浅析泡沫灭火剂的灭火机理

浅析泡沫灭火剂的灭火机理

李春林 苑小凡

大同市消防救援支队  山西省大同市  邮编：037000

摘要：泡沫灭火剂是能够与水混溶，并通过化学反应或机械方法产生泡沫进行灭火的药剂。简单分为A（固体火灾类）、B（液体火灾类）两种。它一般由发泡剂、泡沫稳定剂、降粘剂、抗冻剂、助溶剂、防腐剂、特殊添加成分及水组成。

关键词：泡沫灭火剂、混合比例、发泡倍数、分类

一、A类泡沫灭火剂

1、概念：A类泡沫灭火剂是专门为扑救固体类火灾而研制的一种低混合比例的泡沫灭火剂。使用时，A类泡沫灭火剂可以通过自动压缩空气泡沫系统，与水按一定比例混合后形成泡沫混合液，再同压缩空气按一定比例混合，发生充分的扰动而产生细小均匀的灭火泡沫。

2、组成：A类泡沫是以碳氢化合物为基础的表面活性剂。也是高浓度餐具洗涤剂的主要成分。产生的A类泡沫是由A类泡沫灭火剂、水、空气组成。A类泡沫灭火剂主要是改变了水的物理性能，起到润湿和降低水的表面张力的作用，从而达到流动平铺和向内渗透的效果。

3、特点

（1）A类泡沫能更快地抑制A类火灾。

（2）提高水的灭火效率。通过CAFS（压缩空气泡沫系统，下同）产生2000L的A类泡沫，其灭火能力相当于10000-20000L水的灭火效果。

（3）A类泡沫具有附着在大多数表面的能力可以大大减少水的流失，从而减小由水引起的破坏，用水量的减少也减轻了水渍对建筑物的影响。

（4）A类泡沫灭火成本低。0.1%-1%的混合比例节省了泡沫液的用量。

（5）有利于保护现场，为火灾调查工作提供便利。

（6）减少消防员灭火强度。

（7）在一定程度替代高层供水，但不能解决降温散热问题，需要谨慎使用。

（8）需要使用CAFS产生泡沫。

（9）储存于密封容器内，有效期15-20年，储存时间长。

4、CAFS产生泡沫的类型

（1）极干型。空气和泡沫混合液的比例44:1，泡沫混合液（原液和水）的混合比例是0.6-1%。极易附着在垂直物体表面，析液时间长（稳定），较轻容易被风吹掉。

（2）干型。空气和泡沫混合液的比例22:1，泡沫混合液（原液和水）的混合比例是0.5-0.6%。也易附着在垂直物体表面，析液时间比极干型要快一些。

（3）中度型。空气和泡沫混合液的比例15:1，泡沫混合液（原液和水）的混合比例是0.3-0.5%。不易附着在垂直物体表面，适用于大多数A类火灾。

（4）中度湿型。空气和泡沫混合液的比例11:1，泡沫混合液（原液和水）的混合比例是0.2-0.3%。容易渗透到A类物质中。

（5）湿型。空气和泡沫混合液的比例8:1，泡沫混合液（原液和水）的混合比例是0.1-0.2%。水平面流动性强，也容易渗透A类物质中。

二、B类泡沫灭火剂

B类泡沫灭火剂用于扑救可燃液体火灾。

1、类型。按照发泡倍数分成三种：低倍数，20倍以下；中倍数，20-200倍之间；高倍数，200-1000倍之间。需要注意的是中、高倍数泡沫灭火剂都属于合成蛋白类。低倍数泡沫灭火剂又分为普通蛋白泡沫灭火剂、氟蛋白泡沫灭火剂、水成膜泡沫灭火剂（又称轻水泡沫灭火剂）、抗溶性泡沫灭火剂和合成泡沫灭火剂（即中、高倍数泡沫灭火剂）。

