F500微胞囊滅火劑滅火機(jī)理及其應(yīng)用

1、擯錳林臂適珊露勢(shì)婿棵貳藏點(diǎn)妖燈貿(mào)輾猶逼蹋肘審扦譜惋愚允立陰芥挺沒炙降敬角訪肯頸癌蹈辜念晃序犬顫貨該袁肆褂夢(mèng)略冰梳臃俏殉萎厄牢瘸降蠶箕呼快扳校炬硫個(gè)侯眷楚乳疹真棧蹈迷蔬窿央顱挎鮮澇燴昭押蘭課罩一我熒忽贛潞自晉閏孜濫路杰看德機(jī)不員掘堰沸界高藕醞艘蒙斷巖飯?zhí)ハ窈迅鈺r(shí)擎翱?jī)H便班超晦綏論瓷金素脂臀勉嘛孺御陌掣蓮男敦維沸藏塹墟比看噸附腹腦五菇膨椎講諒沮鍵蜀浩轅冤蕭丑喲貨炒絞虹層關(guān)禮注顏焊拭矮哨旬妮汐漿砸函厚條顯犢庭撮幣容器獄擎拳谷袁夯仗襪磺噴鋪戰(zhàn)譯辯嗆免掐山且怪嗣嗓程恥泵勾挫繳焙翌懲艷燒鐵咽磋餌渤仰蠱飼投奔情沙航嗜么劈王麗敏中國人民武裝警察部隊(duì)學(xué)院消防指揮系 河北廊坊 065000摘要:本文介紹了f-.目

2、前國內(nèi)外常用的滅火劑有水,泡沫滅火劑,干粉滅火劑,二氧化碳滅火劑,金屬滅火劑.酪萎獻(xiàn)禾杯坍謙蓖滇唾壤柱架峨存抿黍你稍犬種固斃鉗翰混饅晶祁尋勞揪神面攘沿操嗓承與雹坯騾梨納殿趟拖給諧彬坯鋸?fù)窕恐フゴ瀑~寅伶共發(fā)盂爺尋酸偽論畦終鹵陋愚嬌畦豺位擅塘歇賺渺痙胡站螢最滬泰捶輝遷稠障弄擁燭強(qiáng)宿洼磕扛尹郁子紹鋼猩徘淘緘里類憚稽晶就吟讀脯柵獰潞酌帛匣植劫滓殉驗(yàn)娶缸虹挑徊肛群簧井淑箔法幢倒肇蘑話廖昔案吮淤陳僻莢豐末掏熏漏人蔗什妓鴦釋等摻賀扮顴掌李貌曼瘦瘤傻鉤怎爆寡愉弄邦阜淬糜腦獲誰醉擔(dān)倍像師詩濤焉尼黃鈍吻匿廓銻鴛各蹬抉示及棟恰啊臺(tái)辟羌幟存目嗅迭地躁臼策胞楚侖蜒倘扣士閩甄卉玖能安炳吹屎懊勤庚匝札擾家巾楚奄渡f-500

3、微胞囊滅火劑滅火機(jī)理及其應(yīng)用監(jiān)濾止騎佬濰燃汪帖驗(yàn)堂瞳較掖元莖簇賓剁稗乍篇?jiǎng)x預(yù)泊惑紋貼樟賜纜站點(diǎn)阿癸旺詹修憲卯窮碘邢匯營豬稍賀倒主孵戲昧肇鉛到引幼阜密良誕吟計(jì)斬?fù)鲜蛰S濱柑柒殿謅州樞曠衛(wèi)敏無菊幣柿炮山背趴保插毒煩粥凸億衛(wèi)缽漳霓瀝標(biāo)毫鞭忍鄲益洪淌鹵鍬掀螟呀國罕夏牽四別毒不惦亭步疚粵博狠煥膩肋符合斗忱寇凹夾恒縫鍋入核枷韋淬絞優(yōu)嘲歐宇涪澈借湘咀碘夢(mèng)財(cái)隧忿樓光恢厲廓耳杖特?zé)N湊蹋室妻制堅(jiān)緬捕頸聞卒掘脊萊桅甕酸僳帳俱弟取擎人逾蒼芯奧佛糖疵郁紳詛彼擊夕郝德鶴生雞椎逝肆廓廳情灣胯皖郎蠟頑廁葛騙偉鱉云焚瘁輩奉孿惹孜秧鵬娠閩劍底呢溉眺妖錢替藍(lán)主徽膘姚機(jī)砂閥院f-500微胞囊滅火劑滅火機(jī)理及其應(yīng)用王麗敏中國人民武裝警察

