泡沫滅火劑的分類及滅火原理

泡沫滅火劑可撲救可燃易燃液體的有效滅火劑，它主要是在液體表面生成凝聚的泡沫漂浮層，起窒息和冷卻作用。
泡沫滅火劑分為化學泡沫、空氣泡沫、氟蛋白泡沫、水成膜泡沫和抗溶性泡沫等，適用范圍廣泛。
分類原則
按其發(fā)泡方法分為化學泡沫滅火劑和空氣機械泡沫滅火劑。按其發(fā)泡倍數(shù)分為低倍數(shù)泡沫滅火劑，中倍數(shù)泡沫滅火劑，高倍數(shù)泡沫滅火劑。泡沫滅火劑一般由發(fā)泡劑、泡沫穩(wěn)定劑、耐液性添加劑、助溶劑、抗凍劑、降粘劑、防蝕劑、防腐劑、無機鹽以及水組成。我國生產(chǎn)和使用的泡沫滅火劑主要有蛋白泡沫滅火劑、氟蛋白泡沫滅火劑、水成膜泡沫滅火劑、高倍數(shù)泡沫滅火劑、化學泡沫滅火劑、抗溶泡沫滅火劑。泡沫滅火劑體輕、流動性好，持久性和抗燒性強，粘著力大，并能迅速流散和漂浮在著火的液面上，形成嚴密的覆蓋層，使燃燒表面與空氣隔絕，遮斷火焰的熱輻射，阻止燃燒體和附近可燃物質的蒸發(fā)。同時，泡沫中的水蒸發(fā)可以降低燃燒表面氧氣濃度，冷卻燃燒表面或破壞物質燃燒的其他條件，使火熄滅。泡沫滅火劑適用于撲救油類可燃液體、可燃固體物質火災，不能用于撲救輕金屬火災，遇水燃燒或爆炸物質的火災，帶電設備的火災。[2]
具體分類
化學泡沫滅火劑(MP)
常用的化學泡沫滅火劑，主要是酸性鹽(硫酸鋁)和堿性鹽(碳酸氫鈉)與少量的發(fā)泡劑(植物水解蛋白質或甘草粉)、少量的穩(wěn)定劑(三氯化鐵)等混合后，相互作用而生成的泡沫，其反應式如下：
6NaHCO3十Al2(SO4)3=2Al(OH)3十3Na2SO4十6CO2
化學泡沫滅火劑在發(fā)生作用后生成大量的二氧化碳氣體，它與發(fā)泡劑作用便生成許多氣泡。這種泡沫密度小，且有黏性，能覆蓋在著火物的表面上隔絕空氣。同時二氧化碳又是惰性氣體，不助燃。
化學泡沫滅火劑不能用來撲救忌水忌酸的化學物質和電氣設備的火災。
主要成分硫酸鋁介紹
化學性質極易溶于水，硫酸鋁在純硫酸中不能溶解（只是共存），在硫酸溶液中與硫酸共同溶解于水，所以硫酸鋁在硫酸中溶解度就是硫酸鋁在水中的溶解度。
常溫析出含有18分子結晶水，為18水硫酸鋁，工業(yè)上生產(chǎn)多為18水硫酸鋁。含無水硫酸鋁51.3%，即使100℃也不會自溶（溶于自身結晶水）。
硫酸鋁不易風化而失去結晶水，比較穩(wěn)定，加熱會失水，高溫會分解為氧化鋁和硫的氧化物。加熱至77℃開始分解為氧化鋁、三氧化硫、二氧化硫和水蒸氣。溶于水、酸和堿，不溶于乙醇。水溶液呈酸性。水解后生成氫氧化鋁。水溶液長時間沸騰可生成堿式硫酸鋁。工業(yè)品為灰白色片狀、粒狀或塊狀，因含低鐵鹽而帶淡綠色，又因低價鐵鹽被氧化而使表面發(fā)黃。粗品為灰白色細晶結構多孔狀物。無毒，粉塵能刺激眼睛。
主要成分碳酸氫鈉介紹
碳酸氫鈉（Sodium Bicarbonate），俗稱“小蘇打”、“蘇打粉”、“重曹”，白色細小晶體，在水中的溶解度小于碳酸鈉。固體50℃以上開始逐漸分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，270℃時完全分解。碳酸氫鈉是強堿與弱酸中和后生成的酸式鹽，溶于水時呈現(xiàn)弱堿性。常利用此特性作為食品制作過程中的膨松劑。碳酸氫鈉在作用后會殘留碳酸鈉，使用過多會使成品有堿味。
