1、第14章 灭火剂灭火剂的种类灭火剂的性能灭火作用原理灭火剂的应用范围灭火剂的发展方向 灭火剂的定义 凡是能够有效地破坏燃烧条件，使燃烧中止的物质，统称为灭火剂。灭火剂的种类 水 泡沫 干粉 二氧化碳 卤代烷 其它灭火剂14.1 水 水的物理性质 水的化学性质 水的添加剂及水系灭火剂的发展方向 水的灭火作用 水流形态及在灭火中的应用14.1.1 水的物理性质 水的密度 水的热容(比热) ，4.1868J/g 水的汽化热，225.6852J/g 水的导电性能 水与其它液体的相溶性14.1.2 水的化学性质一、水遇到下列物质发生燃烧： 活泼金属及其合金（如锂、钠、钾、锶、钠汞齐、钾钠合金） 金属粉末
2、类（如锌粉、镁铝粉等） 金属氢化物类（如氢化锂、氢化钠等） 金属碳化物类（如碳化钙、碳化钾等） 硼氢化物类 金属磷化物类、金属硅化物类、金属氰化物类、有机金属化合物类、金属硫化物类14.1.2 水的化学性质二、水的分解 水触及高温物体会迅速发生汽化，体积骤然增大，在密闭空间内会因压力猛增而造成物理性爆炸。 当温度继续升高超过1500时，水蒸气将发生分解，生成氢气及氧气，遇明火发生爆炸。14.1.3 水的添加剂 防冻剂 抗蚀剂（防锈剂） 防腐剂 增效剂 增粘剂 减阻剂 湿润剂一、防冻剂 作用：降低水的冰点 种类：（1）盐类防冻剂：氯化钠、碳酸钾、氯化镁和氯化钙等；（2）有机类防冻剂：乙醇、乙二醇
3、、丙二醇、甘油等。二、抗蚀剂 作用：抑制容器腐蚀 种类：(1) 无机阳性抗蚀剂。能形成氧化保护层，如碱金属磷酸盐、碳酸盐、硅酸盐，或者铬酸钾及亚硝酸钠等氧化剂。(2) 无机阴性抗蚀剂。如碳酸氢钾, 能在阴极区同OH-相互作用而形成碳酸钙的保护层。 (3) 有机的抗蚀剂。如能吸收氧的单宁酸的混合物，苯甲酸钠和带长链的脂肪酸胺。抗腐蚀原理 电化学腐蚀的原电池反应： 阳极：Fe Fe2+ 2e 阴极：2H2e H2 O2 4H 4e 2H2O三、防腐剂 作用：防止水腐败或生长藻类 种类：P氯m甲酚钠盐，用量 为0.050.1%四、增效剂 作用：提高水的灭火效率 种类：碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸氢
4、钠等。 特点：(1) 添加增效剂能显著提高水的灭火效率。 在直径为1m的罐内进行扑灭石油产品火灾的试验结果表明，喷射纯水，不能有效地灭火，但在水中添加5%的碳酸钠或碳酸氢钾时，只用810s，便可把火扑灭。(2) 增效剂的灭火效率以下列顺序增加： NaHCO3 NaCO3 KHCO3 K2CO3(3) 灭火效率随添加剂浓度的增加而增加。在低浓度(15%)时，灭火效率随添加剂浓度的增加显著地增加；而在高浓度时，灭火效率随添加剂浓度的增加提高甚微。 原理：盐的水溶液在火焰处汽化而析出游离盐。在盐的作用下，能维持燃烧的过氧化物被破坏，燃烧的链式反应被中断。四、增粘剂 作用：提高水的粘度，减少水的流失，
5、提高灭火效率 。 粘性水灭火剂 种类：海藻提取物、氧化乙烯为基药的化合物、高吸水树脂颗粒等。例如在1L水中添加氧化乙烯为基药的化合物1mg，水流的长度将从36m到54m。 例：粘性水灭火剂灭火试验 KD-1型粘性水灭火剂流动曲线和粘度曲线六、减阻剂 作用：降低水的流动阻力 种类：PWC高分子减阻剂在消防水管中加入浓度为1.5%的PWC减阻剂，减阻百分数可达60%以上，流量增加50%以上，射程增加1倍以上。七、湿润剂 作用：增加水在固体表面的湿润性，提高水对不易湿润物质的火灾扑救能力。 种类：表面活性剂，磺酸盐和硫酸酯盐例如Takahashi在水中加入表面活性剂制成湿润水(Wet Water)。
