4第四章建筑灭火器的配置(谢)

第四章建筑灭火器的配置物理灭火剂不参与燃烧反应，它在灭火过程中起到窒息、冷却和隔离火焰的作用，在降低燃烧混合物温度的同时，稀释氧气，隔离可燃物，从而达到灭火的效果。物理灭火剂包括水、泡沫、二氧化碳、氮气、氦气及其他惰性气体。灭火剂化学灭火剂物理灭火剂根据灭火机理二氧化碳第一节灭火剂简介1.水灭火剂2.泡沫灭火剂3.干粉灭火剂4.二氧化碳灭火剂5.四氯化碳灭火剂6.卤代烷灭火剂7.其他灭火剂一、常用灭火剂化学灭火剂在燃烧过程中是通过抑制火焰中的自由基连锁反应而拟制燃烧的。化学灭火剂主要有卤代烷灭火剂、干粉灭火剂等多种。干粉灭火剂随着科学技术的发展，以及对环保的要求越来越高，灭火剂不断改进更新，研制成功了许多的新型灭火剂。灭火剂固体灭火剂气体灭火剂根据物理状态液体灭火剂•二、水灭火剂•水是最常用、最廉价的灭火剂。水既可以单独用来灭火，也可以在其中添加化学物质配制成混合液使用，从而提高灭火效率，适应扑灭各种火灾的需要。•消防用水可以取之于人工水源，如消火栓、人工消防水池，也可以取之于天然水源，如地表水或地下水。1、水的物理性质水在常温下呈液态，无色无味无臭。水的热容(比热)比任何其他液体都大。水的导电性能主要与水的纯度有关。纯净的水是电的不良导体，随着电解质含量的增加，水的电阻率迅速下降，导电能力大大增强。水能导电，一般情况下，不能用密集水流来扑救电气设备火灾，只有在电气设备断电后才可以用密集水流来灭火。水溶性液体的火灾可接用水灭火，水与它们混合，有冲淡的作用，使火灾得到控制或扑灭。液体火灾密度大于水非水溶性液体水溶性液体密度小于水乙醇非水溶性液体，且相对密度大于水，可用水来扑救，这时水在液面形成一个覆盖层，把可燃液体与空气隔离开来。二硫化碳二硫化碳泄漏事故当非水溶性燃液体比水轻时，它可漂浮在水面上，随水流散，给灭火带来不少困难、还可能会使火势扩大，造成火灾蔓延。但使用喷雾水扑救，仍能控制和扑灭火灾。水能与许多物质发生化学反应，这些物质的火灾就不能用水扑救，否则会使火灾扩大或发生爆炸。活泼金属及其合金金属粉末类金属氢化物类金属碳化物类硼氢化物类金属硫化物类有机金属化合物类金属硅化物类金属氰化物类金属磷化物类＋共十类水灭火作用机理：(1)冷却作用。水喷洒到火源处，使水温升高并汽化，降低火区温度，使燃烧反应速度降低，最终停止燃烧。一般情况下冷却作用是水的主要灭火作用。(2)对氧气的稀释作用。水在火区汽化，产生大量水蒸气，降低了火区的氧气浓度。(3)水流冲击作用。从水枪喷射出的水流具有速度快、冲击力大的特点，快速的水流，带动空气扰动，使火焰不稳定，或者冲断火焰，使之熄灭。2、水的灭火作用机理•（1）冷却作用•水的热容量和汽化热很大。水喷洒到火源处，使水温升高并汽化，就会大量吸收燃烧物的热量，降低火区温度，使燃烧反应速度降低，最终停止燃烧。一般情况下冷却作用是水的主要灭火作用。•（2）对氧气的稀释作用•对氧气的稀释作用。水在火区汽化，产生大量水蒸气，降低了火区的氧气浓度。当空•气中的水蒸气体积浓度达到35%时，燃烧就会停止。•（3）水流冲击作用•从水枪喷射出的水流具有速度快、冲击力大的特点，可以冲散燃烧物，使可燃物相互分离，使火势减弱。快速的水流，带动空气扰动，使火焰不稳定，或者冲断火焰，使之熄灭。•（4）在扑灭水溶性可燃液体火灾时，水与可燃液体混合后，可燃液体的浓度下降，液体的蒸发速度降低，液面上可燃蒸汽的浓度下降，火势减弱，直至停止。3、水流形态及在灭火中的应用•（1）直流水和开花水•（2）细水雾•（3）水蒸气移动型消防水炮•（1）直流水和开花水•由直流水枪喷出的密集水流称为直流水。直流水射程远，冲击力强，是水灭火的最常用方式。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100μm。直流水和开花水主要用于扑灭固体火灾(A类火灾)，也可以用来扑灭闪点在120°c以上、常温下呈半凝固状态的重油火灾，以及石油和天然气井喷火灾。•但不能用来扑救“遇水燃烧物质”的火灾，电气火灾，轻于水且不溶于水的可燃液体火灾以及贮存大量浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸等场所的火灾。