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油類(lèi)火災(zāi)滅火劑及其研究進(jìn)展

2021-11-12 09:13郭丁坤張存位教授
安全 2021年5期

郭丁坤 張存位教授

(中國(guó)人民警察大學(xué) 救援指揮學(xué)院,河北 廊坊065000)

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,火災(zāi)愈發(fā)呈現(xiàn)出多發(fā)性、復(fù)雜性特點(diǎn)。油類(lèi)火災(zāi)屬于B類(lèi)火災(zāi),是各類(lèi)火災(zāi)中危險(xiǎn)性最大、撲救難度最高的火災(zāi)類(lèi)型。油類(lèi)火災(zāi)具有火焰溫度高、熱輻射強(qiáng)、易形成大面積火災(zāi)、容易引發(fā)爆炸、易發(fā)生復(fù)燃且油品蒸汽含有一定毒性的特點(diǎn)。油類(lèi)一旦發(fā)生火災(zāi),能在短時(shí)間內(nèi)迅速蔓延擴(kuò)散,且撲救困難,最終導(dǎo)致重大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失。因此油類(lèi)火災(zāi)發(fā)生時(shí),滅火劑的選擇尤為重要。本文介紹油類(lèi)火災(zāi)常用滅火劑的滅火機(jī)理,分析各類(lèi)滅火劑滅油類(lèi)火災(zāi)時(shí)存在的缺陷,綜述各類(lèi)滅火劑的研究現(xiàn)狀,對(duì)油類(lèi)火災(zāi)滅火劑的發(fā)展提出展望。

1 干粉滅火劑

干粉滅火劑是以金屬鹽或銨鹽為原料制得的粉狀固體。根據(jù)適用范圍,可分為BC類(lèi)干粉和ABC類(lèi)干粉;按粒徑大小可分為普通干粉和超細(xì)干粉。楊冬雷等通過(guò)球磨機(jī)細(xì)化得到不同粒徑的BC類(lèi)干粉,將其用于熄滅煤油火和酒精火,研究結(jié)果表明干粉粒徑越小,滅火時(shí)單位面積受熱越多,分解更快,滅火效能越好?;瘜W(xué)抑制作用是干粉滅火劑的主要滅火機(jī)理,干粉顆粒在火焰的作用下分解生成鹵素自由基X,帶走一部分熱量的同時(shí)與火焰區(qū)內(nèi)的H、OH自由基結(jié)合生成HO,從而終止鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。此外,干粉顆粒在高壓氣體如CO、N的推動(dòng)下,從儲(chǔ)粉罐中噴出,迅速在火焰表面形成懸浮粉霧,起到隔離熱輻射和降低環(huán)境中氧含量的作用。

干粉滅火劑的滅火方式為全淹沒(méi)式滅火,對(duì)于油類(lèi)火災(zāi)而言,干粉顆粒需要完全覆蓋整個(gè)油面才能有效滅火。而對(duì)于油面較大的火災(zāi)而言,干粉滅火劑的有效射程無(wú)法覆蓋整個(gè)油面,同時(shí)燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庖矔?huì)卷吸干粉顆粒,大大降低干粉的滅火效果。此外,高揚(yáng)等測(cè)試不同滅火劑撲滅石蠟油盤(pán)火的滅火性能,發(fā)現(xiàn)干粉滅火劑僅能在前期抑制火焰,而無(wú)法撲滅火災(zāi),這是由于干粉滅火劑的冷卻效果較差,不能有效降低油面溫度,高溫仍能維持自然基的產(chǎn)生,使得被終止的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)又重新開(kāi)始,火焰復(fù)燃。因此,干粉滅火劑一般僅應(yīng)用于小尺寸油類(lèi)火災(zāi)。

2 細(xì)水霧滅火劑

細(xì)水霧是指細(xì)小的霧狀水,它是在壓力作用下,經(jīng)特殊噴嘴產(chǎn)生的,其粒徑可低至100μm。微小的粒徑使其作用到火焰表面時(shí),能迅速汽化,吸收熱量的同時(shí)降低環(huán)境中的氧濃度。此外,汽化產(chǎn)生的水蒸氣也能對(duì)高溫輻射區(qū)有一定的阻隔作用。細(xì)水霧是一種清潔環(huán)保的滅火劑,相較于一般的水滅火技術(shù),其具備出色的滅火效能,打破了水不能滅油火的傳統(tǒng)觀念。