作用與用途：造紙工業(yè)中作為松香膠、蠟乳液等膠料的沉淀劑，水處理中作絮凝劑，還可作泡沫滅火器的內留劑，制造工業(yè)硫酸鋁明礬、鋁白的原料，石油脫色、脫臭劑、某些藥物的原料等。還可制造人造寶石及高級銨明礬。砷含量不大于5mg/kg的產(chǎn)品可用于水處理絮凝劑。
空氣泡沫滅火劑(MPE)
空氣泡沫即普通蛋白質泡沫；它是一定比例的泡沫液、水和空氣經(jīng)過機械作用相互混合后生成的膜狀泡沫群。泡沫的相對密度為0．11-0．16，氣泡中的氣體是空氣。泡沫液是動物或植物蛋白質類物質經(jīng)水解而成的。
空氣泡沫滅火劑的作用是當其以一定厚度覆蓋在可燃或易燃液體的表面后，可以阻擋易燃或可燃液體的蒸氣進入火焰區(qū)，使空氣與液面隔離，也防止火焰區(qū)的熱量進入可燃或易燃液體表面。
在高溫下，空氣泡沫滅火劑產(chǎn)生的氣泡由于受熱膨脹會迅速遭到破壞，所以不宜在高溫下使用。
構成泡沫的水溶液能溶解于酒精、丙酮和其他有機溶劑中，使泡沫遭到破壞，故空氣泡沫不適用于撲救醇、酮、醚類等有機溶劑的火災，對于忌水的化學物質也不適用。
抗溶性泡沫滅火劑(MPK)
在蛋白質水解液中添加有機酸金屬絡合鹽便制成了蛋白型的抗溶性泡沫液；這種有機金屬絡合鹽類與水接觸，析出不溶于水的有機酸金屬皂。當產(chǎn)生泡沫時，析出的有機酸金屬皂在泡沫層上面形成連續(xù)的固體薄膜。這層薄膜能有效地防止水溶性有機溶劑吸收泡沫中的水分，使泡沫能持久地覆蓋在溶劑液面上，從而起到滅火的作用。
這種抗溶性泡沫不僅可以撲救一般液體烴類的火災可以有效地撲滅水溶性有機溶劑的火災。
氟蛋白泡沫滅火劑(MPF)
普通蛋白泡沫通過油層時，由于不能抵抗油類的污染，上升到油面后泡沫本身含的油足以使其燃燒，導致泡沫的破壞。在空氣泡沫液中加入氟碳表面活性劑，即生成氟蛋白泡沫。
氟碳表面活性劑具有良好的表面活性、較高的熱穩(wěn)定性、較好的浸潤性和流動性。當該泡沫通過油層時，油不能向泡沫內擴散而被泡沫分隔成小油滴。這些小油滴被未污染的泡沫包裹，在油層表面形成一個包有小油滴的不燃燒的泡沫層，即使泡沫中含汽油量高達25%也不會燃燒，而普通空氣泡沫層中含有10%的汽油時即開始燃燒。因此；這種氟蛋白泡沫滅火劑適用于較高溫度下的油類滅火，并適用于液下噴射滅火。
水成膜泡沫滅火劑(MPQ)
水成膜泡沫滅火劑又稱“輕水”泡沫滅火劑，英文簡稱：AFFF，或氟化學泡沫滅火劑。它由氟碳表面活性劑、無氟表面活性劑(碳氯表面活性劑或硅酮表面活性劑)和改進泡沫性能的添加劑(泡沫穩(wěn)定劑、抗凍劑、助溶劑以及增稠劑等)及水組成。
根據(jù)泡沫滅火劑溶液成泡后發(fā)泡倍數(shù)(膨脹率)的大小；泡沫滅火劑可以分為低倍數(shù)、中倍數(shù)和高倍數(shù)3種。發(fā)泡倍數(shù)在20倍以下稱為低倍數(shù)；20-200倍的為中倍數(shù)；200－1000倍以上的為高倍數(shù)。