6、湿润性水在大部分塑料表面的粘附量是普通水的两倍以上。用湿润水灭火可减少灭火时间3050。14.1.4 水的灭火作用 冷却作用（主要作用） 对氧的稀释作用（1kg水 1700升蒸汽） 对水溶性可燃液体的稀释作用 水力冲击作用14.1.5 水流形态及在灭火中的应用 水流形态：一、直流水和开花水二、喷雾水三、水蒸气一、直流水和开花水 定义： 通过水泵加压并由直流水枪喷出的密集水流称为直流水。 通过水泵的加压并由开花水枪喷出的滴状水流称为开花水，开花水水滴直径一般大于100 m。直流水和开花水可用于扑救下列火灾：(1) 一般固体物质火灾，如木材、纸张、粮 草、棉麻、煤炭、橡胶等的火灾。(2) 由于直流
7、水能够冲击、渗透到可燃物质的内部，故可用来扑救阴燃物质的火灾。(3) 闪点在120C以上，常温下呈半凝固状态的重油火灾。(4) 利用直流水的冲击力量切断或赶走火焰，扑救石油和天燃气井喷火灾。直流水和开花水不能用于扑救下述火灾：(1) “遇水燃烧物质”的火灾。(2) 可燃粉尘聚集处的火灾 。(3) 带电的高压电气设备火灾。紧急情况下，必须进行带电灭火时，需保持一定的安全距离。对与380kV以内的高压电气设备，水枪距火源的最小允许米数，应等于水枪口径的毫米数。 (4) 高温生产装置设备火灾。(5) 贮存大量浓硫酸、浓硝酸、盐酸等的场所发生火灾。必要时，可用喷雾水流扑救。(6) 轻于水且不溶于水的可
8、燃液体火灾。(7) 熔化的铁火、钢水引起的火灾。(8) 不宜用直流水扑救橡胶、褐煤等粉状产品的火灾。由于不能浸透或者很难浸透燃烧介质，因而灭火效率很低。只有在水中添加润湿剂，提高水流的浸透力，才能用水有效地扑灭。二、喷雾水（雾状水） 定义：通过水泵加压并由喷雾水枪喷出的雾状水流，称为喷雾水。水滴的直径一般在100m以下。 特点：(1) 汽化速度快，窒息作用强。(2) 降温速度快，冷却作用强。 (3) 冲击乳化作用。在可燃液体表面形成一层由水粒和非水溶性液体混合组成的乳状不燃性表层。可用喷雾水流进行扑救的火灾(1) 重油或沸点高于80的其它油产品火灾。(2) 粉尘火灾，纤维物质、谷物堆囤等固体可
9、燃物质火灾。(3) 带电的电气设备火灾。 优点：降温速度快，灭火效率高；水渍损失小；大量微小的水滴有利于吸附烟尘，促其沉降。 缺点：喷雾水射程较近；对纤维物质渗透性差，灭火速度慢，阴燃部分不易冷却，使用时要注意防止复燃。三、水蒸汽 灭火作用：窒息灭火。对于可燃液体，当燃烧区的水蒸气浓度达到35%以上时，燃烧就会停止。 应用：利用水蒸气扑救高温设备火灾，煤气管道火灾。14.2 泡沫灭火剂 概述分类、灭火原理、性能指标、常用泡沫灭火剂 泡沫灭火剂的应用特征 通用泡沫灭火剂14.2.1 概述一、泡沫灭火剂的分类 按照泡沫的生成机理，泡沫灭火剂可以分为化学泡沫灭火剂和空气泡沫灭火剂两大类。 空气泡沫灭
