
2009年05月19日 22:18江蘇鎖龍消防科技股份有限公司點擊量:3740
在機械泡沫方面,人類從上世紀初開始使用合成泡沫滅火劑。可是合成泡沫對付石油火災效果不理想,于是人們又開發了蛋白泡沫。水成膜泡沫,氟蛋白泡沫,成膜氟蛋白泡沫。為了對付醇類火災,人們又開發了抗醇泡沫。
(一) 蛋白泡沫滅火劑
1922年,美國標準石油公司的詹寧斯把動物膠和*注射到汽油的表面,防止其蒸發起火,這是世界上zui早把蛋白泡沫用于消防。
后來德國的威森保魯和斯培瑪發現,蛋白質加水分解物是的泡沫滅火劑。他們把蛋白質加水分解物與硫酸亞水溶液作為兩種水溶液分別放置。使用時混合起來,吸入空氣攪拌發泡,以后他們又在蛋白質加水分解物中添加*鹽,作為一種濃縮劑使用,開發了現在的蛋白泡沫。它們5%的濃度與淡水,海水組成混合液,發生8倍的泡沫,能穩定地留在石油的表面。德國漢堡的斯塔瑪公司至今還在銷售這種泡沫液。
1932年,德國的托塔爾公司正式建造工廠,開始生產蛋白泡沫液。
1937年,拉扎開發了用蹄角粉、白蛋白,球蛋白等蛋白質作為原料,用氫氧化鈣分解方法,這種方法于1939年后在英國和德國使用。
1944年,英國政府認可了蹄角粉加水分解后,添加*的制備方法。
1945年,英國*研究所發表了克拉克和德比斯的研究報告,該報告提出了用動物的血液、蹄角等原料,用燒堿、氫氧化鈣等堿或酸、酶分解的方法,并且對測定泡沫性能的方法作了詳細的描述。這份研究報告是世界上至今關于泡沫滅火劑的zui重要的研究資料之一。有名的PB報告是二戰中德國的技術研究成果,其中包括泡沫滅火劑的研究成果,戰后移交給美國。至今德國的海克斯特公司還在銷售按PB報告的研究成果開發,稱為TUTOGEL的蛋白泡沫滅火劑。
從第二次世界大戰末期到戰后初期,泡沫滅火劑研究的重心從歐洲轉移到美國。1946年,美國制定了關于蛋白泡沫滅火劑的陸、*聯合技術要求(JAN-C-266),美國駐歐洲、亞洲的*都按這一技術要求采購蛋白泡沫液,產生很大的影響。一時間,*的泡沫滅火劑幾乎都采用同一配方。
到了五十年代,日本開始引進石化工廠,并迅速成長。與此同時,日本有關研究人員試用蛋白、魚粉、飛禽毛等作為原料,結果發現,用燒堿加水分解牛、馬等血液干燥后 血粉,在添加鐵鹽,制成的蛋白泡沫液也能達到JAN-C-266的技術要求,從而使蛋白的泡沫液的原料更多元化了。
在我國,1967年,上海消防器材廠和北京消防器材廠研制成功6%蛋白泡沫滅火劑,以后國產的蛋白泡沫滅火劑逐步替代了進口產品。
(二) 氟蛋白泡沫滅火劑
蛋白泡沫在對付油品火災時,有*耐油性、耐火性,但有流動性差,泡沫容易受到油品污染的弱點。為了解決這些問題,美國的國民泡沫公司于1965年開發了商品為AER-O-FOAMXL的氟蛋白泡沫。 氟蛋白泡沫流動性好,并且在受油品污染的情況下也不輕易消泡,能以液下噴射的形式使用。緊接著國民泡沫公司,英國的安格斯公司、ICI公司也制成了氟蛋白泡沫液,以FP-70的商品在市場上銷售。在歐美,氟蛋白泡沫問世后,很快就替代了蛋白泡沫成為保護大型油罐的主流滅火劑。現在,說到蛋白類泡沫,歐美一般是指氟蛋白泡沫。由于安格斯公司生產的氟蛋白泡沫液在本市場銷售zui多,因此在有些地方FP-70就成為氟蛋白泡沫的代名詞。可是,氟蛋白泡沫的價格比蛋白泡沫高不少,在日本,由于法令強制規定,氟蛋白的泡沫很少使用。
