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淺述氟蛋白泡沫滅火劑在油庫中的應用
查看:834  發稿日期:2017/5/17 18:35:36
   【摘要】氟蛋白泡沫滅火劑是撲救油罐火災的重要滅火劑,比蛋白泡沫滅火劑具有明顯的優勢。在液下噴射上中,要注意油品夾帶量與泡沫發泡倍數、泡沫進入油品的速度及油品厚度的關系;在油面噴射中保證泡沫形成的質量和覆蓋的效率,同時要注意與干粉的聯用,以加強滅火效果。
    【關鍵詞】氟蛋白泡沫  油罐火災  油品夾帶量  泡沫質量  覆蓋效率  聯用 
    隨著我國經濟建設的不斷發展,工業化的不斷深入,“工業的血液”——石油及其產品的需求量不斷增長,各種油類儲存區不斷建立,存儲量不斷加大。對于這種易燃易爆液體,各種火災危險因素既多又非常復雜,一旦爆炸起火,往往會形成較大范圍的火災,火勢亦異常猛烈。因此,撲救油類火災就成為擺在廣大消防工作者面前的一道難題。本文就氟蛋白泡沫滅火劑在撲救油罐火災中的應用技術提出一些個人看法。
    一、氟蛋白泡沫液的特性
    撲救油罐火災,往往需要動用大量的消防技術裝備,需要投入大量的人力、物力。就滅火劑而言,除水外,泡沫滅火劑也是必不可少的“彈藥”。在我國發生的多起撲救油罐火災的戰例中,氟蛋白泡沫滅火劑都發揮了相當重要的作用。
    氟蛋白泡沫滅火劑是為克服蛋白泡沫滅火劑的缺點而于六十年代發展起來的一種泡沫滅火劑,它以蛋白泡沫滅火劑為基料,添加適量的“6201”預制液制成的。(注:“6201”預制液又稱FCS溶液,是由“6201”氟碳表面活性劑、異丙醇和水按3∶3∶4的質量比配制而成的水溶液)6%型氟蛋白泡沫滅火劑中含有1%的“6201”預制液,3%型氟蛋白泡沫滅火劑中含有2%的“6201”預制液。
    氟蛋白泡沫滅火劑的滅火原理與蛋白泡沫滅火劑基本相同,但由于氟碳表面活性劑的作用,使它的滅火性能大大提高。與蛋白泡沫滅火劑相比,氟蛋白泡沫滅火劑具有明顯的特點:一是表面張力和界面張力顯著降低;二是泡沫的流動性能好,滅火速度快;三是氟蛋白泡沫抵抗油類污染的能力強,能以液下噴射的方式撲救大型油罐火災;四是可與干粉聯用。因此,氟蛋白泡沫滅火劑被廣泛應用于大型石油儲罐火災的撲救工作中。
    二、氟蛋白泡沫滅火劑在液下噴射中的應用
    油品儲罐一般形體高大,儲油量多,爆炸起火后,火勢猛、溫度高、輻射熱強、易蔓延擴大,甚至發生連續性爆炸、沸溢和噴濺、罐體變形倒塌等情況,人員、車輛和器材裝備難以接近作戰,撲救起來極其艱難,非常危險。在這種情況下,油罐上附設的泡沫滅火系統對于將火災控制在初起階段,防止蔓延擴大,就起著至關重要的作用。由于油罐火災燃燒溫度高,液上噴射滅火系統易受破壞,因此,液下泡沫噴射滅火系統就顯得更為安全可靠。由于液下泡沫噴射滅火系統是將泡沫通過管道從罐體下部直接噴入油品中,在油品的浮力作用下上浮,將燃燒的油品液面覆蓋進行滅火,所以液下噴射對泡沫液有較強的選擇性,一般選用氟蛋白泡沫液。液下噴射氟蛋白泡沫時,要解決的主要問題是如何防止泡沫夾帶過多油品成為可燃泡沫而失去滅火能力。試驗證明,液下噴射泡沫時,其油品夾帶量主要與泡沫發泡倍數、泡沫進入油品的速度及油品厚度有關。
    1、合理設計泡沫的發泡倍數。通過對直徑2.7米、油層厚度為9米的汽油罐進行冷噴試驗后得到的發泡倍數與泡沫含油率的關系如圖所示。      
    氟蛋白泡沫由于氟碳表面活性劑分子中的氟碳鏈既有疏水性,又有很強的疏油性,使它既可以在泡沫和油的交界上形成水膜,也能把油滴包于泡沫中,阻止油的蒸發,降低含油泡沫的燃燒性。據測定,氟蛋白泡沫中的汽油含量高達17%以上時才能自由燃燒。為將泡沫含油率控制在非燃濃度內,又要考慮其綜合滅火效果,泡沫發泡倍數應控制在3倍左右較為適宜。因此,液下噴射氟蛋白泡沫撲救汽油罐火災時,必須使用專用的高背壓泡沫產生器,工作壓力必須達到7×105Pa。
