四氯化碳灭火器(四氯化碳灭火器原理是什么)
灭火器是人们扑灭初期火灾最重要的工具。该灭火器结构简单,移动方便,易于操作。
两百年来,人们用它扑灭了无数次初期火灾,避免了许多人员伤亡和财产损失。
灭火器的历史并不长。1816年,英国船长曼比发明了一种利用压缩空气体喷水的便携式灭火器。这是一个圆柱形的铜圆筒,直径20厘米,长60厘米,容量4加仑。
目前世界上所有的灭火器都是由此发展而来的。这项发明让工作不是救火的曼比名垂青史。它也是世界上第一个水型灭火器。
19世纪中叶,法国医生加利尔发明了便携式酸碱灭火器。这个灭火器的桶里装有苏打溶液,还有一个装有酸性液体的玻璃瓶。
使用时,将玻璃瓶打碎,中和两种溶液,产生二氧化碳气体。气体产生的压力将缸内的混合液体喷出,洒在燃烧的物质上灭火。
1905年,俄罗斯的洛朗教授在圣彼得堡发明了便携式化学泡沫灭火器。灭火器的桶内装有碳酸氢钠和发泡剂的混合溶液,桶内悬挂有内胆,内胆内装有硫酸铝水溶液。
使用时,将灭火器筒体倒置,使碳酸氢钠和硫酸铝两种溶液混合,发生化学反应,产生二氧化碳气体,使泡沫体积膨胀7-10倍,然后喷出灭火。
然后人们发明了空气体泡沫灭火器(当时叫机械泡沫灭火器)。性能优异,保质期长,灭火效率高,使用方便安全,是化学泡沫灭火器的更新换代产品。
为了应对C类(气体)火灾和E类(活体)火灾,发达国家在20世纪初发明了二氧化碳灭火器。这种灭火器最大的特点就是灭火后不留痕迹。
而二氧化碳由于抗复燃能力差,不适合扑灭固体有机火灾。因此人们试图为灭火器开发更有效的气体灭火剂。
卤代烷引起了人们的关注。卤代烷是一种烃,其中一个或多个氢原子被卤素(氟、氯、溴或碘)取代。这种取代不仅赋予卤代烷不燃性,还赋予其灭火特性。这种灭火剂可用于便携式灭火器。
在这个领域,人们首先发明了四氯化碳灭火器。1909年,美国纽约的戴维森获得了四氯化碳灭火器的专利。这种灭火器是用二氧化碳把四氯化碳压出灭火器,使火焰窒息。由于四氯化碳毒性强,这种灭火器已被淘汰。
1947年,美国有关部门根据灭火性能和毒性作用,对已研制成功的60多种卤代烷烃进行了系统评价,其中卤代烷1211和卤代烷1301较为理想。因此,这两种灭火剂被广泛用于灭火,包括灭火器。
干粉灭火器是20世纪人类研制的另一种灭火器。它首先借助储气瓶内的驱动压力,将易于流动的细干粉灭火剂从灭火器气瓶中喷出,以粉末的形式射向火焰,主要通过化学抑制灭火,因此灭火效率很高。
早在19世纪,人们就发现碳酸氢钠可以灭火,直到1928年才研制出气瓶式干粉灭火器。1943年,人们开发了一种颗粒更细的改良碳酸氢钠干粉。到1947年,美国开始采用这种干粉灭火器。
随着可燃液体在社会中的使用越来越多,人们开始开发灭火效率更高的干粉灭火剂。1959年,以碳酸氢钾为主的干粉灭火剂问世,其灭火效率明显高于碳酸氢钠灭火剂。
1961年,美国研制出“多功能干粉”,即ABC干粉。这种干粉灭火剂不仅在扑灭易燃液体和电气火灾方面比碳酸氢钠粉和碳酸氢钾粉具有更高的效率,而且可用于扑灭A类火灾。
起初人们使用价格相对较低的磷酸二铵作为干粉灭火剂的基料,后来更多使用防潮性更好的磷酸一铵(或磷酸二氢铵)作为干粉灭火剂的基料。
灭火器中使用上述所有干粉灭火剂。
我国从20世纪60年代开始研制干粉灭火剂,先后研制出碳酸氢钠灭火剂和改性钠盐干粉灭火剂。