10、火剂分为低倍数泡沫、中倍数泡沫和高倍数泡沫灭火剂三类。低倍数泡沫灭火剂的发泡倍数一般在20倍以下，中倍数泡沫灭火剂的发泡倍数一般在20200倍之间，高倍数泡沫灭火剂的发泡倍数在2001000倍之间。 低倍数泡沫灭火剂又可分为蛋白泡沫、氟蛋白泡沫，“轻水”泡沫，抗溶性泡沫和合成泡沫五种类型。 中、高倍数泡沫灭火剂均属于合成泡沫的类型。二、泡沫灭火原理(1) 灭火泡沫在燃烧物质表面形成的泡沫覆盖层，可使燃烧物表面与空气隔离。(2) 泡沫层封闭了燃烧物表面，可以遮断火焰对燃烧物的热辐射，阻止燃烧物的蒸发或热解挥发，使可燃气体难以进入燃烧区。(3) 泡沫析出的液体对燃烧表面的冷却作用。(4) 泡沫受热
11、蒸发产生的水蒸气有稀释燃烧区氧气浓度的作用。三、泡沫灭火剂的性能指标(1) 抗冻结、融化性能。(2) pH值。(3) 沉淀物。(4) 流动性。(5) 扩散系数(6) 发泡倍数(7) 25%析液时间和50%析液时间(8) 灭火时间(9) 抗烧时间四、常用泡沫灭火剂简介1. 蛋白泡沫灭火剂（P）（Protein)2. 氟蛋白泡沫灭火剂（FP）(Fluorine, Protein)3.水成膜泡沫灭火剂（AFFF）(Aqueous, Form, Film, foam)（也称为“轻水”灭火剂）4.抗溶性泡沫灭火剂（AR）(Anti-, Resolution)5.高倍数泡沫灭火剂1. 蛋白泡沫灭火剂（P）
12、 成份：蛋白泡沫灭火剂分动物蛋白和植物蛋白两种，是由动物的蹄角，毛和血或豆饼、豆皮、菜籽饼等在碱液（氢氧代钠或氢氧化钙）作用下，经部分水解后，再加工浓缩而成的液体。它的主要成份是水和水解蛋白。 蛋白泡沫优点：稳定性好（25%的析液时间长）。 缺点：流动性较差，灭火速度较慢；抵抗油类污染的能力低，不能以液下喷射的方式扑救油罐火灾；不能与干粉灭火剂联合使用（其泡沫与干粉接触时，很快就被破坏）。2. 氟蛋白泡沫灭火剂（FP） 成份：蛋白泡沫灭火剂中加入适量的“6201” 氟碳表面活性剂、异丙醇。 优点：(1) 表面张力和界面张力显著降低(2) 泡沫的流动性能好，灭火速度快(3) 氟蛋白泡沫抵抗油类污
13、染的能力强，可以液下喷射的方式扑救大型油罐火灾(4) 可与干粉联用3.水成膜泡沫灭火剂（AFFF） 成份：乙二醇丁醚、二乙二醇醚、氟碳表面活性剂、聚氧化乙烯 灭火作用：(1) 泡沫的灭火作用(2) 水膜的灭火作用“轻水”泡沫灭火剂能在油面形成一层很薄的水膜，阻止燃油的蒸发，并有助于泡沫的流动，加速灭火。4.抗溶性泡沫灭火剂（AR） 抗溶性泡沫灭火剂的五种类型：(1) 金属皂型抗溶性泡沫灭火剂。它是以水解蛋白为基料，添加脂肪酸的锌、镉、铝等有机金属盐而制成。(2) 高分子型抗溶性泡沫灭火剂。这是以水解蛋白或合成表面活性剂为发泡剂，添加海藻酸盐一类的天然高分子化合物而制成的。(3) 触变型抗溶泡沫
14、灭火剂。由氟碳表面活性剂和多糖制成。(4) 氟蛋白型抗溶泡沫灭火剂。在蛋白泡沫中添加特制的氟碳表面活性剂和多价金属盐制成。(5) 以硅酮表面活性剂为基料的抗溶性泡沫灭火剂。抗溶性泡沫灭火剂的抗溶原理 液体中不溶性的辛酸锌在泡沫壁上形成一个连续的固相薄膜。这层固相薄膜有效地阻碍了水溶性可燃液体对泡沫中水分的吸收作用，从而保护了泡沫，使之能够较好地覆盖液面，达到灭火的效果。5.高倍数泡沫灭火剂 成份：合成表面活性剂 高倍数泡沫的特点：(1) 气泡直径大，一般在10mm以上。(2) 发泡倍数高，可高达1000倍以上。(3) 发泡量大，大型高倍数泡沫产生器可在1min内产生1000m3以上的泡沫。 灭