國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)細(xì)水霧撲滅油類(lèi)火災(zāi)進(jìn)行深入研究,發(fā)現(xiàn)其滅火過(guò)程伴隨短暫火焰強(qiáng)化現(xiàn)象。馬瑞雪等通過(guò)自主研發(fā)的析出式氣泡霧化細(xì)水霧系統(tǒng)對(duì)不同油品進(jìn)行滅火實(shí)驗(yàn),研究結(jié)果表明,煤油、柴油等燃料的火焰強(qiáng)化現(xiàn)象系液滴飛濺和空氣擾動(dòng)所致,汽油則單由液滴飛濺所致;賈海林等為減少火焰強(qiáng)化現(xiàn)象的危險(xiǎn)性,將環(huán)氧乙烷與烷基酚經(jīng)縮合反應(yīng)后的去離子液作為改性劑對(duì)細(xì)水霧進(jìn)行改性,改進(jìn)后的細(xì)水霧滅火性能得到提高,同時(shí)減少了液滴飛濺,抑制了火焰強(qiáng)化現(xiàn)象。

杜友威等設(shè)計(jì)了一款新型直射—旋流預(yù)混細(xì)水霧噴頭,用于改善普通噴頭噴射角小以及穿透性弱的問(wèn)題。通過(guò)實(shí)驗(yàn),研究噴口直徑對(duì)軸向速度和切向速度的影響,并結(jié)合能耗效率,確定最佳噴口尺寸

d

=1.5m。油類(lèi)滅火實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,新型噴頭較普通噴頭具有更好的抑溫效果和更短的滅火時(shí)間。

Lu等在純水霧的基礎(chǔ)上通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步研究不同添加劑對(duì)不同油類(lèi)滅火效率的影響,分別比較碳酸氫鉀、碳酸銨和表面活性劑對(duì)汽油、柴油以及變壓器油火災(zāi)的影響,結(jié)果表明,對(duì)于汽油和柴油火災(zāi)而言,碳酸銨的滅火效率最佳,因?yàn)樘妓徜@在滅火過(guò)程中能吸收大量熱量分解,促使火焰溫度降低。同時(shí),產(chǎn)生N、CO等阻燃?xì)怏w稀釋O。對(duì)于變壓器油火災(zāi)而言,表面活性劑能有力減小水霧的表面張力,使其在油品表面形成一層薄膜,阻止燃料與O的接觸,是最佳的添加劑。

Ni等在水霧中添加溴氟丙烯,研究其抑制汽油火災(zāi)的性能。通過(guò)比較滅火過(guò)程中火焰形態(tài)與溫度的變化,發(fā)現(xiàn)水霧與溴氟丙烯具有協(xié)同作用。一方面,少量溴氟丙烯的添加大大提高了水霧的滅火性能。另一方面,水霧可以降低溴氟丙烯抑制產(chǎn)生的氟化氫濃度。同時(shí),溴氟丙烯容易蒸發(fā),因此使用添加溴氟丙烯的水霧不會(huì)造成任何殘留物清潔問(wèn)題。

盡管細(xì)水霧滅火劑的滅火性能優(yōu)異,但它也存在諸多問(wèn)題:射程有限,保護(hù)半徑較小,難以撲救大尺寸油類(lèi)火災(zāi);細(xì)水霧滅火設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,技術(shù)要求高,造價(jià)也高;受環(huán)境因素影響大,風(fēng)力、障礙物等因素都會(huì)影響細(xì)水霧的使用,這些問(wèn)題都制約著細(xì)水霧滅火劑在油類(lèi)火災(zāi)上的應(yīng)用。

