泡沫灭火剂在飞机火灾中的应用
1 定义与分类
1.1 定义
泡沫灭火剂是指能够以一定比例与水混合,并可通过机械方法或化学反应产生灭火泡沫的灭火药剂[1]。
1.2 分类
根据火灾扑救的需要,泡沫灭火剂有多种类型:
(1)产生机理:根据泡沫产生机理,泡沫灭火剂可分为化学泡沫和空气泡沫灭火剂。其中,化学泡沫灭火剂是酸性和碱性药剂通过化学反应产生泡沫,此类灭火剂多用于灭火器,但由于此类灭火器结构复杂、保存期短等,已退出消防市场。空气泡沫灭火剂是泡沫混合液通过机械方法与空气混合产生灭火泡沫,是目前消防中广泛使用的灭火剂。
(2)混合比例:按照泡沫原液与水混合的比例,可分为1.5%型、3%型、6%型泡沫灭火剂。
(3)发泡倍数:发泡倍数是指泡沫体积与泡沫溶液体积的比值。按照发泡倍数,分为低倍数、中倍数、高倍数泡沫灭火剂。发泡倍数在20 倍以下为低倍数泡沫,21-200 倍之间为中倍数泡沫,201-1000 倍之间为高倍数泡沫。
(4)灭火对象:泡沫灭火剂分为A 类和B 类泡沫灭火剂。B 类泡沫灭火剂分为非水溶性和抗溶性泡沫灭火剂。其中,非水溶性泡沫灭火剂适用于非水溶性液体和受热熔化的固体可燃物的火灾,如柴油、汽油、煤油、沥青、石蜡、原油等;抗溶性泡沫灭火剂除适用于扑救上述火灾外,还适用于水溶性可燃物的火灾,如醇、酯、醚、醛、酮等。
(5)合成泡沫的基质:泡沫灭火剂分为蛋白型泡沫和合成型泡沫。蛋白型泡沫灭火剂主要有普通蛋白泡沫、氟蛋白泡沫、成膜氟蛋白泡沫、抗溶成膜蛋白泡沫等;合成泡沫灭火剂主要有高倍数泡沫、高/中/低倍通用泡沫、水成膜泡沫、抗溶水成膜泡沫、A 类泡沫等。
2 灭火机理
(1)冷却作用:泡沫灭火剂中含有大量水分,当泡沫遇到燃烧物时析出水分,水的比热容和汽化热都较大,液态水升温和汽化均会吸收大量热,从而降低火场及燃烧物表面的温度。
(2)窒息作用:泡沫析出水分汽化为水蒸气使温度降低的同时也使周围的氧浓度降低,再者,泡沫覆盖在燃烧物表面使空气与燃烧物一定程度上隔绝,减少了燃烧物与氧气的接触。
(3)阻断作用:在灭火过程中,泡沫一方面阻断了火焰与被泡沫覆盖可燃物直接接触,另一方面也阻断了火焰对其它可燃物的热辐射,阻止了火势发展蔓延[2]。
3 常见类型
3.1 蛋白型泡沫灭火剂
蛋白型泡沫灭火剂是以动物性或植物性蛋白的水解浓缩液为基料,加入适量的稳泡剂、助溶剂、防腐剂及抗冻剂等添加剂而制成的泡沫液。由于可靠性大、价格低、生物降解性好等特点在泡沫灭火剂市场上的销量远大于其他品种[3]。蛋白泡沫灭火剂主要用于扑灭油类火灾。但是,扑灭原油、重油火灾时,需注意可能发生油液沸溢或喷溅。
(1)普通蛋白泡沫(P):是以蛋白水解浓缩液为基料,加入各种添加剂的起泡液体。主要成分为水解蛋白、稳定剂、盐类添加剂、抗冻剂、防腐剂等,特点是成本低、稳定性好、对水质要求不高,适用于A、B 类火灾。
(2)氟蛋白泡沫(FP):是添加了氟碳表面活性剂的蛋白泡沫液,主要成分为蛋白泡沫液和氟碳表面活性剂,成本相对较低、能抵抗油类的污染,适用于A、B 类火灾,可采用液下喷射方式灭油罐火。
由于飞机装备的特殊性,机场消防车要求使用高效、环保型灭火剂,而普通蛋白、氟蛋白灭火效率较低,且具有强腐蚀性,因此,飞机火灾禁止使用此类灭火剂。
(3)成膜氟蛋白泡沫(FFFP):是可在某些烃类表面形成一层水膜的氟蛋白泡沫液。主要成分为氟碳表面活性剂和水解蛋白。特点是灭火速度快、效率高,适用于A、B 类火灾,可采用液下喷射方式灭油罐火。
(4)抗溶型氟蛋白泡沫(FP/AR):既可灭油类火也可灭醇类火的氟蛋白泡沫液,主要成分为氟蛋白泡沫液和触变性多糖。特点是能扑灭极性液体燃料火灾,成本相对较低、能抵抗油类的污染。适用于极性液体燃料火灾,A、B 类火灾,可采用液下喷射方式灭油罐火。
3.2 合成型泡沫灭火剂
合成型泡沫灭火剂是指以表面活性剂的混合物和稳定剂为基料制成的泡沫液。
(1)水成膜泡沫(AFFF):能够在液体燃烧表面形成一层抑制可燃液体蒸发的水膜,主要成分为氟碳表面活性剂、合成表面活性剂、醇或醚类[4],属于低倍数泡沫,混合比为3%、6%。水成膜泡沫灭火速度快、效率高,军用机场使用较多。
文章来源:《飞机设计》 网址: http://www.fjsjzz.cn/qikandaodu/2021/0303/413.html
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