沫灭火剂也不能混合储存。
4.4要定期检验
根据GB15308-94《泡沫灭火剂通用技术条件》等规范要求,空气泡沫灭火剂的主要技术指标有发倍数、25%(50%)析液时间、灭火时间、25%(1%)抗烧时间、pH值、流动性、沉淀物、抗冻结、触化性能、扩散系数等。应用户根据产品说明要求应每年抽样检验。若有明显变质,应停止使用;若变质不严重,可继续使用,但要加大混合比或泡沫供给强度。
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