15、火作用：高倍数泡沫可以迅速充满着火的空间，使燃烧物与空气隔绝，火焰窒息。14.2.3 泡沫灭火剂的应用特征 蛋白泡沫、氟蛋白泡沫和“轻水”泡沫灭火剂，适用于扑救非水溶性可燃液体火灾，不适用于电气设备火灾，金属火灾以及遇水能发生燃烧爆炸的物质的火灾。 抗溶性泡沫主要应于扑救乙醇、甲醇、两酮、醋酸乙酯等一般水溶性可燃液体的火灾。 高倍数泡沫主要适用于非水溶性可燃液体火和一般固体物质火灾。特别适用于汽车库、可燃液体机房、洞室油库、飞机库、船舶舱室、地下建筑、煤矿坑道等有限空间的火灾。14.2.3 通用泡沫灭火剂 种类：YETS、YETH 组成：发泡剂、稳泡剂、抗烧剂、阻燃剂、杀菌剂、防腐剂和水14.
16、3 干粉灭火剂 分类 灭火机理 常用干粉灭火剂14.3.1 分类一、普通干粉：主要用于扑救可燃液体火灾、可燃气体火灾以及带电设备的火灾。主要品种有：(1) 碳酸氢钠干粉 改性钠盐干粉。 以碳酸氢钾为基料的钾盐干粉。 以氯化钾为基料的钾盐干粉。 以硫酸钾为基料的钾盐干粉。 氨基干粉（monnex干粉）。（最佳）二、多用干粉灭火剂（ABC干粉灭火剂）不仅适于扑救可燃液体、可燃气体和带设备的火灾，还适于扑救一般固体物质火灾。主要品种有：(1) 以磷酸盐为基料的干粉。(2) 以硫酸铵与磷酸铵盐的混合物为基料的干粉。(3) 以聚磷酸铵为基料的干粉。14.3.2 干粉灭火剂灭火机理 燃烧反应是一种链锁反应
17、。OH和H的和是维护燃烧链锁反应的活性基团。 当把干粉射向燃烧物时，粉粒便与火焰中的活性基团接触而把它瞬时吸附在自己的表面，可以消耗火焰中活性基团，从而使燃烧停止。 反应历程如下：14.3.3 几种常用的干粉 碳酸氢钠干粉 氨基干粉 磷铵干粉14.4 二氧化碳灭火剂 灭火原理：窒息作用（氧小于12%或CO2大于3035%） 应用：1. 电气设备火灾2. 精密仪器、贵重设备火灾3. 图书档案火灾14.5 卤代烷灭火剂 概述（分类、灭火机理、灭火效能） 1211灭火剂 1301灭火剂 卤代烷灭火剂应用前景 卤代烷灭火剂的替代物14.5.1 分类一、命名：用四个阿拉伯数字分别表示卤代烷中碳和卤族元素
18、的原子数（氢原子数不计）其排列顺序为碳、氟、氯、溴。如果末尾的数字为零则略去。并在代号前冠以HaLon（“哈龙”），以区别于一些其它化合物。 常用的四种卤代烷灭火剂如下：三氟一溴甲烷 CF3Br Halon1301二氟一氯一溴甲烷 CF2ClBr Halon1211二氟二溴甲烷 CF2Br2 Halon1202四氟二溴乙烷 C2F4Br2 Halon2402二、灭火机理三、灭火效能14.5.2 1211灭火剂 应用：(1) 1211灭火剂扑救可燃液体和可燃气体火灾、固体可燃物的表面火灾以及电气设备火灾效果良好。(2) 1211灭火速度快，用量省。(3) 1211容易汽化，可用于灭空间火灾。 (