3 泡沫滅火劑

3.1 泡沫滅火劑分類(lèi)和滅火機(jī)理

泡沫滅火劑分類(lèi)方式眾多,可以依照發(fā)泡倍數(shù)、基料、適用對(duì)象等進(jìn)行分類(lèi)。根據(jù)發(fā)泡倍數(shù)即泡沫形成前后的體積比,可將泡沫滅火劑劃分為低、中、高倍數(shù)泡沫,分別對(duì)應(yīng)0~20、20~200和200倍以上,羅慧中等利用大尺寸柴油油池燃燒試驗(yàn),對(duì)高、低倍數(shù)泡沫液滅火能力進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)低倍數(shù)泡沫控制油類(lèi)火災(zāi)更加迅速,且使用的泡沫更少。在眾多分類(lèi)方式中,按照適用對(duì)象與基料進(jìn)行分類(lèi)的實(shí)際意義更大。根據(jù)適用對(duì)象,可將泡沫滅火劑分為一般型泡沫滅火劑和抗溶型泡沫滅火劑,后者可用于撲救極性液體火災(zāi),如乙醇、甘油等。根據(jù)基料的不同,可將泡沫滅火劑劃分成蛋白泡沫滅火劑和以水成膜泡沫滅火劑為代表的合成泡沫滅火劑。

泡沫滅火劑的滅火機(jī)理主要為冷卻降溫作用、隔絕作用和窒息作用。當(dāng)泡沫接觸到燃燒油品表面時(shí),其內(nèi)部的水分會(huì)吸熱、蒸發(fā),使燃燒物表面溫度下降。同時(shí),水蒸發(fā)產(chǎn)生的水蒸氣彌漫在空氣中,能使空氣中的氧濃度降低。此外,泡沫的相對(duì)密度比油品低,能在油品表面形成泡沫覆蓋層,從而將油品與空氣分隔開(kāi)來(lái),窒息滅火;泡沫覆蓋層同時(shí)還能遮擋火焰對(duì)油品表面的熱輻射,從而阻止油品的蒸發(fā)和可燃?xì)怏w的進(jìn)入。

3.2 油類(lèi)火災(zāi)常用泡沫滅火劑

在油類(lèi)火災(zāi)中,主要使用的泡沫滅火劑是普通蛋白泡沫滅火劑、氟蛋白泡沫滅火劑以及水成膜泡沫滅火劑。

3.2.1 普通蛋白泡沫滅火劑

普通蛋白泡沫滅火劑是以動(dòng)植物蛋白的水解濃縮液為基底,并添加適量的穩(wěn)定劑、防腐劑、抗凍劑等制得。主要成分為水和水解蛋白,與其他類(lèi)型滅火劑相比,其成本較低、抗燃性能良好且析液時(shí)間較長(zhǎng),但其在滅火過(guò)程中會(huì)造成二次污染。同時(shí)其儲(chǔ)存時(shí)間較短、存在異味、抗油類(lèi)污染的能力差,且流動(dòng)性能較差,無(wú)法高效滅火。隨著滅火劑技術(shù)的發(fā)展,普通蛋白泡沫滅火劑已逐漸被滅火效果更好的滅火劑所取代。近年來(lái)對(duì)此類(lèi)滅火劑的研究也相應(yīng)較少。

3.2.2 氟蛋白泡沫滅火劑

氟蛋白泡沫滅火劑是在20世紀(jì)60年代為改善普通蛋白泡沫滅火劑缺陷而開(kāi)發(fā)的一種泡沫滅火劑。它是在普通蛋白泡沫滅火劑之上添加適量氟碳表面活性劑制得,隨著氟碳表面活性劑的加入,泡沫的表面張力和界面張力明顯減弱,使泡沫能更快地鋪展在油面上,窒息滅火。此外,其抵抗油類(lèi)污染的能力也得到加強(qiáng)。因此,近年來(lái)氟蛋白泡沫滅火劑被廣泛應(yīng)用于油類(lèi)火災(zāi)的撲救工作中。

