灭火剂

第一章灭火的基本原理1

第一节热理论的灭火原理1

一、简单开口系统1

二、简单开口系统的热量平衡和质量平衡2

三、简单开口系统的放热与散热曲线及灭火分析2

四、灭火温度值的计算5

第二节链锁反应理论的灭火原理7

一、链锁反应理论的出发点7

二、自由基增长与销毁速率分析8

三、链锁反应的灭火措施8

四、链锁反应理论和热理论综合的灭火措施9

第三节终止燃烧的方法10

一、燃烧临界现象10

二、各种终止燃烧的方法15

参考文献21

第二章气体灭火剂22

第一节卤代烷灭火剂22

一、卤代烷灭火剂的发展22

二、灭火机理22

三、性能特点23

四、适用范围24

五、中国的淘汰哈龙计划24

第二节哈龙替代灭火剂26

一、理想哈龙替代物的基本要求26

二、几种重要的哈龙替代气体灭火剂27

三、哈龙替代物的发展趋向33

第三节惰性气体灭火剂33

一、惰性气体灭火剂的特点34

二、惰性气体熄灭燃烧的机理34

三、二氧化碳灭火剂36

四、氮气灭火剂39

五、烟络尽灭火剂40

六、水蒸气45

第四节全氟乙基异丙基酮灭火剂45

一、全氟乙基异丙基酮的理化性质45

二、全氟乙基异丙基酮的灭火性能和作用机理46

三、全氟乙基异丙基酮的环境友好性及人体安全性47

四、全氟乙基异丙基酮的适用场所48

五、全氟乙基异丙基酮的主要合成路线48

第五节气体灭火系统工程实例51

一、七氟丙烷气体灭火系统在国航档案馆工程中的应用51

二、西安地铁2号线气体灭火系统及其应用53

参考文献56

第三章水及水系灭火剂58

第一节水58

一、水的形态及其适用范围58

二、水的灭火机理59

三、消防用水量及水的供给强度估算60

四、用水灭火需要注意的问题62

第二节水系灭火剂62

一、水系灭火剂的种类、性能特点及应用63

二、我国水系灭火剂的研究情况65

第三节强化水、润湿水和黏性水67

一、强化水67

二、润湿水69

三、黏性水74

第四节SD系列水系灭火剂75

一、SD系列水系灭火剂配方的组成及物理性能76

二、灭火性能研究76

第五节植物型复合阻燃灭火剂和冷火灭火剂79

一、植物型复合阻燃灭火剂79

二、冷火灭火剂82

第六节水胶体灭火剂83

一、无机凝胶灭火剂83

二、高分子复合胶体灭火剂86

三、工程应用实例96

第七节细水雾灭火剂100

一、水雾的定量特性101

二、水雾的灭火机理104

三、细水雾灭火系统的分类105

四、典型实体灭火实验及实验结果分析106

五、细水雾灭火系统的应用111

六、细水雾灭火系统存在的问题111

七、细水雾灭火系统的发展趋势112

参考文献112

第四章泡沫灭火剂115

第一节泡沫灭火剂概述115

一、泡沫灭火剂的分类115

二、泡沫灭火原理117

三、泡沫灭火剂主要技术参数及性能118

第二节蛋白型泡沫灭火剂123

一、蛋白泡沫灭火剂概述123

二、普通蛋白型泡沫灭火剂126

三、氟蛋白型泡沫灭火剂126

四、成膜氟蛋白型泡沫灭火剂133

第三节合成泡沫灭火剂136

一、高倍数泡沫灭火剂136

二、中倍泡沫液139

三、低倍数泡沫灭火剂139

四、抗溶泡沫灭火剂142

第四节水成膜泡沫灭火剂144

一、水成膜泡沫灭火剂的发展144

二、水成膜泡沫灭火剂的组分145

三、性能指标146

四、水成膜泡沫灭火剂的作用机理147

五、应用范围149

六、水成膜泡沫灭火剂产品149

第五节其他泡沫灭火剂155

一、抗溶性水成膜泡沫灭火剂155

二、A类泡沫灭火剂157

三、压缩空气A类泡沫灭火剂158

四、植物蛋白泡沫和植物氟蛋白泡沫“绿色”灭火剂161

五、其他新型泡沫灭火剂161

参考文献163

第五章固体灭火剂165

第一节干粉灭火剂概述165

一、干粉灭火剂的组成及分类165

二、干粉灭火剂的灭火机理168

三、干粉灭火剂的性能指标170

四、干粉灭火剂的应用172

第二节常用干粉灭火剂174

一、几种常用的干粉灭火剂介绍174

二、干粉灭火剂粒度对灭火效能的影响176

