常用灭火剂灭火性能及原理

灭火剂种类繁多，最常用的是水，但是水灭火具有一定局限 性，在火灾场合中使用范围不大，而卤代炷灭火剂就是俗称哈龙 灭火剂，它在灭火和抑爆方面有优越性能，但是它是损耗臭氧的 物质，是破坏臭氧层的主要元凶之一。在使用时哈龙气体就自然 排放到大气中。哈龙含有氯和漠，在大气中受到太阳光辐射后， 分解出氯、漠的自由基，这些化学活性基团与臭氧结合夺去臭氧 分子中的一个氧原子，引发一个破坏性链式反应，使臭氧层遭到 破坏，从而降低臭氧浓度，产生臭氧空洞。因此哈龙对臭氧层的 破坏作用是巨大的，所以国家在2001年下发《关于进一步加强哈 龙替代品及其替代技术管理的通知》，淘汰卤代炷灭火剂〔七随 着不同火灾场合对于灭火剂性能要求的提高，国内外相关科研人 员不断开发出多种不同的灭火剂，例如气体灭火剂、泡沫灭火剂、 干粉灭火剂、气溶胶灭火剂等。

1气体灭火剂

按照灭火剂的物理状态，气体灭火系统可以分为非液化气体 灭火系统和液化气体灭火系统。非液化气体灭火系统主要为各种 惰性气体灭火系统；液化气体灭火系统的灭火剂具有较低的蒸汽 压和较高的沸点，常见的灭火剂有二氧化碳等。

二氧化碳灭火剂的灭火原理是窒息，其原因是火灾范围小、 火场温度不高，当大量CO2加入后，火场温度迅速下降，可燃物 碎片与。2反应困难，与CO2反应亦困难，故火灾得以熄灭。总之， CO2并非惰性，在高温下能与天然气分解碎片反应，火场温度下 反应成聿为120 mg/min/Lpl；反应是弱吸热反应，反应产物有酸 类和碳粉，具有腐蚀性和导电性。此外，二氧化碳灭火剂对火焰 还有一定冷却作用。二氧化碳灭火剂平时以液态的形式储存在灭 火器或压力容器中，灭火时从灭火器或设备中喷出，当二氧化碳 喷出时，汽化吸收本身热量，使部分二氧化碳变为固态的干冰， 干冰汽化时要吸收燃烧物的热量，对燃烧物有一定冷却作用。但 CO2灭火剂施放后遗留产物会在大气存活一段时间，对大气温室 效应有一定影响，对人身健康安全也有危害，因此CO2灭火剂不 适合在人群居住和工作的地方使用.

当前，惰性气体灭火剂是氮气，筮气以及二氧化碳按一定质 量比混合而成的灭火剂。包括IG-01、IG-100. IG-55和IG-541 等惰性气体灭火剂，IG-01惰性气体灭火剂是有巍气单独组成的 气体灭火剂，IG-100是有氮气单独组成的气体灭火剂，IG-55情 性气体灭火剂是有氧气和氯气按一定质量比混合而成的灭火剂， IG-541惰性气体灭火剂是有氣气、氮气和二氧化碳按一定质量比 混合而成的灭火剂。惰性气体灭火剂使用的最多的惰性气体灭火 剂为IG541灭火剂，又称烟烙尽灭火剂。惰性气体灭火剂具有无 色、无味、无毒和难以发生化学反应的特点，释放后既不破坏臭 氧层，也不污染空气，对人身安全也不无利影响，是一种绿色环 保灭火剂。其灭火主要机理为物理灭火，即通过降低燃烧空间氧 气浓度破坏燃烧形成和维持的条件而达到灭火目的。该灭火剂使 用于一些重要的、经常有人停留、有贵重设备的场所。但是，该 灭火剂维护费用高，灭火速度慢，灭火效能较低，因此限制了该 灭火剂的使用范围。