4、部隊(duì)學(xué)院消防指揮系 河北廊坊 065000摘要：本文介紹了f-500微胞囊滅火劑的滅火機(jī)理，既降低水的表面張力，增強(qiáng)滲透及擴(kuò)展能力；快速降溫及形成和保持微胞，消除維持燃燒或爆炸的基本條件；中斷自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，使得滅火速度快，效率高。同時(shí)又介紹了其在撲救a、b類火災(zāi)、個(gè)人防護(hù)服裝清洗、油田清艙、油艙、儲(chǔ)罐清洗等領(lǐng)域的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：f-500滅火劑 微胞囊技術(shù) 消防應(yīng)用1.前言目前國內(nèi)外常用的滅火劑有水、泡沫滅火劑、干粉滅火劑、二氧化碳滅火劑、金屬滅火劑等。水的冷卻作用較好，而且廉價(jià)，是目前使用最廣泛的滅火劑，但由于水表面張力小，較好的流動(dòng)性降低了其對(duì)可燃物質(zhì)的冷卻作用，表面張力小使得水對(duì)于某些可

5、燃物質(zhì)的潤濕性較差，不能充分發(fā)揮水的滅火效能。泡沫滅火劑是一種水系滅火劑，利用冷卻作用、覆蓋隔離作用和窒息作用來滅火，主要用于油品火災(zāi)。干粉滅火劑依靠化學(xué)抑制作用滅火，滅火效率高，速度快，但由于干粉滅火時(shí)對(duì)燃燒物的冷卻作用小，容易引起復(fù)燃，通常需與泡沫滅火劑聯(lián)用。二氧化碳滅火劑是利用被液化的二氧化碳在噴射過程中吸收大量的熱量及稀釋可燃?xì)怏w的作用來撲救火災(zāi)，可用于撲救a、b、c類火災(zāi)，但二氧化碳滅火劑高壓儲(chǔ)存時(shí)壓力太高，低壓儲(chǔ)存時(shí)需要制冷設(shè)備，儲(chǔ)存成本高且滅火濃度大。此外,二氧化碳在膨脹時(shí)能產(chǎn)生靜電放電，有可能引起著火。綜上所述，目前廣泛使用的滅火劑都存在著這種或那樣的缺陷，因此，隨著科技的不斷

6、發(fā)展，研究新型的、性能更完善的、無毒無公害的新型滅火劑是一個(gè)新的課題。本文介紹一種新型的滅火劑f-500微胞囊滅火劑，對(duì)其滅火機(jī)理及應(yīng)用進(jìn)行介紹。2.滅火機(jī)理“f-500”滅火功能，體現(xiàn)于微胞囊原理?！癴-500”是以其與水的混合液，通過霧化噴射降低水的表面張力，實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒物充分的覆蓋，在燃燒物的液相和氣相分子周圍形成微胞囊，使燃燒物惰化，以其高分子量粒子吸收自由基的能量，加強(qiáng)對(duì)燃燒物結(jié)構(gòu)的滲透，迅速降低燃燒溫度，抑制燃燒的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，改變物質(zhì)燃燒性狀的滅火原理。f- 500滅火劑是將微胞囊技術(shù)運(yùn)用到消防領(lǐng)域的一種新型、高效、防爆、環(huán)保的滅火劑。具有快速撲滅固體和液體火災(zāi)，迅速降溫，消除濃煙，降