三、常用干粉灭火剂存在的问题178

第三节超细干粉灭火剂179

一、超细干粉灭火剂179

二、纳米干粉灭火剂181

三、超细（纳米）干粉的开发应用182

四、工程实例186

第四节其他新型干粉灭火剂及灭火系统188

一、新型干粉灭火剂的主要类型及其研究188

二、泡沫、干粉复合灭火系统研究192

三、新型干粉灭火剂的应用前景193

第五节气溶胶灭火剂193

一、热气溶胶灭火剂193

二、冷气溶胶灭火剂197

三、国外著名气溶胶灭火产品简介201

四、气溶胶灭火系统工程应用实例206

五、气溶胶灭火技术的展望209

参考文献210

第六章一些特殊场所灭火剂212

第一节金属灭火剂212

一、金属燃烧的类型及火灾特点212

二、扑救金属火灾的灭火剂215

三、金属火灾的扑救219

四、对嵩明县“云松铝粉厂”“5.16”和“9.18”两起火灾案例的分析220

第二节煤矿灭火剂221

一、煤矿火灾的原因及特点221

二、煤矿常用的灭火剂222

第三节森林灭火剂226

一、森林火灾的分类及特点227

二、森林化学灭火剂228

三、泥浆作为森林消防灭火剂的可行性研究232

参考文献235

附录灭火剂常用标准一览表236

《灭火剂》系统地介绍了灭火的基本原理、气体灭火剂、水及水系灭火剂、泡沫灭火剂、固体灭火剂、一些特殊场所灭火剂等内容。《灭火剂》在编写过程中吸收了国内外灭火剂方面的先进技术和有益经验，同时结合作者科研成果，突出实用性和可操作性。

《灭火剂》可供从事灭火剂研究的工程技术人员，消防部队指挥员、灭火战斗人员，企、事业单位消防管理干部使用，也可作为高等院校消防工程、安全工程、化学工程等专业的教学参考书。愿此书能为消防各专业和从事火灾扑救的人员提供一些有益的参考。

泡沫灭火剂分类原则

按其发泡方法分为化学泡沫灭火剂和空气机械泡沫灭火剂。按其发泡倍数分为低倍数泡沫灭火剂，中倍数泡沫灭火剂，高倍数泡沫灭火剂。泡沫灭火剂一般由发泡剂、泡沫稳定剂、耐液性添加剂、助溶剂、抗冻剂、降粘剂、防蚀剂、防腐剂、无机盐以及水组成。我国生产和使用的泡沫灭火剂主要有蛋白泡沫灭火剂、氟蛋白泡沫灭火剂、水成膜泡沫灭火剂、高倍数泡沫灭火剂、化学泡沫灭火剂、抗溶泡沫灭火剂。泡沫灭火剂体轻、流动性好，持久性和抗烧性强，粘着力大，并能迅速流散和漂浮在着火的液面上，形成严密的覆盖层，使燃烧表面与空气隔绝，遮断火焰的热辐射，阻止燃烧体和附近可燃物质的蒸发。同时，泡沫中的水蒸发可以降低燃烧表面氧气浓度，冷却燃烧表面或破坏物质燃烧的其他条件，使火熄灭。泡沫灭火剂适用于扑救油类可燃液体、可燃固体物质火灾，不能用于扑救轻金属火灾，遇水燃烧或爆炸物质的火灾，带电设备的火灾。

泡沫灭火剂具体分类

化学泡沫灭火剂(MP)

常用的化学泡沫灭火剂，主要是酸性盐(硫酸铝)和碱性盐(碳酸氢钠)与少量的发泡剂(植物水解蛋白质或甘草粉)、少量的稳定剂(三氯化铁)等混合后，相互作用而生成的泡沫，其反应式如下：

6NaHCO3十Al2(SO4)3=2Al(OH)3十3Na2SO4十6CO2

化学泡沫灭火剂在发生作用后生成大量的二氧化碳气体，它与发泡剂作用便生成许多气泡。这种泡沫密度小，且有黏性，能覆盖在着火物的表面上隔绝空气。同时二氧化碳又是惰性气体，不助燃。

化学泡沫灭火剂不能用来扑救忌水忌酸的化学物质和电气设备的火灾。

主要成分硫酸铝介绍

化学性质极易溶于水，硫酸铝在纯硫酸中不能溶解（只是共存），在硫酸溶液中与硫酸共同溶解于水，所以硫酸铝在硫酸中溶解度就是硫酸铝在水中的溶解度。

常温析出含有18分子结晶水，为18水硫酸铝，工业上生产多为18水硫酸铝。含无水硫酸铝51.3%，即使100℃也不会自溶（溶于自身结晶水）。

硫酸铝不易风化而失去结晶水，比较稳定，加热会失水，高温会分解为氧化铝和硫的氧化物。加热至77℃开始分解为氧化铝、三氧化硫、二氧化硫和水蒸气。溶于水、酸和碱，不溶于乙醇。水溶液呈酸性。水解后生成氢氧化铝。水溶液长时间沸腾可生成碱式硫酸铝。工业品为灰白色片状、粒状或块状，因含低铁盐而带淡绿色，又因低价铁盐被氧化而使表面发黄。粗品为灰白色细晶结构多孔状物。无毒，粉尘能刺激眼睛。