1982年,公安部上海消防研究所成功研制出以磷酸二氢铵和硫酸铵为混合基料的ABC干粉灭火剂,并在投入生产后,市场上出现了ABC干粉灭火器,从而逐步打破了国内原有的局面。
ABC干粉灭火剂以其灭火效率高、灭火种类多、灭火速度快、电绝缘性优异、使用方便、储存寿命长、价格低廉等优点,得到了广泛应用。到目前为止,我国公共场所配备的灭火器大部分还是ABC干粉灭火器。
近二十年来,国内外灭火器的格局发生了很大变化。
酸碱灭火器和化学泡沫灭火器主要被淘汰,因为它们使用起来不够安全。
使用时必须倒置,这可能会对操作人员造成伤害。
卤代烷灭火剂在20世纪90年代中期在许多发达国家被逐渐淘汰,因为它会破坏大气中的臭氧层,危及人类的健康和生命。中国也分别在2005年和2010年将1211和1301灭火剂的产量削减至零。
相反,水基灭火器比当年的同类产品有了很大的改进,实现了灭火效率的提高,抗复燃能力强,多功能。
现在的水基灭火器不仅适用于扑救A类火灾,也适用于可燃液体的初期火灾。具有抗溶解性的水基灭火器还具有对抗水溶性液体燃料如甲醇、乙醚、丙酮等的能力。它们适用于加油站、车库、实验室等场所。配备特殊喷嘴的水基灭火器也适用于扑灭带电设备的初期火灾。越来越受市场欢迎。
水基灭火器和干粉灭火器的组合也可以提高灭火效率,很大程度上可以弥补干粉灭火器在扑救油类火灾时防复燃性能差的缺点。水基灭火器和ABC干粉灭火器的混合配置首先在高铁车厢等地方实施。
相比于水基灭火器的快速技术进步,ABC干粉灭火器在过去的二十年里技术进步很小,没有解决一些固有的问题。
缺点:
如果用干粉灭火,会造成二次污染。干粉雾会刺激人的呼吸道,甚至有强烈的窒息作用。而且弥漫的粉雾会阻碍人们寻找安全出口。
市场上产品的变化导致了国家标准的相应修订。
在GB4351-1997《手提式灭火器通用技术条件》中,手提式灭火器根据充装的灭火剂分为五类,即水型灭火器、泡沫型灭火器、干粉型灭火器、卤代烷型灭火器和二氧化碳型灭火器。
在本标准2005版中,便携式灭火器按充装灭火剂可分为四类,即水基型、干粉型、二氧化碳型和洁净气体型,与国际标准分类一致。
在水基灭火器之后,用括号中的文字说明水的类型包括清水或有添加剂的水,如湿润剂、增稠剂、阻燃剂或发泡剂等。
这意味着灭火剂是清水,水基灭火剂中添加了润湿剂、增稠剂等。、以及原有的泡沫剂灭火剂都成为以水为基础的水基灭火器下面的二级分类。
在1997年版的GB4351.1中,泡沫灭火器不再具有一级分类的地位。
同时取消一级分类状态,用洁净气体灭火器代替哈龙灭火器。
在很多消防科普的宣传资料和书籍中,也是按照1997年版的分类来介绍读者的,需要更正。
展望未来,我们可以看到几个趋势。
水基灭火器在技术上不断进步,灭火效率越来越高,在市场上的份额也在逐渐增加。
干粉灭火器也会相应减少。但ABC干粉灭火器因其价格优势、有效使用寿命长、灭火效率高,在未来很长一段时间内仍将继续发挥作用。更多的场合会和水性灭火器混合使用,优势互补。
人们将开发一种哈龙灭火器的理想替代品,以弥补哈龙淘汰后清洁气体灭火器的不足。
当然,今后要做好灭火器的日常维护和公众使用灭火器的培训。
无论灭火器的技术有多先进,配置有多合理,如果没有处于良好的状态,或者附近的人不知道如何正确使用,那么在扑救初期火灾时,还是无法发挥应有的作用。
文|范蔷蔷
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