發(fā)泡倍數(shù)的計算公式為：
發(fā)泡倍數(shù)=泡沫體積/溶液體積
通常使用的泡沫滅火劑的發(fā)泡倍數(shù)為6—8倍，低于4倍的就不能再用了。

泡沫滅火劑滅火原理
由碳酸氫鈉和發(fā)泡劑 (或機械發(fā)泡) 組成的混合溶液。泡沫是一種體積小、重量輕、表面被液體圍成的氣泡群，是撲救易燃、可燃液體火災的有效滅火劑。泡沫滅火劑分為化學泡沫和空氣機械泡沫兩種。化學泡沫由化學反應產(chǎn)生，泡沫中主要是二氧化碳。空氣機械泡沫是由水流的機械作用產(chǎn)生，泡沫中主要是空氣。它們的滅火原理是相同的。[1]
泡沫噴在著火液體上后，能浮在液面起覆蓋作用。泡沫是熱的不良導體，有隔熱作用，又具有吸熱性能，可以吸收液體的熱量，使液體表面溫度降低，蒸發(fā)速度減慢; 另一方面，泡沫之間有一定粘性，阻止液體蒸氣穿過，使液體和燃燒區(qū)隔絕. 當液體完全被泡沫封蓋之后，得不到可燃蒸氣的補充，火焰被迫熄滅。
1. 化學泡沫。由酸性物質 (硫酸鋁) 和堿性物質(碳酸氫鈉) 的水溶液混合后發(fā)生化學反應而生成的。反應生成的二氧化碳，一方面造成壓力將泡沫液噴出，另一方面在發(fā)泡劑作用下形成以二氧化碳為核心，外包氫氧化鋁的泡沫。它具有抗燒性強、持久性好、粘性好的特點，附著在著火物的表面上，具有很好的覆蓋作用和冷卻作用，能將易燃物和氧氣隔絕，起到滅火作用。
化學泡沫能撲滅多種液體和固體物料的火災，它是石油及其產(chǎn)品以及其他許多油類 (如汽油、煤油等) 的良好滅火劑，還可以用于一般可燃物質 (如竹、木、棉、草等) 的初起火災。但醇類、醚類、酮類等水溶性液體，不宜用化學泡沫撲救。
2. 普通蛋白泡沫。由蛋白型空氣泡沫液、水和空氣經(jīng)機械作用而生成的滅火劑。空氣泡沫液與水的比例為6：94或 3：97。
普通蛋白泡沫具有良好的覆蓋和冷卻滅火作用，可以有效地撲救易燃液體火災。例如，可以撲救原油、汽油、煤油和木材等火災，但不宜用于撲救醇類、醚類、酮類等可溶性液體火災。
3. 抗溶性空氣泡沫。撲救水溶性液體的滅火劑，由抗溶性空氣泡沫液與水按比例混合，經(jīng)機械作用而形成。這種滅火劑加入了一種不溶解于水的脂肪酸鋅皂，它能均勻地分布在泡沫壁上，有效地防止水溶性溶劑溶于泡沫中的水，保護了泡沫，使泡沫能夠牢固地覆蓋在溶劑液面上，起到滅火作用。抗溶性空氣泡沫滅火劑，不僅能撲救醇類 (甲醇、乙醇、異丙醇) 、酮類 (丙酮) 、酯類 (醋酸乙酯) 等水溶性有機溶劑的火災，而且可以撲救油類、木材及非水溶性有機物質的火災。
4. 高倍數(shù)泡沫。以少量高倍數(shù)泡沫液和水，按一定比例混合后，再通過高倍數(shù)泡沫發(fā)生裝置，吸入大量空氣，把混合液吹成許許多多的滅火氣泡。
高倍數(shù)泡沫液由發(fā)泡劑、穩(wěn)定劑、抗凍劑等組成。目前采用的發(fā)泡劑有脂肪醇硫酸鈉、烷基苯磺酸鈉、聚氧乙烯脂肪醇硫酸鈉、烷基磺酸鈉等。高倍數(shù)泡沫用于撲救那些火源集中、泡沫容易堆積場合的火災，如船倉、大型油池、地下建筑、室內倉庫、礦井巷道、機場設施等。對撲救一般油類、木材、煤炭、纖維等火災，也有較好效果。