    2、合理控制泡沫進入油品的速度。泡沫進入油品的速度是一個重要的技術參數。從試驗得知,泡沫進入油品的速度增加,泡沫中含油量也相應的增加。這是因為,流速增大,泡沫與油品的攪動以及在油罐內油品形成的湍流也增大,致使泡沫含油量增大。為減少泡沫中的含油量,保證滅火效果,就必須限制泡沫進入油品的速度。試驗表明,發泡倍數為3倍的氟蛋白泡沫對于汽油、低閃點原油等甲、乙類易燃液體,進入速度不能超過3m/s;對高閃點或揮發性不強的丙類易燃液體,如煤油、柴油等,泡沫進入速度可稍高一些,但一般不能超過6m/s。此外,液下噴射時,儲罐內油品厚度有一定限制,如汽油罐的油品厚度一般不超過9米。
    三、氟蛋白泡沫滅火劑對油面噴射中的應用
    在撲救油罐火災中,除了利用油罐附設的固定滅火設施外,操縱泡沫槍、炮、鉤管等消防技術裝備進行滅火,是整個戰斗行動的主要方面。使用氟蛋白泡沫滅火劑對油面噴射的技術主要是兩個方面:一是要保證泡沫形成的質量,即水與泡沫液混合得好,發泡倍率高,具體來說就是泡沫的發泡倍數不小于混合液的6倍;二是要保證泡沫覆蓋的效率,即能盡量全部地把泡沫噴射到油面上,不對泡沫造成人為的機械性破壞和浪費。
    從保證泡沫形成的質量來講,主要涉及到以下幾個環節:
    1、各種指針、閥門的調節要協調一致。當使用泡沫槍、炮、鉤管噴射泡沫時,泡沫混合器上指針的位置和所使用的泡沫槍、炮、鉤管的型號要一致,如使用25L的泡沫管槍時,泡沫混合器上指針的位置要調到25(PH4);如使用50L的,指針的位置也要調到50(PH8),依此類推。切不可錯誤地認為泡沫混合器上的指針是調泡沫發生倍數的,當泡沫形成得不好時,就亂調指針,結果越調越糟。泵浦出口的閥門和泡沫槍上的關閉與開啟閥門都要徹底打開,另外還要注意打開泡沫罐頂蓋,讓空氣進入,以免泡沫罐內形成真空,泡沫液輸送不出去。
    2、保證各種槍、炮、鉤管的工作壓力,使混合液與空氣能夠充分混合。消防部隊目前所使用的空氣機械泡沫,主要是靠混合液和空氣在機械的作用下經過充分混合而形成的。要使混合液與空氣充分混合,就必須具有足夠的機械作用,必須使各種槍、炮、鉤管具有足夠的進口工作壓力。要根據各種不同泡沫槍、炮、鉤管進口工作壓力的需要,調整好泵浦的工作壓力,以使混合液與空氣能夠充分混合。
    從保證泡沫覆蓋的效率來講,主要有以下幾個問題需要注意:
    1、要盡量減少機械沖擊。因強力的機械沖擊,會使大量的泡沫破滅,從而使泡沫遭到破壞。所以在噴射泡沫時,應直接向罐壁或其它物體上噴射,不要向油表面上沖擊,要盡量順著罐壁貼著油面噴射,從而使泡沫盡量減少由于機械的作用所造成的破壞。
    2、要盡量避免高溫破壞。因高溫要對泡沫產生一定破壞作用,所以在噴射泡沫時,要盡量使泡沫避免過多地流經高溫的罐壁,并注意避開火焰。
    3、要盡量加快流動速度。使用泡沫撲救油類火災,主要是靠泡沫本身流動來進行覆蓋,從而達到滅火效果。為了加快泡沫流動的速度,可適當揮動噴槍,以使泡沫滅火效果更好。
    大量滅火試驗表明,合理選用兩種或兩種以上滅火劑進行聯合滅火,可將滅火劑各自的優勢相結合,比單獨使用一種滅火劑時效果更好。氟蛋白泡沫滅火劑與干粉滅火劑聯用撲救油罐火災的技術,是撲救大面積油類火災的一種既快速又可靠的高效滅火方法,可使火災損失到最低限度,獲得最佳的社會效益和經濟效益。氟蛋白泡沫與干粉聯用的滅火技術,既可發揮泡沫滅火的徹底性和干粉滅火迅速的的優點,又能克服泡沫滅火的遲緩和干粉滅火易復燃性的缺陷,取得較好的滅火效果。這是因為氟蛋白泡沫的表面張力低于燃料的表面張力,不僅能抵抗燃料引起的破裂,而且能抵抗干粉污染和破壞,因此能達到滅火的最佳效果。
    當然,當氟蛋白泡沫與干粉聯用時,只有選擇較好的聯用方式,才能發揮滅火劑各自的優勢,達到較好的滅火效果。當泡沫與干粉同時噴射時,其滅火效果并不理想,這可能是由于泡沫與干粉在穿過火焰區時相互干擾造成的。當先使用某一種滅火劑一段時間后,再同時噴射時,則效果比單獨使用氟蛋白泡沫好。試驗表明,當先噴射泡沫5秒后,待火勢基本控制一半時再將泡沫與干粉同時噴射,則能達到最好的效果。這種聯用方式,達到了使用最少量的滅火劑撲滅火災的目的。 
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