1982年,*部天津消防研究所研制出氟蛋白泡沫滅火劑,并先后在北京消防器材廠、沈陽于洪消防器材廠,洛陽郊區消防藥劑廠、江都消防藥劑廠(現改名為揚州江亞消防藥劑有限公司)等10多個廠家投產。
1993年,*部天津消防研究所研制出多功能氟蛋白泡沫滅火劑,并在興化消防藥劑廠投產。
(三) 合成泡沫滅火劑
這種合成泡沫滅火劑稱為A類泡沫,其成分是烴類表面活性劑。合成泡沫原本的目的是用于A類火災,而不是B類火災。在遇到極小規模的油類火災,并且手頭只有表面活性劑的泡沫的場合,大量噴射也能滅火,但是泡沫在油面上很快破壞。合成泡沫滅火劑主要用于發中、高倍數泡沫,但也可作為低倍數泡沫使用。
表面活性劑作為泡沫滅火劑使用,比蛋白泡沫早。1903年,德國在銨皂水溶液注入二氧化碳,氮氣,生成空氣泡沫。
1930年,德國的戴姆勒、左魯斯等在十二烷基硫酸鈉中加入作為穩定劑的動物膠等。為了延長析水時間,他們又添加了羧甲基纖維素和作為抗凍劑的醇類,繼續進行研究。 這種表面活性劑以2—4%的水溶液使用,發泡倍數可達10—18倍,但它的耐油性,耐火性都不佳,對付石油火災不是十分有效。
在第二次世界大戰以后,為世界上zui大的客戶美國*決定使用蛋白泡沫后,合成表面活性劑泡沫在市場上銷聲匿跡了。
從六十年代起,日本的石油化學工業迅速發展,生產出大量各種類型的表面活性劑。由于表面活性劑型的泡沫滅火劑只要把幾種原料混合起來就行了,不需要滅火劑專業廠商生產,因此,日本的洗滌劑廠商、消防設備廠商、滅火器廠商分別生產了20多種表面活性劑泡沫滅火劑推向市場。由于這類泡沫以低倍數應用于油品火災不如蛋白泡沫,人們就把它們發成高倍數泡沫滅火,即一舉把大量的泡沫送到油品的火焰部位滅火。表面活性劑泡沫滅火劑產生的高倍數泡沫還能用于撲救一般建筑火災。
隨著七十年代日本經濟的繼續成長,道路的油品槽車、汽車日益增多,普通家庭里燃油爐越來越普及,從而使原來局限于油罐區、石化企業的油類火災,在路上、住宅發生的機會也大大增加。地方的*門為了采取相應的對策,采購了不少表面活性劑類的泡沫滅火劑。1975年,日本頒布了“泡沫滅火劑技術要求部令”其中對表面活性劑類的泡沫滅火劑也做了規定,從而給人們帶來了這種泡沫能撲救石油類火災的錯覺,使日本儲備表面活性劑泡沫滅火劑的*門進一步增加,合成表面活性劑泡沫滅火劑在日本進入了黃金時期。
2003年,日本十勝沖地區遭遇地震時發生了油罐火災,消防隊用合成表面活性劑泡沫滅不了火,此后大都數消防隊達成了不能用表面活性劑泡沫撲救油類火災的共識。
此后,日本很少用表面活性劑泡沫撲救油類火災,主要把它作為A類泡沫使用,用于壓縮空氣泡沫系統(CAFS)。但由于各地的消防隊對于多大的火災用多大的量不明白,在性價比方面形成瓶頸,因此在撲救A類火災上用合成表面活性劑泡沫也減少了。
在歐美,二戰以后基本上不把合成表面活性劑泡沫用于油類火災,七十年代,美國開發了壓縮空氣泡沫系(CAFS)后,合成表面活性劑泡沫作為A類泡沫使用的數量增加。隨著CAFS推廣到世界各地,作為A類泡沫使用的合成表面活性劑泡沫滅火劑的產量也相應地上升,合成表面活性劑泡沫滅火劑再次受到人們的青睞。
