CN105963897A - 多组分水系灭火剂用缓蚀添加剂 - Google Patents

多组分水系灭火剂用缓蚀添加剂 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种多组分水系灭火剂用缓蚀添加剂，其各组分在灭火剂体系中的浓度为：钼酸钠0.5‑1.0 g/L；三聚磷酸钠0.3‑0.5 g/L；硫脲0.6‑0.8g/L；柠檬酸0.2‑0.4 g/L；钨酸铵0.1‑0.4 g/L；葡萄糖酸钠0.1‑0.4 g/L；苯并三氮唑0.4‑0.8 g/L，所述灭火剂体系指包含了原水系灭火剂总组成及缓蚀添加剂总组成的混合溶液，其配制方法为：将原水系灭火剂总组成配制为总体积75%左右的浓缩液，将缓蚀添加剂总组成配制为总体积15%左右的浓缩液，然后将两者混合，再加入水定容至总体积。本发明所述的缓蚀添加剂可以10倍左右降低原灭火剂对金属铜的腐蚀性，显著降低对金属铜的腐蚀速率，使多组分水系灭火剂适用于现役铜材质消防灭火装备。

Description

多组分水系灭火剂用缓蚀添加剂
技术领域
本发明涉及一种缓蚀添加剂，具体为一种添加入多组分水系灭火剂中用于降低其对金属器材的腐蚀性的添加剂。
背景技术
当前，火灾的危害性日益凸显，对高效环保且价格低廉的灭火剂的需求也日益迫切。水作为不燃液体，是最原始、最常用的灭火剂，同时也是来源最丰富，使用最方便、最廉价的灭火剂，广泛用于扑灭建筑、森林、草原和井下火灾。在水中加入某些提高灭火性能的添加剂，所形成的体系称为水系灭火剂。灭火性能高的的水系灭火剂，通常包含灭火机理各异的多种功能添加剂；在扑灭火灾燃烧反应时，各种添加剂功能协同，几种灭火机理同时作用，才能起到快速灭火的作用。
目前，灭火效能高的水系灭火剂通常选用氯化铵、碳酸铵、碳酸氢铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵盐类等，这些物质溶解到水中后产生的氯离子、铵根离子、磷酸根离子、碳酸根离子等阴阳离子对金属材料具有很强的腐蚀性；然而，当前制式灭火装备通常采用铜、铝、钢等金属材料，这些金属材料一旦接触较高浓度的无机盐溶液就会发生腐蚀反应导致金属材质管道损坏或喷口堵塞，使消防灭火车或者喷洒装置报废；同样道理，多组分的水系灭火剂一般也不能采用金属材质作为容器包装材料。例如，专利ZL 201110202121.0复配协同型A,B类水系灭火剂所提供的灭火剂，其灭火效能很高，但由于其中所包含盐类组分较多，故对消防装备常用金属材质尤其是金属铜就具有极大的腐蚀性，不能在采用铜材质作为外包装或管道、喷口的现役制式消防装备使用，极大地限制了其应用领域。
多组分水系灭火剂对金属材质消防装备的高腐蚀性问题已成为目前消防领域中急需解决的瓶颈问题，依据金属腐蚀与防护的原理，解决腐蚀性问题的处理方法有两种：第一种方法是在灭火液容器或管道、喷口内部涂覆上一层具有防腐蚀性能的防护层，但是这种方法具有很大的局限性，难以操作，并且造价非常高，故实用价值不大。第二种方法是在灭火液中加入缓蚀添加剂，选择合适的有针对性的缓蚀剂可以降低灭火液对于特定材质容器或管道、喷口的腐蚀性，这是较为容易操作的方法，但是，采用多种无机盐与水溶性有机物复配而成的水系灭火剂，虽然灭火效能较高，但由于其包含较高浓度的氯离子、铵根离子、磷酸根离子、碳酸根离子等阴阳离子，故常常对铜、铝、钢等金属材料尤其是金属铜具有很强的腐蚀性；故不能在采用铜材质作为外包装或管道、喷口的现役制式消防装备使用，极大地限制了其应用领域。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于采用多种无机盐与水溶性有机物复配而成的水系灭火剂，以降低其对金属材质消防装备腐蚀性，以期使多组分水系灭火剂可在金属材料尤其是金属铜材质作为外包装、管道、喷口等关键部位的现役制式消防灭火装备中正常使用，拓展多组分水系灭火剂的应用范围。