雖然氟碳表面活性劑極大加強(qiáng)了蛋白泡沫滅火劑的滅火性能,但并沒(méi)有改善其在滅火過(guò)程中會(huì)造成二次污染、保質(zhì)期短、不易降解以及存在異味等問(wèn)題。近年來(lái),對(duì)于氟蛋白泡沫滅火劑的研究也多從這些方面出發(fā)。馮偉等對(duì)蛋白泡沫滅火劑的除臭和儲(chǔ)存壽命進(jìn)行研究,指出蛋白泡沫滅火劑存在臭味以及壽命較短可能是由于蛋白質(zhì)中硫元素在堿性條件下水解生成無(wú)機(jī)硫化物和含硫殘基導(dǎo)致的,并提出改進(jìn)措施;畢波等采用急性毒性標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)方法對(duì)OBS型氟蛋白泡沫滅火劑對(duì)水環(huán)境的安全影響進(jìn)行評(píng)估,結(jié)果表明其對(duì)小球藻呈劇毒性、對(duì)斑馬魚(yú)呈高毒性,并提出可運(yùn)用小球藻檢測(cè)氟蛋白泡沫滅火劑的排放,并進(jìn)行預(yù)警;張憲忠等通過(guò)快速生物降解實(shí)驗(yàn)對(duì)氟蛋白泡沫滅火劑及其各組分的生物降解性能進(jìn)行測(cè)試,研究結(jié)果表明蛋白基料易于生物降解,防腐劑苯酚對(duì)氟蛋白泡沫的生物降解有一定促進(jìn)作用,泡沫穩(wěn)定劑硫酸亞鐵則會(huì)在一定程度上降低氟蛋白泡沫的生物降解率,延長(zhǎng)其降解時(shí)間。

此外,李華敏對(duì)氟蛋白泡沫發(fā)泡倍數(shù)的影響因素進(jìn)行研究,指出環(huán)境溫度高低、風(fēng)速大小、泡沫溶液流量以及泡沫接受位置都會(huì)影響發(fā)泡倍數(shù)測(cè)定;Zhao等在氟蛋白泡沫滅火劑中添加溴氟丙烯,研究其滅火性能的變化,通過(guò)設(shè)立27m實(shí)驗(yàn)室尺寸的汽油池火災(zāi)場(chǎng)景,確定空氣與泡沫溶液的最佳體積比,然后向泡沫溶液中添加不同劑量的溴氟丙烯,測(cè)定其滅火性能的變化,研究結(jié)果表明,隨著溴氟丙烯的加入,氟蛋白泡沫滅火劑的滅火性能有所加強(qiáng),滅火所需時(shí)間減少,復(fù)燃時(shí)間延后,其中溴氟丙烯體積比為3.75%時(shí),滅火性能最佳,滅火時(shí)間減少43%。

3.2.3 水成膜泡沫滅火劑

水成膜泡沫滅火劑(Aqueous Film-Forming Foam,AFFF)的概念是在20世紀(jì)60年代由美國(guó)海軍研究所Richard L Tuve等人提出,并正式發(fā)布于1966年的專(zhuān)利中。AFFF是以氟碳表面活性劑和碳?xì)浔砻婊钚詣橹饕煞?,輔以抗凍劑、穩(wěn)定劑等制得。氟碳表面活性劑的加入使得水的表面張力及油水兩相的界面張力大大減小,滅火劑能夠迅速鋪展覆蓋在燃燒油品表面,形成一層水膜,與泡沫起到雙重滅火的效果。陳現(xiàn)濤等分別研究低壓低氧環(huán)境、溫度、氣液比對(duì)AFFF的滅火性能影響,研究結(jié)果表明,在低氧低壓條件下AFFF的發(fā)泡倍數(shù)略微減小,單個(gè)泡沫體積減小,壁厚增加,25%析液時(shí)間增加,其穩(wěn)定性變強(qiáng),滅火效果更好;溫度無(wú)法對(duì)AFFF的性能產(chǎn)生較大影響,其性能參數(shù)總體趨于穩(wěn)定;AFFF的發(fā)泡倍數(shù)和析液時(shí)間隨氣液比的加大先上升后趨于穩(wěn)定,從而提升滅火性能。

AFFF具備優(yōu)異的滅火性能,被世界上公認(rèn)為滅油類(lèi)火災(zāi)性能最優(yōu)的滅火劑,其在西方發(fā)達(dá)國(guó)家油類(lèi)滅火劑的市場(chǎng)份額曾一度達(dá)到70%。但是隨著研究的深入,人們發(fā)現(xiàn)作為AFFF核心組分的C8類(lèi)氟碳表面活性劑,在生產(chǎn)和使用過(guò)程中會(huì)生成全氟辛烷磺?;衔?PFOS)和全氟辛酸(PFOA)。PFOA和PFOS屬于不易降解的污染物,會(huì)在生物體內(nèi)長(zhǎng)期存在并產(chǎn)生集聚效應(yīng),不易降解,當(dāng)其劑量達(dá)到閥值后,會(huì)造成各種不良的生物學(xué)效應(yīng)。在2009年斯德?tīng)柲s第四次締約方大會(huì)上,PFOS被正式列為公約持久性有機(jī)污染物,其使用受到嚴(yán)格限制。這對(duì)AFFF的發(fā)展產(chǎn)生了巨大沖擊,目前針對(duì)AFFF的研究主要集中于探尋取代PFOS、PFOA的新型表面活性劑。

