常用滅火劑滅火效能及原理

磷燃燒用什麼滅火

滅火劑種類繁多，最常用的是水，但是水滅火具有一定侷限 性，在火災場合中使用範圍不大，而滷代炷滅火劑就是俗稱哈龍 滅火劑，它在滅火和抑爆方面有優越效能，但是它是損耗臭氧的 物質，是破壞臭氧層的主要元兇之一。在使用時哈龍氣體就自然 排放到大氣中。哈龍含有氯和漠，在大氣中受到太陽光輻射後， 分解出氯、漠的自由基，這些化學活性基團與臭氧結合奪去臭氧 分子中的一個氧原子，引發一個破壞性鏈式反應，使臭氧層遭到 破壞，從而降低臭氧濃度，產生臭氧空洞。因此哈龍對臭氧層的 破壞作用是巨大的，所以國家在2001年下發《關於進一步加強哈 龍替代品及其替代技術管理的通知》，淘汰滷代炷滅火劑〔七隨 著不同火災場合對於滅火劑效能要求的提高，國內外相關科研人 員不斷開發出多種不同的滅火劑，例如氣體滅火劑、泡沫滅火劑、 乾粉滅火劑、氣溶膠滅火劑等。

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氣體滅火劑

按照滅火劑的物理狀態，氣體滅火系統可以分為非液化氣體 滅火系統和液化氣體滅火系統。非液化氣體滅火系統主要為各種 惰性氣體滅火系統；液化氣體滅火系統的滅火劑具有較低的蒸汽 壓和較高的沸點，常見的滅火劑有二氧化碳等。

二氧化碳滅火劑的滅火原理是窒息，其原因是火災範圍小、 火場溫度不高，當大量CO2加入後，火場溫度迅速下降，可燃物 碎片與。2反應困難，與CO2反應亦困難，故火災得以熄滅。總之， CO2並非惰性，在高溫下能與天然氣分解碎片反應，火場溫度下 反應成聿為120 mg/min/Lpl；反應是弱吸熱反應，反應產物有酸 類和碳粉，具有腐蝕性和導電性。此外，二氧化碳滅火劑對火焰 還有一定冷卻作用。二氧化碳滅火劑平時以液態的形式儲存在滅 火器或壓力容器中，滅火時從滅火器或裝置中噴出，當二氧化碳 噴出時，汽化吸收本身熱量，使部分二氧化碳變為固態的乾冰， 乾冰汽化時要吸收燃燒物的熱量，對燃燒物有一定冷卻作用。但 CO2滅火劑施放後遺留產物會在大氣存活一段時間，對大氣溫室 效應有一定影響，對人身健康安全也有危害，因此CO2滅火劑不 適合在人群居住和工作的地方使用。

當前，惰性氣體滅火劑是氮氣，筮氣以及二氧化碳按一定質 量比混合而成的滅火劑。包括IG-01、IG-100。 IG-55和IG-541 等惰性氣體滅火劑，IG-01惰性氣體滅火劑是有巍氣單獨組成的 氣體滅火劑，IG-100是有氮氣單獨組成的氣體滅火劑，IG-55情 性氣體滅火劑是有氧氣和氯氣按一定質量比混合而成的滅火劑， IG-541惰性氣體滅火劑是有氣氣、氮氣和二氧化碳按一定質量比 混合而成的滅火劑。惰性氣體滅火劑使用的最多的惰性氣體滅火 劑為IG541滅火劑，又稱煙烙盡滅火劑。惰性氣體滅火劑具有無 色、無味、無毒和難以發生化學反應的特點，釋放後既不破壞臭 氧層，也不汙染空氣，對人身安全也不無利影響，是一種綠色環 保滅火劑。其滅火主要機理為物理滅火，即透過降低燃燒空間氧 氣濃度破壞燃燒形成和維持的條件而達到滅火目的。該滅火劑使 用於一些重要的、經常有人停留、有貴重裝置的場所。但是，該 滅火劑維護費用高，滅火速度慢，滅火效能較低，因此限制了該 滅火劑的使用範圍。