实现本发明目的的技术解决方案是：一种多组分水系灭火剂用缓蚀添加剂，所述的缓蚀添加剂各组分在灭火剂总体系中的含量浓度如下表所示：
所述灭火剂总体系指包含了水系灭火剂总组成及缓蚀添加剂总组成的混合溶液。
与现有技术相比，本发明的优点在于：（1）缓蚀添加剂的浓度低，在多组分水系灭火剂溶液中添加后，原灭火剂溶液的基本理化性质不会发生显著变化，对原灭火剂溶液的灭火效能不会产生负面影响。（2）可以10倍左右降低原灭火剂对金属铜的腐蚀性，显著降低对金属铜的腐蚀速率，使多组分水系灭火剂适用于现役铜材质消防灭火装备。（3）缓蚀添加剂的添加不需要有特殊的附加设备，操作非常简单，为简单的物理过程，不需要改变金属设备和构件的材质，也不需要进行表面处理。（4）缓蚀添加剂适用于密闭系统和半密闭系统中。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业技术人员更全面地理解本发明。
本发明所述的多组分水系灭火剂用缓蚀添加剂制法与用法如下步骤所示：
（1）多组分水系灭火剂用缓蚀添加剂的总组分组成
缓蚀添加剂的使用浓度一般都不高，对于包含了原水系灭火剂总组分及缓蚀添加剂总组分的整个灭火剂体系而言，本发明所述的缓蚀添加剂各组分在整个灭火剂体系的浓度含量如下表1所示：
表1
（2）多组分水系灭火剂用缓蚀添加剂的使用方法
制备包含了原水系灭火剂全组分及缓蚀添加剂全组分的混合溶液即灭火剂体系，按如下工艺流程进行：
⑴配料计算。根据多组分水系灭火剂的组成和表1所述的缓蚀添加剂的组成，准确计量各种原材料的质量。
⑵配料称量。准确称取各种配料，块体状固体配料需要进行粉碎细化处理，以利于溶解。
⑶制备灭火剂浓缩液。将多组分水系灭火剂的所有配料溶解，形成总体积75%左右的浓缩液。
⑷制备缓蚀添加剂浓缩液。将缓蚀添加剂的所有配料溶解，形成总体积15%左右的浓缩液。
⑸灭火剂浓缩液与缓蚀添加剂浓缩液混合。将第（3）步制得的灭火剂浓缩液与第（4）步制得的缓蚀添加剂浓缩液混合。
⑹定容。在第（5）步灭火剂浓缩液与缓蚀添加剂浓缩液的混合溶液中加入足量溶剂水，定容至预算的总体积，所得溶液即为低腐蚀性的多组分水系灭火剂。
采用RCC-Ⅲ旋转挂片腐蚀试验仪，依据GB 17835-2008 水系灭火剂的方法测试各实施例的对金属铜的腐蚀特征。
对比例 原多组分水系灭火剂
以专利ZL 201110202121.0复配协同型A,B类水系灭火剂不添加本发明所述的缓蚀添加剂为对比例。
其配方组成为：水；氟碳表面活性剂Fc-6201：1 ml/L；甜菜碱DSB：3 ml/L；聚乙烯醇：0.25 g/L；十二烷基硫酸钠K12：2 g/L；碳酸铵：20 g/L；碳酸氢铵：10g/L；尿素：2 g/L；三（二氯乙基）磷酸酯 3 ml/L；吐温TW80：0.02ml/L；磷酸铵：2.5 g/L；硅酸钠：0.02 g/L；水杨酯苯酯：0.3 g/L；氧化硅：0.2 g/L；低脂果胶：0.3 g/L；1,2-羟基硬脂酸：0.1 g/L；硫酸铵：1.5 g/L；乙二醇：2 ml/L；硫酸铜：0.5 g/L；荧光黄：2mg/L；钼酸铵：0.04 g/L；苯甲酸：0.4 g/L。
本对比例的制备方法为：将所有组分溶解并定容至预算的总体积。
本对比例对金属铜的腐蚀特征参数见表2。
实施例1
多组分水系灭火剂的配方组分同对比例，具体为：水；氟碳表面活性剂Fc-6201：1 ml/L；甜菜碱DSB：3 ml/L；聚乙烯醇：0.25 g/L；十二烷基硫酸钠K12：2 g/L；碳酸铵：20 g/L；碳酸氢铵：10g/L；尿素：2 g/L；三（二氯乙基）磷酸酯 3 ml/L；吐温TW80：0.02ml/L；磷酸铵：2.5 g/L；硅酸钠：0.02 g/L；水杨酯苯酯：0.3 g/L；氧化硅：0.2 g/L；低脂果胶：0.3 g/L；1,2-羟基硬脂酸：0.1 g/L；硫酸铵：1.5 g/L；乙二醇：2 ml/L；硫酸铜：0.5 g/L；荧光黄：2mg/L；钼酸铵：0.04 g/L；苯甲酸：0.4 g/L。