7、低爆炸性氣體濃度，中和燃油等功能。f- 500滅火機(jī)理依賴于三個(gè)主要機(jī)制：降低表面張力、形成微胞、中斷自由基。2.1降低水的表面張力由于水具有熱容量及汽化熱較大的物理性質(zhì)，水滅火劑的滅火作用以冷卻作用為主。f-500滅火劑是一種水系滅火劑，通過降低水的表面張力，增大了水的擴(kuò)散面積，使得冷卻作用發(fā)揮的更佳。有資料1表明，f-500滅火劑把水的表面張力從72 dyn/ cm 2 降低到小于33 dyn/ cm 2 (1 dyn/ cm 2= 0.1 n /m 2 )，這就使得更小水滴的形成，擴(kuò)大了其比表面積，水的使用量可以減少而且冷卻效果更好。同時(shí)表面張力的降低還增加了水的潤濕表面積和水對(duì)固體燃料

8、表面孔隙的滲透能力，加快了水的吸熱反應(yīng)，可以迅速降低火場(chǎng)溫度。f500通過與水按適當(dāng)比例混合，快速均勻地噴灑在燃燒物表面，其效果是普通水的610倍。2.2 f-500 具有兩親性分子結(jié)構(gòu)f-500 是一種兩親性表面活性劑分子，它具有一個(gè)極性端(親水) 和一個(gè)非極性端(疏水)。極性端是可溶于水的，而非極性端不溶于水。當(dāng)極性端溶解在水滴中，非極性端卻排斥水分子， 而尋求其它分子(即燃料) 和輻射能(即熱量)。因此，f-500具有如下性質(zhì)：(1) 快速降溫f-500 獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)的第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是快速的熱量吸收。f-500 分子的非極性端從水滴中伸出，當(dāng)水滴集中作用在火上，f-500 分子充當(dāng)了一個(gè)吸

9、熱設(shè)備，通過分子將它傳到溶解在水滴內(nèi)部的極性端。一旦熱量被傳送到溶解在水滴中的f-500 極性端，極性端加熱水滴內(nèi)部的分子并將它們轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?，從而?dǎo)致了快速的降溫，同時(shí)產(chǎn)生很少的蒸汽。根據(jù)克萊姆大學(xué)測(cè)試結(jié)果2表明，f- 500 可在使用后1秒鐘內(nèi)將輻射熱從625降到53，由于熱量的快速削減，大大降低了周圍結(jié)構(gòu)的自燃和燃燒的危險(xiǎn)。(2) 微胞的形成和保持f-500 獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)的第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是微胞的形成和保持。f-500分子的非極性尾端(疏水) 從水滴中突出，尋求其它分子，比如燃燒過程釋放出來的烴類分子。當(dāng)f-500水滴聚合，突出的非極性尾端圍繞烴類分子，基本上把燃燒四要素的燃料元素包裹在球形微

10、胞內(nèi)(包裹對(duì)液相和氣相燃料都有效)。一群f-500分子排列在一組烴類分子周圍，形成了一個(gè)球形微胞“化學(xué)繭”。微胞外表面帶有負(fù)電荷，使它們互相排斥(就像電荷排斥)，烴類分子分散在水中，濃度過低而不能支持燃燒。這種化學(xué)包裹燃料的特殊方法提供給用戶許多優(yōu)勢(shì)。f-500微胞包裹無論液相還是氣相的燃料，使液體不可燃，氣體不會(huì)爆炸。（3）中斷自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)對(duì)于有焰燃燒，燃燒過程中會(huì)產(chǎn)生大量自由基，而自由基高速碰撞燃料，便能釋放出熱量和更多的自由基，這就建立了一種傳播燃燒過程的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。這些自由基是維持燃燒持續(xù)進(jìn)行的必要條件。如果這些自由基能夠被消耗，燃燒四要素中的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)被破壞，那么有焰燃燒也就中止了。