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泡沫滅火劑

凡能夠與水預溶，並可透過機械方法或化學反應產生滅火泡 沫滅火劑稱之為泡沫滅火劑。從廣義上講它也是在水中添加了各 種成分而製成的。按照泡沫的生成機理，泡沫滅火劑可分為化學 泡沬滅火劑和空氣泡沫滅火劑。化學泡沫是透過兩種藥劑的水溶 液發生化學反應生成的，泡沫中所包含的氣體為二氧化碳。空氣 泡沫是透過攪拌而生成的，泡沫中所包含的氣體一般為空氣。技 其發泡倍數又可分為低倍數泡沫、中倍數泡沫和高倍數泡沬三類。 發泡倍數是指泡沬滅火劑的水溶液變成滅火泡沫後的體積與構成 該泡沫的泡沫溶液體積的比值■低倍數泡沫的發泡倍數一般在 1~20倍，中倍數泡沫的發泡倍數一般在21-200倍之間；高倍數 泡沫的發泡倍數一般在201倍以上之間〔％根據發泡劑的型別和 用途又可分為蛋白泡沫、氟蛋白泡沫、水成膜泡沫、抗溶性泡沫 和合成泡沫滅火劑五種型別。

泡沫滅火劑滅火作用表現在這幾個方面：一是阻隔作用。滅 火泡沫在燃燒物表面形成的泡沫覆蓋層，可使燃燒表面與空氣隔 離，泡沫層封閉了燃燒物表面，可以遮斷火焰對燃燒物的熱輻射， 阻止燃燒物的蒸發或熱解揮發，使可燃氣體難以進入燃燒區；二 是冷卻作用。泡沬析出的液體對燃燒表面有冷卻作用；三是釋稀 作用。泡沫滅火劑產生的泡沫受熱蒸發，產生的水蒸氣有稀釋燃 燒區氧氣濃度的作用。但不同型別的泡沬適用範圍有所不同，先 舉例說明幾個泡沫液滅火劑的不同之處。

蛋白泡沫滅火劑適用於撲救石油和石油產品火災，如汽油、 煤油、柴油、原油、重油、瀝表、石蠟等的火災；動物性和植物 性油脂的火災；由於蛋白泡沫具有較好的粘附和覆蓋作用，同時 又具有一定的冷卻和潤溼作用，且蛋白泡沫具有較好的穩定性， 因而常用於防止火災的發生和蔓延，可用蛋白泡沫覆蓋，防止火 災發生，然後再釆取其他措施。蛋白泡沬滅火劑不能用於撲救醇、 醛、醯等水溶性可燃液體火災，也不能用於撲救加醇汽油（含醇量 在10 %以上）、電氣、氣體等火災；不能釆用液下噴射的方式撲 救油罐火災；不能與一般乾粉滅火劑聯用。

水成膜泡沫滅火劑主要是由氟碳表面活性劑，碳氫表面活性 劑、穩定劑以及其他新增劑和水等組成水成膜泡沫滅火劑適用 於通用的低倍數泡沫滅火裝置，主要用於撲救一般非水溶性可燃、 易燃液體的火災，且能迅速地控制火災的蔓延，還能與乾粉滅火 劑聯用。它主要是依靠泡沫和水膜的雙重作用進行滅火，而泡沫 起主導作用。也可釆用液下噴射方法撲救油罐火災，撲救流淌液 體火災效果較好。但泡沫不夠穩定，消失較快，而且對油麵的封 閉時間和阻回燃時間也短，所以在防止復燃與隔離熱液麵的效能 方面，不如蛋白泡沬和氟蛋白泡沬。

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乾粉滅火劑

乾粉滅火劑按使用範圍可分為普通乾粉和超細乾粉兩大類。 普通乾粉主要有BC（主要組分是碳酸氫鈉）乾粉和ABC乾粉（主要 組分是磷酸二氫鉉）；超細乾粉主要有BC超細乾粉和ABC超細 乾粉