Hagenaars等通過(guò)生物學(xué)毒性實(shí)驗(yàn)測(cè)試PFOS替代品氟碳表面活性劑?1157、?1157N的生物毒性,研究結(jié)果表明?1157的生物毒性小于?1157N和PFOS,其作為PFOS的替代物具有一定的發(fā)展前景;端木亭亭等通過(guò)酰胺化、加成和水解等反應(yīng)制備得到氨基酸型氟碳表面活性劑,并將其與碳?xì)浔砻婊钚詣?fù)配加以輔助添加劑制得新型水成膜泡沫滅火劑,并對(duì)其物理性能和滅火性能等進(jìn)行表征,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,其具備出色的表面張力和界面張力,能夠在10s內(nèi)撲滅火災(zāi),抗燒時(shí)間大于10min,彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)氟蛋白泡沫滅火劑原料的空白;吳楠等將十二烷基糖苷(APG0810)、十二烷基二甲基甜菜堿(BS-12)、椰油酰胺丙基甜菜堿(CAB)表面活性劑分別與蒸餾水配置得到單一表面活性劑泡沫液,并運(yùn)用實(shí)驗(yàn)對(duì)其物理性能和滅火性能進(jìn)行測(cè)定,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,BS-12和CAB制得的泡沫液具備良好性能,泡沫穩(wěn)定性高、流動(dòng)性好、滅火迅速。

此外,肖舒以全氟丁基為基料,通過(guò)化學(xué)反應(yīng)制備得到新型陽(yáng)離子氟表面活性劑和兩性表面活性劑,分別對(duì)其表面性能進(jìn)行測(cè)定,發(fā)現(xiàn)其均具備良好的表面性能,能夠作為PFOS的替代物。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分別制得兩者單獨(dú)添加和復(fù)配的AFFF,運(yùn)用實(shí)驗(yàn)室方法比較他們的滅火性能差異,并結(jié)合成本考慮,確定最佳AFFF為兩者復(fù)配水成膜泡沫滅火劑。經(jīng)過(guò)國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)的測(cè)試,在緩釋放條件下,滅火時(shí)間≤5min,抗燒時(shí)間≥10min;強(qiáng)釋放條件下,滅火時(shí)間≤3min。

4 干水滅火劑

“干水”的概念最早出現(xiàn)于Brunner等1964年的發(fā)明專(zhuān)利中,并于1977年由美國(guó)科學(xué)家艾倫正式命名。干水是以高速剪切力下形成的小液滴為芯,疏水SiO為壁材,在軸向力的包覆下制備得到的。其外觀呈粉末狀,粒徑在0~500μm之間,近年來(lái)廣泛應(yīng)用于化妝品、氣體儲(chǔ)運(yùn)、二氧化碳吸收、催化劑、滅火劑等領(lǐng)域。干水滅火劑制備簡(jiǎn)單且清潔環(huán)保,其粒子中水含量最高可達(dá)95%,外觀類(lèi)似干粉滅火劑,密度小于水。在滅火時(shí),既能發(fā)揮水的冷卻窒息作用,又能發(fā)揮干粉的化學(xué)抑制和覆蓋隔氧的作用,這為干水滅火劑撲滅油類(lèi)火災(zāi)提供了可能。