19、4) 1211不污损仪表设备。(5) 可用于宇航器具、飞机、舰船灭火设施。(6) 1211灭火剂射程较远。(7) 1211灭火剂的化学稳定性较好，有效贮存使用期大于5年。(8) 1211灭火剂对金属的腐蚀性较低。14.5.3 1301灭火剂应用：(1) 汽化性最强。(2) 毒性最低。因而在有人居住或工作的各类建筑物内准许使用。(3) 热量稳定性和化学稳定性都很高，长期贮存不变质。对金属材料几乎不腐蚀。14.5.4 卤代烷灭火剂应用前景 1985年，联合国环境规划署通过了关于保护臭氧层的条约。 工业发达的国家，1994年起，停止生产、使用卤代烷灭火剂。 我国在2005年，完全停止生产卤代烷灭火剂
20、，并从1994年起，逐年减少卤烷灭火剂的产量。 除非必要使用卤代烷灭火剂场所外，一律不准新配置卤代烷灭火器。14.5.5卤代烷灭火剂的替代物 水喷雾灭火剂 FM200（七氟丙烷）灭火剂 CO2灭火剂 烟烙尽（INERGEN）灭火剂 EBM（气溶胶）灭火剂水喷雾灭火剂 灭火原理：利用水雾的冷却，水雾蒸发后水蒸气的窒息、惰化，水雾的冲击及水雾的稀释作用进行灭火。 它适用于高层建筑可燃油浸电力变压器、多油开关室等地点的火灾保护。FM200（七氟丙烷）灭火剂 FM200灭火剂的主要成分为七氟丙烷，它是无色无味气体，是一种结晶化学灭火剂。灭火机理是对火焰产生物理化学变化及通过化学抑制终止燃烧反应。 工作
21、压力为2.5MPa，灭火浓度5.8%，设计浓度为7%。 适用于经常有人停留场所，对电子仪器设备、磁带、资料等不会造成损害。 与1301有非常相似的特性，可与1301系统进行方便地互换。CO2灭火剂 灭火原理：主要通过窒息、隔绝氧气而灭火，由液态变为气态时，由于膨胀作用吸热，起到一定的降温作用。 设计灭火浓度为3475%。 适用于扑灭液体火灾、灭火前可切断起源的气体火灾，石蜡等可融化固体火灾及电气火灾。 对经常有人停留或工作场所不宜设该系统。烟烙尽（INERGEN）灭火剂 组成：52%氮气、40%氩气和8%二氧化碳混合而成的气体灭火剂。 灭火原理：窒息作用。 设计浓度37.542.8%，工作压力
22、15MPa。 适用于经常有人停留或工作及对保护对象不产生二次损害的场所。EBM（气溶胶）灭火剂 主要组份：金属盐类、二氧化碳、氮气等。 灭火原理：利用负催化原理，将灭火剂以气溶胶的形态，通过抑制火焰的燃烧反应实现全淹没、全方位快速灭火。 设计灭火剂量70100g/m3，灭火时间小于180s，喷射时间小于40s。 适用于相对封闭空间扑救电气火灾。 24000ppm时对人体不会造成伤害。14.6 其它灭火剂 SD系列强力灭火液 7150灭火剂 烟雾灭火剂14.6.1 SD系列强力灭火液 主要成份为： 水：7075%； 混合盐：1520%； 助剂：3%5%； 润湿剂：1%2%； 增稠剂：0.5%2%
23、；14.6.2 7105灭火剂 成份：三甲氧基硼氧六环，分子式为（CH3O）B2O3，是一种无色透明的液体。 用途：7150灭火剂对于扑灭火属火灾，具有较好的灭火效果。7150 灭火机理 7150灭火剂热稳定性较差，是可燃物， 燃烧产物硼酐在轻金属燃烧的高温下熔化为玻璃状液体，在金属表面形成一层硼酐隔膜，使金属与空气隔绝，从而使燃烧窒息。 在7150发生燃烧反应时，还需消耗金属表面附近大量的氧，够降低轻金属的燃烧强度。14.6.3 烟雾灭火剂 灭火剂成份：氧化剂、可燃物和发烟物。 烟雾成份：CO2、N2（占85%以上） 应用： 烟雾灭火剂主要用于扑救200m3以下的柴油、原油、重油等小型的钢质油罐火灾； 对直径3m以内的酮、酯、醇的贮罐火灾，也有较好的灭火效果。