在國內,1975年,*部上海消防研究所,遼寧煤碳研究所等6個單位聯合開發出粉劑型高倍數泡沫滅火劑。1990年,*部天津消防研究所研制出第三代耐濕并耐煙的高倍數泡沫滅火劑,并在北京川合消防材料廠投產。
(四) 水成膜泡沫滅火劑
水成膜泡沫(AFFF)是美國的稱法,也有許多國家稱之為氟表面活性劑泡沫,因為其主要的成分是氟表面活性劑。
水成膜泡沫是美國發明的。1946年—1952年,美國*技術研究所的特威斯曼在研究團體的濕潤性發現,氟表面活性劑既具有斥水性,又具有斥油性。該研究所的查布研究把氟表面活性劑作為滅火劑應用,并開發了把它與干粉滅火劑一起使用的聯用系統。這種泡沫析出的氟表面活性劑水溶液在油表面形成薄膜,浮在上面,在滅火后抑止蒸汽發生并防止復燃。由于它在油的表面形成輕的水性薄膜,美國*就稱其為輕水泡沫,并于1964年獲得。
這一后來轉讓給美國的3M公司,3M公司仍采用“輕水泡沫”這一商品后,后來其他公司也生產銷售這種泡沫滅火劑,由于*的技術要求上不能用商品名,這種泡沫統一改稱水成膜泡沫(AFFF)。1979年, *部天津消防研究所和上海有機所共同研制出*代水成膜泡沫滅火劑,并在青島婁山消防器材廠投產。1995年,*部天津消防研究所研制出第三代多用途水成膜泡沫滅火劑。
(五) 抗醇泡沫滅火劑
1939年,德國的戴姆勒發明了在蛋白質加水分解物中加入脂肪酸鋅皂,形成具有抗溶性的泡沫。1950年,金貝爾與克林福特在表面活性劑中添加海藻酸鈉。使泡沫抗溶,因為海藻酸鈉與醇接觸,生成不溶性的凝膠。1952年,美國的貝利用表面活性劑和乙醇胺,使乳酸鋁和脂肪酸在大豆蛋白質水解物中分散的方法使蛋白泡沫抗溶,拉扎則用乙醇胺使脂肪酸鋅皂在蛋白質中分散的方法達到同樣的目的。可是,金屬皂類的抗醇泡沫的致命缺點——過度時間短,無法克服。即濃縮液在與水混合的時間超過2—3分鐘就不發泡。因此配管必須短,無法在固定設備使用。1974年,美國的凱撒發現多糖類高分子在接觸醇類后凝膠化,于是把它添加在氟表面活性劑和烴類表面活性劑里,形成抗醇泡沫,并取得。這種泡沫在環已酮表面形成水成膜,稱為AR—AFFF或AFFF—AR,現在歐美使用得很多。日本的沖山開發了在蛋白質加水分解物中添加氟表面活性劑形成的抗醇泡沫。這種泡沫與過去的抗醇泡沫不同,不會在水溶液中產生沉淀物,并且不僅能撲救醇類火災,還能撲救汽油等石油類火災。 在這兩類新的抗醇泡沫推廣應用后,金屬皂類抗醇泡沫逐漸銷聲匿跡了。在我國,1976年*部上海消防研究所和上海合成洗滌劑四廠共同研制出金屬皂抗醇泡沫滅火劑,并在上海合成洗滌劑四廠投產。
(六) 成膜氟蛋白泡沫滅火劑
二十世紀八十年代,英國的英格斯公司開發了成膜氟蛋白泡沫滅火劑,到了九十年代,我國*部天津消防研究所也研制成功了成膜氟蛋白泡沫滅火劑。
當前,在泡沫滅火劑的技術上,國內的企業已基本趕上發達國家的水平了,以大的泡沫滅火劑生產企業興化鎖龍消防藥劑公司為例,該企業已能生產上述各類泡沫滅火劑,其中低粘度成膜氟蛋白泡沫滅火劑已達到*水平,遠銷中東和東南亞各國。
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