近年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)干水滅火劑滅油類(lèi)火災(zāi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。Ni等通過(guò)簡(jiǎn)單攪拌法制備得到干水材料,并通過(guò)汽油火災(zāi)表征其滅火性能,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該粉體滅火性能相較傳統(tǒng)的ABC粉末、細(xì)水霧和純硅粉更加優(yōu)越,具備廣闊的研究前景;李成孝設(shè)計(jì)了一款簡(jiǎn)易滅火裝置,利用爆炸驅(qū)動(dòng)滅火劑,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,干水和干粉在爆炸壓力的作用下均能快速撲滅汽油火災(zāi),干水滅火劑在爆炸壓力的影響下結(jié)構(gòu)被破壞,液芯和SiO粉體協(xié)同作用于火源,滅火時(shí)間相較干粉滅火劑更短。

此外,徐方榮在純干水的基礎(chǔ)上添加磷酸二氫銨和磷酸,用于研究添加劑對(duì)干水滅火劑滅油類(lèi)火災(zāi)性能的影響。實(shí)驗(yàn)采用20cm×20cm×6cm方形油盤(pán),油品選擇為100ml正庚烷。研究結(jié)果表明,磷酸二氫銨干水滅油類(lèi)火災(zāi)滅火效能最好,滅實(shí)驗(yàn)火平均滅火劑用量為38.62g,平均降溫時(shí)間為16.42s,優(yōu)于純干水和ABC類(lèi)超細(xì)干粉。在滅火過(guò)程中,干水滅火劑能在油面形成一層SiO隔層,隔離熱輻射,提高降溫速率。史燕娟等通過(guò)向液芯中添加水玻璃制備得到凝膠干水,通過(guò)對(duì)其流動(dòng)性、穩(wěn)定性、松密度的表征,發(fā)現(xiàn)凝膠干水的力學(xué)性能較普通干水有較大提高,普通干水在2000r/min的轉(zhuǎn)速下結(jié)構(gòu)就被破壞,而凝膠干水在6000r/min時(shí)仍能保持整體穩(wěn)定,出現(xiàn)少量結(jié)塊。

盡管干水滅火劑表現(xiàn)出優(yōu)異的滅火性能,但由于疏水SiO與液芯之間的相互作用力相對(duì)較弱,使得干水的力學(xué)性能較弱,在運(yùn)輸儲(chǔ)存和使用過(guò)程中容易出現(xiàn)破損,因此,還需要進(jìn)一步研究干水滅火劑的結(jié)構(gòu)性能,才能使其更好地運(yùn)用于各類(lèi)火災(zāi)。

5 油類(lèi)火災(zāi)滅火劑展望

泡沫滅火劑、干粉滅火劑、細(xì)水霧滅火劑、干水滅火劑是未來(lái)油類(lèi)火災(zāi)滅火劑研究的主要方向。他們各自的組分與滅火機(jī)理不同,在滅油類(lèi)火災(zāi)時(shí)的表現(xiàn)也各不相同,但他們無(wú)不存在缺陷,不能作為滅油類(lèi)火災(zāi)的“完美”滅火劑。

泡沫滅火劑在滅油類(lèi)火災(zāi)時(shí),能迅速鋪展在油品表面,隔離氧氣的同時(shí),起到冷卻降溫的作用,適用于各型油類(lèi)火災(zāi)。其中氟蛋白泡沫滅火劑和水成膜泡沫滅火劑滅火效果最佳,是最成熟的油類(lèi)火災(zāi)滅火劑。但泡沫普遍耐熱性有限,高溫會(huì)使泡沫破裂,影響滅火效率。此外,大量使用的泡沫會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境和河流產(chǎn)生污染。對(duì)于泡沫滅火劑而言,未來(lái)的研究應(yīng)著重于提高泡沫的穩(wěn)定性和環(huán)保性。探尋在高溫條件下,讓泡沫盡可能保持結(jié)構(gòu)完整性,減小破損率的方法。此外,還需要研究FPOS和FPOA的降解方法,尋找氟碳表面活性劑的替代物,改進(jìn)表面活性劑的結(jié)構(gòu)與復(fù)配方法,在保證滅火性能的同時(shí)減小泡沫的污染性。對(duì)于蛋白泡沫而言,可發(fā)展工業(yè)廢水回收產(chǎn)業(yè)鏈,提取水解蛋白,實(shí)現(xiàn)廢物利用,減小污染。