因为强大的水流使酸飞溅，流出后遇可燃物质，有引起爆炸的危险。酸溅到人身上，能烧伤人。高温状态下的化工设备也不能用水扑救，防止遇冷水后骤冷引起形变或爆裂。•此外，直流水不能用来扑救有可燃粉尘聚集的厂房和车间的火灾。因为高速水流会把沉积粉尘扬起，引起粉尘爆炸。最好用开花水流灭火。•在紧急情况下，必须带电扑灭电气火灾时，要保持一定的安全距离。对于380kV以内的电气设备，如果使用16mm口径的水枪，安全距离为16m。直流水和开花水主要用于扑灭固体火灾(A类火灾)，也可以用来扑灭闪点在120oC以上、常温下呈半凝固状态的重油火灾，以及石油和天然气井喷火灾。开花水灭天然化气火灾强大的水流使酸飞激，流出后遇可燃物质，有引起爆炸的危险。不能用直流水和开花水扑救的火灾遇水燃烧物质的火灾电气火灾轻于水且不溶于水的可燃液体火灾储存大量浓硫酸等场所的火灾高温状态下的化工设备遇冷水后骤冷引起形变或爆裂直流水不能用来扑救有可燃粉尘聚集的厂房和车间的火灾。因为高速水流会把沉积粉尘扬起，引起粉尘爆炸。最好用开花水流灭火。在紧急情况下，必须带电扑灭电气火灾时，要保持一定的安全距离。粉尘爆炸•所谓“细水雾”，是指在最小设计工作压力下、距喷嘴1m处的平面上，测得水雾最粗部分的水微粒直径Dv0.99不大于1000μm。细水雾灭火技术是利用水雾喷头在一定水压下将水流分解成细小水雾滴进行灭火或防护冷却的一种固定式灭火技术，是在自动喷水灭火技术的基础上发展起来的，具有无环境污染(不会损耗臭氧层或产生温室效应)、灭火迅速、耗水量低、对防护对象破坏性小等特点，在喷水灭火系统中占有重要的地位，已被看作是卤代烷系列灭火剂的主要替代品。对于防治高技术领域和重大工业危险源的特殊火灾，诸如计算机房火灾、航空与航天飞行器舱内火灾以及现代大型企业的电器火灾等，细水雾展示出广阔的应用前景。（2）细水雾•细水雾液滴的直径很小，增加了单位体积水微粒的表面积。而表面积的增大，更容易进行热吸收，冷却燃烧反应区。水微粒容易汽化，汽化后体积增大约1700倍。由于水蒸气的产生，既稀释了火焰附近氧气的浓度，窒息了燃烧反应，又有效地控制了热辐射。可以认为，细水雾灭火主要是通过高效率的冷却与缺氧窒息的双重作用。•试验表明细水雾的电气绝缘性很好。将细水雾喷入设有电动机、发电机和配电盘的封闭房间内，上述设备内部的电压为220～440V。结果显示，在释放过程中，电阻读数明显下降，但设备运转正常。在一般情况下，随着设备变得干燥，电阻值会恢复到正常值。因此，细水雾可能发展成卤代烷系列灭火剂的主要替代品。•（3）水蒸气•在一些工厂水蒸气是生产过程中必需的，也可以很方便地用来灭火。水蒸气主要适用于容积在500m3以下的密闭厂房，进行全淹没式窒息灭火，也适用于扑救高温设备和煤气管道泄漏造成的火灾。4、水系灭火剂•水系灭火剂是指在水中加入添加剂，改变水的性能，从而提高水的灭火能力，减少水的用量，扩大水的灭火范围的一系列灭火剂。水系灭火剂包括强化水灭火剂、湿润水灭火剂、抗冻水灭火剂、增稠水灭火剂、减阻水灭火剂。（1）强化水灭火剂（2）润湿水灭火剂（3）抗冻水灭火剂（4）减阻水灭火剂（5）增稠水灭火剂（6）其他新型水灭火剂（7）水系灭火剂中的防腐剂和抗蚀剂•（1）强化水灭火剂•在水中添加盐类强化剂，如碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠等，可提高水的灭火效果，这种类型的灭火剂称为强化水灭火剂。例如，在直径为1m的罐内进行扑灭石油产品火灾的试验中，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8～10s，便可把火扑灭。试验表明，对于可燃液体火灾，不同强化剂的灭火效率的顺序如下：NaHCO3NaCO3KHCO3K2CO3•强化剂的添加量一般在1%～5%为宜，添加过多，其灭火效率随添加剂添加量的增加提高甚微。•强化水灭火剂的灭火作用，除了有水本身的灭火作用之外，添加的无机盐类在火焰中汽化而析出游离金属离子，如Na+、K+，这些离子与火焰中的自由基和过氧化物反应，中止链式反应，扑灭火灾。