主要成分碳酸氢钠介绍

碳酸氢钠（Sodium Bicarbonate），俗称“小苏打”、“苏打粉”、“重曹”，白色细小晶体，在水中的溶解度小于碳酸钠。固体50℃以上开始逐渐分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，270℃时完全分解。碳酸氢钠是强碱与弱酸中和后生成的酸式盐，溶于水时呈现弱碱性。常利用此特性作为食品制作过程中的膨松剂。碳酸氢钠在作用后会残留碳酸钠，使用过多会使成品有碱味。

作用与用途：造纸工业中作为松香胶、蜡乳液等胶料的沉淀剂，水处理中作絮凝剂，还可作泡沫灭火器的内留剂，制造工业硫酸铝明矾、铝白的原料，石油脱色、脱臭剂、某些药物的原料等。还可制造人造宝石及高级铵明矾。砷含量不大于5mg/kg的产品可用于水处理絮凝剂。

空气泡沫灭火剂(MPE)

空气泡沫即普通蛋白质泡沫；它是一定比例的泡沫液、水和空气经过机械作用相互混合后生成的膜状泡沫群。泡沫的相对密度为0．11-0．16，气泡中的气体是空气。泡沫液是动物或植物蛋白质类物质经水解而成的。

空气泡沫灭火剂的作用是当其以一定厚度覆盖在可燃或易燃液体的表面后，可以阻挡易燃或可燃液体的蒸气进入火焰区，使空气与液面隔离，也防止火焰区的热量进入可燃或易燃液体表面。

在高温下，空气泡沫灭火剂产生的气泡由于受热膨胀会迅速遭到破坏，所以不宜在高温下使用。

构成泡沫的水溶液能溶解于酒精、丙酮和其他有机溶剂中，使泡沫遭到破坏，故空气泡沫不适用于扑救醇、酮、醚类等有机溶剂的火灾，对于忌水的化学物质也不适用。

抗溶性泡沫灭火剂(MPK)

在蛋白质水解液中添加有机酸金属络合盐便制成了蛋白型的抗溶性泡沫液；这种有机金属络合盐类与水接触，析出不溶于水的有机酸金属皂。当产生泡沫时，析出的有机酸金属皂在泡沫层上面形成连续的固体薄膜。这层薄膜能有效地防止水溶性有机溶剂吸收泡沫中的水分，使泡沫能持久地覆盖在溶剂液面上，从而起到灭火的作用。

这种抗溶性泡沫不仅可以扑救一般液体烃类的火灾可以有效地扑灭水溶性有机溶剂的火灾。

氟蛋白泡沫灭火剂(MPF)

普通蛋白泡沫通过油层时，由于不能抵抗油类的污染，上升到油面后泡沫本身含的油足以使其燃烧，导致泡沫的破坏。在空气泡沫液中加入氟碳表面活性剂，即生成氟蛋白泡沫。

氟碳表面活性剂具有良好的表面活性、较高的热稳定性、较好的浸润性和流动性。当该泡沫通过油层时，油不能向泡沫内扩散而被泡沫分隔成小油滴。这些小油滴被未污染的泡沫包裹，在油层表面形成一个包有小油滴的不燃烧的泡沫层，即使泡沫中含汽油量高达25%也不会燃烧，而普通空气泡沫层中含有10%的汽油时即开始燃烧。因此；这种氟蛋白泡沫灭火剂适用于较高温度下的油类灭火，并适用于液下喷射灭火。

水成膜泡沫灭火剂(MPQ)

水成膜泡沫灭火剂又称“轻水”泡沫灭火剂，英文简称：AFFF，或氟化学泡沫灭火剂。它由氟碳表面活性剂、无氟表面活性剂(碳氯表面活性剂或硅酮表面活性剂)和改进泡沫性能的添加剂(泡沫稳定剂、抗冻剂、助溶剂以及增稠剂等)及水组成。

根据泡沫灭火剂溶液成泡后发泡倍数(膨胀率)的大小；泡沫灭火剂可以分为低倍数、中倍数和高倍数3种。发泡倍数在20倍以下称为低倍数；20-200倍的为中倍数；200－1000倍以上的为高倍数。

发泡倍数的计算公式为：

发泡倍数=泡沫体积/溶液体积

通常使用的泡沫灭火剂的发泡倍数为6—8倍，低于4倍的就不能再用了。