干粉滅火劑主要依靠化學(xué)抑制作用滅火,能夠消耗火焰區(qū)內(nèi)的自由基,終止鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。但其有效射程較短,對(duì)于較大尺寸油類(lèi)火災(zāi)往往力不從心,此外,其冷卻效果較差,易導(dǎo)致復(fù)燃的發(fā)生。因此,多用于小尺寸油類(lèi)火災(zāi)或作為一種輔助措施。未來(lái)可將干粉滅火劑視為輔助滅火劑運(yùn)用于油類(lèi)火災(zāi),設(shè)計(jì)干粉滅火劑與其他滅火劑聯(lián)動(dòng)控制的裝置,以實(shí)現(xiàn)協(xié)同滅火,解決干粉滅火劑冷卻效果差易復(fù)燃的問(wèn)題。

細(xì)水霧滅火劑能吸收熱量、隔離氧氣、隔離熱輻射,是一種清潔環(huán)保的滅火劑,同時(shí)打破了水不能滅油火的傳統(tǒng)觀念。但射程有限,保護(hù)半徑較小,難以撲救大尺寸油類(lèi)火災(zāi);滅火設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,技術(shù)要求高,造價(jià)也高;受環(huán)境因素影響大,風(fēng)力、障礙物等問(wèn)題都制約著細(xì)水霧滅火劑在油類(lèi)火災(zāi)上的應(yīng)用,目前也僅應(yīng)用于小尺寸油類(lèi)火災(zāi)。對(duì)于細(xì)水霧滅火劑而言,未來(lái)的重點(diǎn)可集中于動(dòng)力裝置的改進(jìn)與設(shè)備結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。在強(qiáng)噴霧動(dòng)力的作用下,細(xì)水霧的保護(hù)半徑和抵抗外界因素干擾的能力都將有所提升;設(shè)備結(jié)構(gòu)優(yōu)化可以減小水霧的水流損失,降低成本。此外,還應(yīng)加強(qiáng)細(xì)水霧的推廣與宣傳,改善人們水不能滅油火的刻板印象。

干水作為一種新型滅火劑,核殼結(jié)構(gòu)使得其在滅火時(shí)能發(fā)揮水和干粉的雙重作用,國(guó)內(nèi)外對(duì)于干水滅火劑滅油類(lèi)火災(zāi)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,其在油類(lèi)火災(zāi)應(yīng)用上具有一定前景。但目前,其在運(yùn)輸儲(chǔ)存和使用方面還存在一定問(wèn)題,干水結(jié)構(gòu)的完整性易在噴射施壓過(guò)程中破壞。未來(lái)還需要在生產(chǎn)工藝、滅火劑的改性等方面對(duì)其做出更深入的研究,加強(qiáng)其力學(xué)性能與保水性。此外,還應(yīng)加強(qiáng)干水滅火劑的基礎(chǔ)研究,如原料選取、規(guī)范制定、技術(shù)測(cè)試等,為干水的工業(yè)化生產(chǎn)打下基礎(chǔ)。

6 結(jié)論

隨著科技和人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步,油類(lèi)火災(zāi)日益嚴(yán)峻的同時(shí),人們對(duì)于消防措施和環(huán)保領(lǐng)域也都提出了更高要求。如何高效合理地?fù)錅缬皖?lèi)火災(zāi),成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。泡沫滅火劑、干粉滅火劑、細(xì)水霧滅火劑作為較為常用或具有一定前景的油類(lèi)火災(zāi)滅火劑,具備優(yōu)秀滅火性能的同時(shí),仍存在著污染重、保護(hù)半徑小、造價(jià)高等問(wèn)題。干水滅火劑是一種新型滅火劑,因?yàn)槠渚哂械暮藲そY(jié)構(gòu),同時(shí)綜合了干粉滅火劑、細(xì)水霧滅火劑和水等常用滅火劑的諸多優(yōu)勢(shì),是一類(lèi)比較有發(fā)展前景的滅火劑類(lèi)型。

針對(duì)當(dāng)前滅火劑應(yīng)用中存在的問(wèn)題,今后應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注滅火效能提高、環(huán)境友好性、成本低廉等方面的研究。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有滅火劑的不斷研究,獲得更多更好的油類(lèi)火災(zāi)滅火劑,更好地解決油類(lèi)火災(zāi)撲救的關(guān)鍵問(wèn)題。