缓蚀添加剂的配方组成为：钼酸钠0.7 g/L；三聚磷酸钠0.5 g/L；硫脲0.6g/L；柠檬酸0.3g/L；钨酸铵0.2 g/L；葡萄糖酸钠0.1 g/L；苯并三氮唑0.6 g/L。
低腐蚀性的多组分水系灭火剂的制备方法为：将原水系灭火剂全配方配制为总体积75%左右的浓缩液，将缓蚀添加剂全配方配制为总体积15%左右的浓缩液，然后将两者混合，再加入水定容至总体积。
本实施例对金属铜的腐蚀特征参数见表2。
实施例2
多组分水系灭火剂的配方组分同对比例，具体为：水；氟碳表面活性剂Fc-6201：1 ml/L；甜菜碱DSB：3 ml/L；聚乙烯醇：0.25 g/L；十二烷基硫酸钠K12：2 g/L；碳酸铵：20 g/L；碳酸氢铵：10g/L；尿素：2 g/L；三（二氯乙基）磷酸酯 3 ml/L；吐温TW80：0.02ml/L；磷酸铵：2.5 g/L；硅酸钠：0.02 g/L；水杨酯苯酯：0.3 g/L；氧化硅：0.2 g/L；低脂果胶：0.3 g/L；1,2-羟基硬脂酸：0.1 g/L；硫酸铵：1.5 g/L；乙二醇：2 ml/L；硫酸铜：0.5 g/L；荧光黄：2mg/L；钼酸铵：0.04 g/L；苯甲酸：0.4 g/L。
缓蚀添加剂的配方组成为：钼酸钠0.5g/L；三聚磷酸钠0.3g/L；硫脲0.7g/L；柠檬酸0.4 g/L；钨酸铵0.1 g/L；葡萄糖酸钠0.4 g/L；苯并三氮唑0.4 g/L。
低腐蚀性的多组分水系灭火剂的制备方法为：将原水系灭火剂全配方配制为总体积75%左右的浓缩液，将缓蚀添加剂全配方配制为总体积15%左右的浓缩液，然后将两者混合，再加入水定容至总体积。
本实施例对金属铜的腐蚀特征参数见表2。
实施例3
多组分水系灭火剂的配方组分同对比例，具体为：水；氟碳表面活性剂Fc-6201：1 ml/L；甜菜碱DSB：3 ml/L；聚乙烯醇：0.25 g/L；十二烷基硫酸钠K12：2 g/L；碳酸铵：20 g/L；碳酸氢铵：10g/L；尿素：2 g/L；三（二氯乙基）磷酸酯 3 ml/L；吐温TW80：0.02ml/L；磷酸铵：2.5 g/L；硅酸钠：0.02 g/L；水杨酯苯酯：0.3 g/L；氧化硅：0.2 g/L；低脂果胶：0.3 g/L；1,2-羟基硬脂酸：0.1 g/L；硫酸铵：1.5 g/L；乙二醇：2 ml/L；硫酸铜：0.5 g/L；荧光黄：2mg/L；钼酸铵：0.04 g/L；苯甲酸：0.4 g/L。
缓蚀添加剂的配方组成为：钼酸钠1.0 g/L；三聚磷酸钠0.4 g/L；硫脲0.8g/L；柠檬酸0.2 g/L；钨酸铵0.4 g/L；葡萄糖酸钠0.3 g/L；苯并三氮唑0.8 g/L。
低腐蚀性的多组分水系灭火剂的制备方法为：将原水系灭火剂全配方配制为总体积75%左右的浓缩液，将缓蚀添加剂全配方配制为总体积15%左右的浓缩液，然后将两者混合，再加入水定容至总体积。
本实施例对金属铜的腐蚀特征参数见表2。
表2 各实施例对金属铜的腐蚀特征
转速（r/min） 时间（d） 温度(℃) 平均腐蚀速度（g/m2.h）
对比例 80 3 20 42.857
实施例1 80 3 20 6.786
实施例2 80 3 20 7.143
实施例3 80 3 20 4.167
结果表明，本发明的多组分水系灭火剂用缓蚀添加剂可以10倍左右降低原灭火剂对金属铜的腐蚀性，显著降低对金属铜的腐蚀速率，使多组分水系灭火剂适用于现役铜材质消防灭火装备。

Claims (1)

1.一种多组分水系灭火剂用缓蚀添加剂，所述的缓蚀添加剂各组分在灭火剂总体系中的含量浓度如下表所示：
。
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