强化水灭火剂的灭火作用水本身的灭火作用游离金属离子与自由基和过氧化物反应•（2）润湿水灭火剂•润湿水灭火剂是指在水中添加表面活性剂，降低水的表面张力，提高水的湿润、渗透能•力的灭火剂。•表面活性剂按其亲水基团的不同可分为四种类型：•1）阴离子表面活性剂：如羧酸基盐(RCOOM)、硫酸酯盐(ROSO3M)、磺酸盐(R-SO3M)、磷酸酯盐、长链烷基苯醚磺酸盐。•2）阳离子表面活性剂：如伯胺盐(R-NH·HCl)、仲胺盐、叔胺盐、季胺盐、烷基磷酸取代胺等。•3）两性表面活性剂：如氨基酸型、甜菜碱型、咪唑啉型两性表面活性剂。•4）非离子表面活性剂：如聚氧乙烯型、多元醇型非离子表面活性剂。•以上四种表面活性剂中，阴离子表面活性剂价格较便宜，阳离子和两性表面活性剂较贵。因此，常用的润湿剂多为磺酸盐和硫酸酯盐，属阴离子型。表4-1用NP-1型磺酸盐和0.2%烷基苯磺酸钠湿润水扑灭木质火灾实验4-2用0.2%的磺酸盐水溶液扑救木材的火灾实验•（3）抗冻水灭火剂•在我国北方，冬天气温较低。为了防止水结冰，应在水中加入防冻剂，提高水的耐寒性，制成抗冻水灭火剂。防冻剂的作用就是降低水的冰点。常用的防冻剂有盐类，如氯化钠、碳酸钾、氯化镁和氯化钙等，以及有机物质，如乙醇、乙二醇、丙二醇、甘油等。•防冻剂的选用，要根据具体情况综合考虑。例如，如果使用地下水，水中钙、镁离子较多，就不宜使用碳酸钾，因为会形成碳酸钙沉淀。如果在水中还加入了其他灭火物质，应考虑它们之间的配伍相容性。•（4）减阻水灭火剂•在水中加入微量的高分子聚合物可以改变水的流体动力学性能，降低流动阻力，使水射流更加密集，增加射程，这种类型的灭火剂称为减阻水灭火剂。常用的减阻剂有聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯加尔树脂等，其分子量在106量级，添加浓度在0.01%～5%之间。•例如上海机械学院研制的PWC和Pw30型高分子减阻剂，成功地应用在城市消防工作中。采用浓度为(100～150)×10-6的PWC和PW一30稀溶液，在上海、兰州等城市进行现场消防试验，灭火效果很好，主要数据见表4—3。由表可见，加入减阻剂，流量增加了57.1%，射程增加了107%，达1倍以上。表4-3消防减阻剂效果•（5）增稠水灭火剂•在水中加入增稠性添加剂，可使水的粘度增加，显著提高水在物体表面的粘附性能，在物体表面形成粘液覆盖层，减少水的流失，提高灭火速度，还可有效地防止水的流失对财产•和环境的二次破坏。这种类型的灭火剂称为增稠水灭火剂，是灭火剂研究的重要方向之一。•常用的增稠剂分为无机增稠剂和有机高分子增稠剂。•无机增稠剂如水玻璃(硅酸钠凝胶溶液)，配成0%～40%的水溶液作为灭火剂。该灭火剂具有一定的粘度，能粘附于物体表面。在火焰的烘烤下，可逐渐变成阻燃的固体防护层。在高温下水玻璃还能发泡，使防护层变厚。从而隔绝空气，防止火的蔓延，扑灭火灾。尤其适用于森林等大面积火灾的灭火。•水溶性高聚物如聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠(CMC)等也可作为增稠剂，制成灭火剂，可利用普通灭火器械喷洒。该灭火剂扑灭森林火灾，其粘液可粘附在枝叶之上，起到灭火作用。与水相比，粘液不易流入土壤，亦不易蒸发，可在森林火区周围形成防火隔离带。6、其他新型水系灭火剂最近几年来，水系灭火剂的发展迅速，出现了许多新型灭火剂。在德国、日本等国，在水中加入吸水性颗粒添加剂，制成的新型灭火剂已得到推广使用。吸水件颗粒吸水并膨胀，从而使一部分水保持在颗粒中，一部分水仍成游离状态。当喷洒到物体表面后、部分游离水会流失，而吸水性颗粒则会停留在物体表面，形成覆盖层，增强了灭火效果。表4-5SD强力灭火剂与其它灭火剂灭火效能比较为了保证水系灭火剂的储存稳定性和减少容器的锈蚀，需在水中加入防腐剂和抗蚀剂。水系灭火剂在长期储存时，水中会滋生各种细菌、霉菌，使灭火剂产生沉淀和异味，降低灭火性能。常用的防腐剂有苯甲酸(钠)、甲