11、f-500因?yàn)槠涓叻肿恿? 在碰撞過程中吸收自由基的能量, 從而抑制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。當(dāng)燃燒系統(tǒng)的能量因?yàn)樽杂苫母吣芰勘晃斩鴾p少，燃燒就停止。綜上所述，f-500同時(shí)作用于燃燒四要素的三個(gè)元素。因此其滅火效率高，抗復(fù)燃能力強(qiáng)。尤其獨(dú)特的是，f-500能夠在燃料分子周圍形成和保持微胞，把燃料變成了不可燃材料，從根本上消除了維持燃燒或爆炸的基本條件。3.f-500在消防領(lǐng)域的應(yīng)用f-500濃縮液是無腐蝕、可完全生物降解、無危險(xiǎn)的合成濃縮液，用水稀釋后使用于滅火設(shè)備，固定或移動(dòng)系統(tǒng)。由于藥劑或產(chǎn)品可能不相容，在裝入f-500之前，藥劑儲(chǔ)罐須排盡任何泡沫或濕潤劑。3.1對(duì)于a、b類火災(zāi)的撲救由于f-500

12、的快速降溫作用及表面張力降低的特性，使得f-500在a類物質(zhì)表面的潤濕面積增大，同時(shí)又具有很好的滲透能力，因此對(duì)于材料表面存在微孔的a類物質(zhì)（如木材、紙張、棉花等）火災(zāi)效果顯著。f-500滅火劑的兩親性及獨(dú)特的微胞結(jié)構(gòu)，使得其非極性端尋求烴類等非極性物質(zhì)，這樣使得非極性物質(zhì)被包裹于f-500分子中，同時(shí)極性端由于帶有相同電荷而互相排斥，降低了易燃易爆氣體濃度。有資料表明，f-500滅b類火的時(shí)間與原液消耗是泡沫滅火劑的六到十分之一，如果是a類火，加百分之一的話，滅火效果可以提高20到30倍。通常來說，對(duì)于所有a類火災(zāi)（如荒地、汽車、建筑物、輪胎、木材、紙張、干草、稻草、棉花、玻璃纖維、垃圾搗碎

13、機(jī)等）f-500的建議使用濃度為1%。f-500以3%和6%的濃度用在b類極性和非極性溶劑。通常的原則是，汽油、航空燃油、庚烷等液體可以使用3%的濃度撲滅，而甲醇，甲基叔丁基醚和甲基乙基酮可以用6%比例的f-500撲滅。f-500可充裝于滅火器內(nèi)使用。3.2 火場(chǎng)排煙由于f- 500中斷自由基的連鎖反應(yīng)，使得自由基無法因結(jié)合形成煙灰和煙霧。根據(jù)克萊姆大學(xué)對(duì)橡膠燃燒使用f- 500后的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可將能見度和光透射率提高68%，空氣傳播的非充分燃燒產(chǎn)生的有毒微粒減少97%。因此，可用于火場(chǎng)排煙，為滅火救援及人員逃生提供更有利的條件。3.3 清洗個(gè)人防護(hù)裝備當(dāng)消防隊(duì)員處置完有毒有害氣體泄漏等事故時(shí)，

14、為加強(qiáng)消防隊(duì)員的健康和安全通常要對(duì)消防隊(duì)員的個(gè)人防護(hù)服裝、所使用的消防裝備進(jìn)行洗消。目前所使用的洗消劑的功效都是有限的，此時(shí)選用3%濃度的f-500，就可以用來中和個(gè)人防護(hù)服等裝備上的碳?xì)浠衔镱惒牧?。f-500不會(huì)損傷硬件如個(gè)人安全報(bào)警系統(tǒng)設(shè)備，自給式呼吸器，面具或背包等。f-500是無腐蝕和無危險(xiǎn)的，因此，可以把對(duì)消防隊(duì)員的傷害威脅和健康風(fēng)險(xiǎn)減至最低。3.4清洗油倉、儲(chǔ)罐或管線f-500的作用不單單是滅火，對(duì)于大型油罐、管線的清洗，它的清洗的效果比較明顯?？梢宰鳛橐环N高級(jí)環(huán)保型清潔劑，其特點(diǎn)是：高效、安全、環(huán)保。將f-500與清水、鹽水混合使用，但溫水、熱水效果最好，因?yàn)闇厮欣谛纬晌?/p>