2泡沫灭火剂

凡能够与水预溶，并可通过机械方法或化学反应产生灭火泡 沫灭火剂称之为泡沫灭火剂。从广义上讲它也是在水中添加了各 种成分而制成的。按照泡沫的生成机理，泡沫灭火剂可分为化学 泡沬灭火剂和空气泡沫灭火剂。化学泡沫是通过两种药剂的水溶 液发生化学反应生成的，泡沫中所包含的气体为二氧化碳。空气 泡沫是通过搅拌而生成的，泡沫中所包含的气体一般为空气。技 其发泡倍数又可分为低倍数泡沫、中倍数泡沫和高倍数泡沬三类。 发泡倍数是指泡沬灭火剂的水溶液变成灭火泡沫后的体积与构成 该泡沫的泡沫溶液体积的比值低倍数泡沫的发泡倍数一般在 1~20倍，中倍数泡沫的发泡倍数一般在21-200倍之间；高倍数 泡沫的发泡倍数一般在201倍以上之间〔％根据发泡剂的类型和 用途又可分为蛋白泡沫、氟蛋白泡沫、水成膜泡沫、抗溶性泡沫 和合成泡沫灭火剂五种类型。

泡沫灭火剂灭火作用表现在这几个方面：一是阻隔作用。灭 火泡沫在燃烧物表面形成的泡沫覆盖层，可使燃烧表面与空气隔 离，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；二 是冷却作用。泡沬析出的液体对燃烧表面有冷却作用；三是释稀 作用。泡沫灭火剂产生的泡沫受热蒸发，产生的水蒸气有稀释燃 烧区氧气浓度的作用。但不同类型的泡沬适用范围有所不同，先 举例说明几个泡沫液灭火剂的不同之处。

蛋白泡沫灭火剂适用于扑救石油和石油产品火灾，如汽油、 煤油、柴油、原油、重油、沥表、石蜡等的火灾；动物性和植物 性油脂的火灾；由于蛋白泡沫具有较好的粘附和覆盖作用，同时 又具有一定的冷却和润湿作用，且蛋白泡沫具有较好的稳定性， 因而常用于防止火灾的发生和蔓延，可用蛋白泡沫覆盖，防止火 灾发生，然后再釆取其他措施。蛋白泡沬灭火剂不能用于扑救醇、 醛、酰等水溶性可燃液体火灾，也不能用于扑救加醇汽油（含醇量 在10 %以上）、电气、气体等火灾；不能釆用液下喷射的方式扑 救油罐火灾；不能与一般干粉灭火剂联用。

水成膜泡沫灭火剂主要是由氟碳表面活性剂，碳氢表面活性 剂、稳定剂以及其他添加剂和水等组成水成膜泡沫灭火剂适用 于通用的低倍数泡沫灭火设备，主要用于扑救一般非水溶性可燃、 易燃液体的火灾，且能迅速地控制火灾的蔓延，还能与干粉灭火 剂联用。它主要是依靠泡沫和水膜的双重作用进行灭火，而泡沫 起主导作用。也可釆用液下喷射方法扑救油罐火灾，扑救流淌液 体火灾效果较好。但泡沫不够稳定，消失较快，而且对油面的封 闭时间和阻回燃时间也短，所以在防止复燃与隔离热液面的性能 方面，不如蛋白泡沬和氟蛋白泡沬。

3干粉灭火剂

干粉灭火剂按使用范围可分为普通干粉和超细干粉两大类。 普通干粉主要有BC(主要组分是碳酸氢钠)干粉和ABC干粉(主要 组分是磷酸二氢铉)；超细干粉主要有BC超细干粉和ABC超细 干粉