ABC乾粉和BC乾粉的滅火效能集中體現是化學抑制作用， 是滅火的基本原理，起主要滅火作用。ABC乾粉中的磷酸二氫鉉 在燃燒火焰中吸熱分解出氨和磷酸，隨後生成P2O5o每一步反應 均是吸熱反應，故有較好的冷卻作用。分解產生的遊離氨能與火 焰燃燒反應中產生的OH自由基反應，減少並終止燃燒反應產生 的自由基，降低了燃燒反應速率。此外，高溫下磷酸二氫鉉分解， 在固體物質表面生成一層玻璃狀薄膜殘留覆蓋物覆蓋於燃燒物表 面，使燃燒物表面空氣中的氧隔開，從而使燃燒窒息，適用於撲 滅由固體，液體，氣體等引起的火災，使用範圍廣。BC乾粉中的 碳酸氫鈉受高溫作用發生分解，反應放出大量的二氧化碳和水， 該反應是吸熱反應，水受熱變成水蒸氣並吸收大量的熱能，起到 一定的冷卻和稀釋可燃氣體的作用，主要適用於撲滅易燃液體、 氣體和帶電裝置的火災。

超細粉體滅火的原理與普通乾粉滅火劑相似，由國內外對於 粉體滅火介質的研究成果可知，同一型別的乾粉滅火介質，滅火 效能與顆粒大小成反比，超細粉體（微米級）的滅火效能是普通幹 粉的610倍Hl，超細乾粉粒徑分佈均勻，較大的比表面積，粉末 與火焰的接觸面就會大大增加，粉末對自由基的吸附能力也會大 大提高，切斷燃燒鏈反應，且受熱快速分解，空氣中懸浮時間長， 故滅火效率有較大的提高。由於顆粒質量小，活性大，經加壓噴 射，可在保護空間形成均勻分佈相對穩定的氣溶膠，所以不僅滅 火效能高，使用方法和範圍也不同於一般傳統乾粉滅火劑。

與泡沫、二氧化碳等滅火劑相比，乾粉滅火劑在滅火速率、 滅火面積、等效單位滅火成本效果三個方面遠遠優於前者。因其 滅火速率快，製作工藝過程不復雜，使用溫度（-50-80 °C）範圍寬廣， 對環境無特殊要求，以及使用方便，不需外界動力、水源，無毒、 無汙染、安全等特點，目前在手提式滅火器和固定式滅火系統上 得到了廣泛應用。

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氣溶膠滅火劑

氣溶膠滅火劑主要有熱氣溶膠和冷氣溶膠兩類，熱氣溶膠是 由固體組合物燃燒生成的凝集型氣溶膠。事實上，熱氣溶膠滅火 劑是一種由氣溶膠滅火劑發生劑在使用場所現場“製造”的滅火 劑。而氣溶膠滅火劑發生劑一般由氧化劑、還原劑、效能新增劑 和粘合劑組成。主要有K型氣溶膠滅火劑和S型氣溶膠滅火劑兩 種類型。氣溶膠滅火劑的固體產物中主要成分主要是金屬鹽類、 金屬氧化物，其本身是不能夠滅火的，它是透過自身的氧化還原 反應燃燒之後的產物水蒸氣、CO2、N2等來進行滅火，也就是說 它們主要以化學抑制為主，物理的降溫冷卻為輔來進行滅火。氣 溶膠的滅火效率高，綜合費用低，安全效能好，無毒性，對環境 友好，它所選擇的原材料大都是價格低廉且容易得到的，成本較 低，滅火時幾乎可以象氣體一樣繞過障礙物以全淹沒的方式來進 行滅火，在火災空間能夠停留較長時間。但氣溶膠發生劑的釋放 過程實質是氧化還原的燃燒反應，會有高溫火焰產生；在有大風 的情況下，氣溶膠滅火劑會很容易被吹散。當然最主要的問題還 是燃燒反應所產生的高溫，另外，氣溶膠滅火劑的腐燭性嚴重。 由於氣溶膠在噴射時幾乎沒有能見度，嚴重影響火場救生和逃逸， 故在有人員存在的場所不能釆用此類滅火劑。

冷氣溶膠滅火劑是利用機械或高壓氣流將固體或液體超細滅 火微粒分散於氣體中而形成的滅火氣溶膠。目前應用於冷氣溶膠 滅火劑中的滅火微粒均是由物理分散法或化學分散製成的。冷氣 溶膠克服了熱氣溶膠的不安全因素，其滅火機理與熱氣溶膠雷同。 關鍵技術在於超細粉末製備，防潮結塊和氣體驅動裝置。