2、灭火原理。漂浮于可燃液体表面，通过窒息、洗液降温、隔绝可燃蒸气与空气燃烧反应、降低热辐射等四种措施灭火。

3、几种重要指标。

（1）流动性越强，越有利于灭火；

（2）混合比例越小，有效称为越多。低倍数泡沫通常有3%和6%型。高倍数泡沫的混合比例一般在1.5%-6%之间。

（3）低倍数泡沫的发泡倍数6-8倍的范围较好。低于6倍时泡沫不够稳定，冲击力大，流动性好。高于8倍时泡沫冲击力小，含水量小，流动性差。氟蛋白泡沫用于液下喷射时，发泡倍数2-4倍（通常取3倍），不易搅动粘附油品。高倍数泡沫发泡倍数一般在500-1000倍之间，低倍数比例含水量大流动性强适合扑救露天大面积油类火灾；高倍数比例含水量小流动性差适合扑救有限空间类火灾。

（4）析液时间。析液时间越长，泡沫稳定性越强；析液时间越短，泡沫流动性增强的同时，稳定性越差，泡沫容易破裂。

（5）抗烧时间。时间越长越稳定，时间越短效果越差。

4、五种B类泡沫灭火剂

（1）普通蛋白泡沫灭火剂（P）：主要成分是动物或植物水解蛋白，溶液中含有一定量的无机盐。优点是稳定性好、价格便宜，缺点是流动性差、抗油污能力低、不能液下喷射、不能与干粉混用。

（2）氟蛋白泡沫灭火剂（FP）：在蛋白泡沫中加入适量“6201”预制液（又称FCS溶液）制成。6201预制液是氟碳表面活性剂、异丙醇和水按照3:3:4的质量配备而成的，异丙醇具有溶解的功能，氟碳表面活性剂附加给蛋白泡沫更强的表面活性、稳定性、抗油污能力。通常3%型氟蛋白泡沫液与6201预制液混合比例是98:2,6%型氟蛋白泡沫液与6201预制液混合比例是99:1。优点是显著降低水的表面张力和界面张力，增加泡沫流动性，提高泡沫抗油污能力，可用于液下喷射。

（3）水成膜泡沫灭火剂（AFFF）：又称为轻水泡沫灭火剂，其溶液为乙二醇丁醚、二乙二醇醚等，含量约15%-40%，用于助溶表面活性剂和其他添加剂。另外，它含有0.1%-0.5%的聚氧化乙烯，用于改善泡沫的抗复燃能力和自封能力。它是依靠泡沫和水膜双重作用灭火的，优点是流动性极强，稳定性稍差，用于速战速决的油类火灾。

（4）抗溶性泡沫灭火剂（AR）：用于扑救水溶性可燃液体，例如醇、酯、醚、醛、胺、酮等。它是添加了各种盐类、氟碳表面活性剂、硅酮、抗醇剂等等物质，达到保护水分不被吸收的目的。

（5）高倍数泡沫灭火剂：以合成表面活性剂为基料，发泡倍数达到数百乃至上千。特点是热稳定性差，容易破裂；迅速充满空间，量大管够。迅速覆盖可燃物，填充有限空间。

三、结语

底层逻辑是支撑灭火救援的基础。任何作战方案、战斗规程、安全制度、操作方法都离不开底层逻辑的支撑，死记硬背式的学习不容易掌握灭火救援的精髓。只有掌握了泡沫灭火剂的灭火机理和底层逻辑，才能在灭火救援中随机应变、灵活处置、安全高效应对各类灾情。

参考文献

[1]王宁. 高稳定环保型泡沫灭火剂的设计制备、性能及机理研究[D]. 中南大学, 2023.

[2]许立冬. 新型环保泡沫灭火剂的制备研究[D]. 上海应用技术大学, 2023.

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[4]康文东. 环保型高效泡沫灭火剂的设计制备、性能及机理研究[D]. 中南大学, 2022.

[5]张宪忠,柯鑫,赵婷婷,等. A类泡沫灭火剂的水生生物毒性试验研究 [J]. 消防科学与技术, 2022, 41 (04): 516-519.
 

姓名：李春林

出生年月：1983.05性别男：籍贯：山西省大同市

民族：最高学历：本科现有职称：专业技术干部，研究方向：灭火救援，指挥