ABC干粉和BC干粉的灭火效能集中体现是化学抑制作用， 是灭火的基本原理，起主要灭火作用。ABC干粉中的磷酸二氢铉 在燃烧火焰中吸热分解出氨和磷酸，随后生成P2O5o每一步反应 均是吸热反应，故有较好的冷却作用。分解产生的游离氨能与火 焰燃烧反应中产生的OH自由基反应，减少并终止燃烧反应产生 的自由基，降低了燃烧反应速率。此外，高温下磷酸二氢铉分解， 在固体物质表面生成一层玻璃状薄膜残留覆盖物覆盖于燃烧物表 面，使燃烧物表面空气中的氧隔开，从而使燃烧窒息，适用于扑 灭由固体，液体，气体等引起的火灾，使用范围广。BC干粉中的 碳酸氢钠受高温作用发生分解，反应放出大量的二氧化碳和水， 该反应是吸热反应，水受热变成水蒸气并吸收大量的热能，起到 一定的冷却和稀释可燃气体的作用，主要适用于扑灭易燃液体、 气体和带电设备的火灾。

超细粉体灭火的原理与普通干粉灭火剂相似，由国内外对于 粉体灭火介质的研究成果可知，同一类型的干粉灭火介质，灭火 效能与颗粒大小成反比，超细粉体(微米级)的灭火效能是普通干 粉的6?10倍Hl,超细干粉粒径分布均匀，较大的比表面积，粉末 与火焰的接触面就会大大增加，粉末对自由基的吸附能力也会大 大提高，切断燃烧链反应，且受热快速分解，空气中悬浮时间长， 故灭火效率有较大的提高。由于颗粒质量小，活性大，经加压喷 射，可在保护空间形成均匀分布相对稳定的气溶胶，所以不仅灭 火效能高，使用方法和范围也不同于一般传统干粉灭火剂。

与泡沫、二氧化碳等灭火剂相比，干粉灭火剂在灭火速率、 灭火面积、等效单位灭火成本效果三个方面远远优于前者。因其 灭火速率快,制作工艺过程不复杂，使用温度(-50-80 °C)范围宽广， 对环境无特殊要求，以及使用方便，不需外界动力、水源，无毒、 无污染、安全等特点，目前在手提式灭火器和固定式灭火系统上 得到了广泛应用。

4气溶胶灭火剂

气溶胶灭火剂主要有热气溶胶和冷气溶胶两类，热气溶胶是 由固体组合物燃烧生成的凝集型气溶胶。事实上，热气溶胶灭火 剂是一种由气溶胶灭火剂发生剂在使用场所现场"制造”的灭火 剂。而气溶胶灭火剂发生剂一般由氧化剂、还原剂、性能添加剂 和粘合剂组成。主要有K型气溶胶灭火剂和S型气溶胶灭火剂两 种类型。气溶胶灭火剂的固体产物中主要成分主要是金属盐类、 金属氧化物，其本身是不能够灭火的，它是通过自身的氧化还原 反应燃烧之后的产物水蒸气、CO2、N2等来进行灭火，也就是说 它们主要以化学抑制为主，物理的降温冷却为辅来进行灭火。气 溶胶的灭火效率高，综合费用低，安全性能好，无毒性，对环境 友好，它所选择的原材料大都是价格低廉且容易得到的，成本较 低，灭火时几乎可以象气体一样绕过障碍物以全淹没的方式来进 行灭火，在火灾空间能够停留较长时间。但气溶胶发生剂的释放 过程实质是氧化还原的燃烧反应，会有高温火焰产生；在有大风 的情况下，气溶胶灭火剂会很容易被吹散。当然最主要的问题还 是燃烧反应所产生的高温，另外，气溶胶灭火剂的腐烛性严重。 由于气溶胶在喷射时几乎没有能见度，严重影响火场救生和逃逸, 故在有人员存在的场所不能釆用此类灭火剂。

冷气溶胶灭火剂是利用机械或高压气流将固体或液体超细灭 火微粒分散于气体中而形成的灭火气溶胶。目前应用于冷气溶胶 灭火剂中的灭火微粒均是由物理分散法或化学分散制成的。冷气 溶胶克服了热气溶胶的不安全因素，其灭火机理与热气溶胶雷同。 关键技术在于超细粉末制备，防潮结块和气体驱动装置。