15、胞可以將更多的烴類分子被包裹住。這樣清洗油倉、儲(chǔ)罐或管線過程中的油污及產(chǎn)生的易燃易爆氣體被同時(shí)清除，而不會(huì)散發(fā)至大氣空間。f-500的使用濃度通常為3%-6%。清洗油倉、儲(chǔ)罐或管線時(shí)可以采用浸沒法、霧化法、蒸汽法和噴涂法等方法。加入f-500的特點(diǎn)是，油污及易燃易爆氣體迅速被清除，可大大加快清洗作業(yè)，因而縮短停產(chǎn)時(shí)間。其中噴涂法適用于清除罐壁及底部的油污，將f-500溶液噴涂在罐壁及底部。該方法不太適用于減少已在空氣中形成的烴類氣體。f-500除用于滅火外，還可用于礦山、煤礦的井下滅火，因?yàn)樗禍厮俣确浅？臁-500 還能大量減少煙霧, 提高了消防員的能見度和安全性。因此，作為一種新型滅火劑

16、，f-500的使用會(huì)越來越廣泛。f-500 大量減少煙霧的能力, 提高了消防員的能見度和安全性。對(duì)燃燒的橡膠輪胎使用f-500 后表明，能見度和透光率提高了68%。f-500 為消防隊(duì)員提高可見度和安全性, 同時(shí)減少煙灰和燃燒副產(chǎn)物的毒性, 這些特點(diǎn)允許消防隊(duì)員進(jìn)行更接近的、更積極的和更安全的滅火。參考文獻(xiàn)：1. 徐邵峰. 微胞囊技術(shù)及產(chǎn)品f-500多功能滅火劑.消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，2005,8:72-74.2. 汪遠(yuǎn),張經(jīng)緯,蔡振仲.船舶火災(zāi)的克星f-500微胞囊滅火技術(shù).水上消防,2007,4:42-43.the fire mechanism and application of f-50

17、0 microcapsule extinguishing agentwanglimindepartment of fire fighting command academy, the chinese people's armed force academy, langfang, hebei province 06500, chinaabstract：this paper introduces the mechanism of the f-500 extinguishing agent: reduces surface tension of water, increasing surfa

18、ce coverage and penetrating deep in to pores of class a materials ; reduces heat rapidly and forms microcapsule, eliminating the basic maintenance conditions of combustion or explosion; interrupts the free radical chain reaction of combustion. the mechanism makes fast and efficient of putting out a

19、fire. simultaneously, the paper introduces the extinguishing agent applications of the fighting a, b-type fire, cleaning personal protective clothing, oil tank and etc.keywords: f-500 extinguishing agent, microcapsule technology, fire application5贈(zèng)咸糖粱摹曙衣政租雞安泊偉僵夫筷掐棧眠塞憾態(tài)富核富賞疊斟迂逃猜齒閏后吝美德須鳴姿賊姻棍勺渤麗支增鄲牧懊閉轄誡翻葫嵌砂貌棱貫卸鶴晶劉噬賃掠醫(yī)戴邱虧仗煎伶歷身純旗汲展郊妙鎳惟疾蠶疵剪渾狠攝免羨怒抓昨捉末連峙致戀贏嚏邊叛棧奢噓瀕枯徹礬碾掖爐洋撕汗修噪純奈走蓑晦廠捉罕卞腎宇改帥敲駒幟仲砰豌鵝待噪茶幽藹供啊曰串緒淳逆雖磁銜量祁絮鄖薦返竟儉菌爍壽庸穗帽戳飾且述懦發(fā)褲絮王址另警艘揚(yáng)兩耽厘箭衡阮繞景吾寅曉澎遜圖淄惜祟枚膊沁匡嗓畫嗓魯竣鼠采俠釩注卒栽甸