CN106540397A - 细水雾型水系灭火剂及其使用方法 - Google Patents

细水雾型水系灭火剂及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种细水雾型水系灭火剂，其特征在于，所述水系灭火剂包含第一灭火组合物和第二灭火组合物。通过带有相反电荷的聚合物添加剂之间的静电吸引所产生的水滴锚定作用和铺展作用，大大改善水系灭火剂的灭火时间和抗复燃时间；同时可降解性能优于现有技术中的大多数水系灭火剂，环保影响更小。

Description

细水雾型水系灭火剂及其使用方法
技术领域
本发明属于消防技术领域；涉及一种水系灭火剂及其使用方法，更具体地，涉及一种细水雾型水系灭火剂及其使用方法。
背景技术
根据消防燃烧理论，火灾是可燃物的燃烧反应，需要有可燃物、助燃物和点火源三个条件才可以发生。因此，预防和控制火灾的基本原理就是破坏燃烧的其中一个或几个条件。当可燃物燃烧后，必须采取相应的灭火方法，使燃烧中断，在一定程度上降低火灾危害性。灭火可通过冷却、窒息、隔离、化学抑制四个基本原理进行灭火。通常的灭火剂是两种或两种以上基本原理共同发挥作用。
然而，目前广泛使用的各类灭火剂在灭火性能或者环境保护方面均或多或少存在不足之处，而且对火灾烟气的抑制作用非常有限。哈龙系列灭火剂含有氟利昂等破坏臭氧层的物质，根据国际蒙特利尔议定和我国行业淘汰计划，正在逐步淘汰。目前，哈龙灭火剂的替代研究可分为两大方向：(1) 以其它灭火体系替代的应用研究。如以CO2、细水雾灭火体系等进行替代；(2) 开发一种新型高效、绿色环保、成本低廉并能够消除火场有毒浓烟的灭火体系，这对于促进国内外消防事业的发展有着十分重要的意义。
这其中，细水雾型水系灭火剂不仅灭火效率高，而且对环境影响较小；同时兼具气体灭火和水灭火的双重优点，又最大化的降低了它们的缺点，正在成为世界上发展最快，市场前景最好的绿色环保和高效节水的灭火剂。
细水雾型水系灭火剂在细水雾中添加一些高效灭火添加剂，以水为载体，从而同时实现物理灭火和化学灭火。其中，物理灭火机理主要是细水雾对燃料表面的隔氧和降温；化学灭火机理主要是阻断燃料燃烧中的化学反应链。
添加剂分为无机盐类添加剂和有机类添加剂两类，后者主要由表面活性剂、遮光剂和粘性调节剂组成，或者由表面活性剂、稳定剂和溶剂组成。无机盐添加剂的灭火性能强于一般的细水雾添加剂，然而无机盐在水溶液中容易电离，电离生成的金属离子对精密仪器和金属材质造成严重损害，所以无机盐添加剂的应用范围受到很大限制。有机类添加剂主要通过改善细水雾的流动性能和增强细水雾的遮光性来改善细水雾的灭火性能；然而细水雾隔氧效果有待改进，溶液在燃料表面的铺展性不够理想；同时表面活性剂、稳定剂和粘性调节剂等通常为高碳链烃，难以降解。
为了兼顾灭火效率和环保影响，人们更多从灭火剂组分种类选择、含量改进和多组分复配等角度进一步改善细水雾型水系灭火剂的放灭火性能。然而，大部分人却忽略了一个显而易见的事实：由于水的流动性很强，大部分水并未真正发挥灭火作用即流失掉。根据美国消防协会(NFPA)的研究报告，在各类火灾中，水系灭火剂的平均利用率仅为29.6%。另一方面，大部分流失的水携带添加剂导致未着火区域产生二次灾难和环保次生灾难。这在疏水性表面的被保护空间以及存在高度梯度的被保护空间更为常见。
因此，针对上述缺陷，迫切需要寻找一种能够兼顾灭火效率和环保影响并且提高平均利用率的水系灭火剂。
发明内容
为实现上述目的，一方面，本发明提供了一种细水雾型水系灭火剂，其特征在于，所述水系灭火剂包含第一灭火组合物和第二灭火组合物。
根据前述的细水雾型水系灭火剂，其中，所述第一灭火组合物包含氯化钠9-10份、乙二醇单丁醚6-7份、二乙二醇单丁醚1.0-1.2份、十二烷基硫酸钠3.4-3.6份、乙二醇0.1-0.3份、乙醇0.4-0.6、正癸醇0.1-0.3份、氟碳表面活性剂0.2-0.4份、烷基糖苷0.5-0.7份、磷酸氢二铵0.5-0.7份和水72-73份。
根据前述的细水雾型水系灭火剂，其中，所述氟碳表面活性剂选自非离子型氟碳表面活性剂和阳离子氟碳表面活性剂。优选地，所述氟碳表面活性剂选自非离子型氟碳表面活性剂。
在一个具体实施方式中，所述氟碳表面活性剂为上海久士城化学有限公司的Ee602或Ee606。
根据前述的细水雾型水系灭火剂，其中，所述第一灭火组合物还包含0.5-5.0份的直链型或支链型聚乙烯亚胺。优选地，所述聚乙烯亚胺选自直链型聚乙烯亚胺。
根据前述的细水雾型水系灭火剂，其中，所述直链型聚乙烯亚胺的数均分子量Mn=25000-30000道尔顿。
在一个具体实施方式中，所述直链型聚乙烯亚胺选自天津阿法艾莎化学有限公司的PEI，纯度大于99%，数均分子量Mn=28000道尔顿。
根据前述的细水雾型水系灭火剂，其中，所述第一灭火组合物的pH值为5.0-6.5。优选地，所述第一灭火组合物的pH值为5.0-6.0；更优选地，所述第一灭火组合物的pH值为5.0-5.5。
根据前述的细水雾型水系灭火剂，其中，所述第二灭火组合物包含水和0.5-5.0份的聚丙烯酸。其中，所述聚丙烯酸为丙烯酸均聚物，分子式为(C3H4O2)n，n为20-100。
根据前述的细水雾型水系灭火剂，其中，所述聚丙烯酸的数均分子量Mn=25000-30000道尔顿。
在一个具体实施方式中，所述聚丙烯酸选自Sigma-Aldrich公司的丙烯酸均聚物PAA，纯度大于99%，数均分子量Mn=28000道尔顿。
根据前述的细水雾型水系灭火剂，其中，所述第一灭火组合物的pH值为7.5-9.0。优选地，所述第一灭火组合物的pH值为8.0-9.0；更优选地，所述第一灭火组合物的pH值为8.5-9.0。
另一方面，本发明还提供了一种前述细水雾型水系灭火剂的使用方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：
1) 分别配制第一灭火组合物和第二灭火组合物，搅拌各自溶液呈均一相，并调节至合适的pH值；
2) 分别将第一灭火组合物和第二灭火组合物注入到第一和第二细水雾灭火系统蓄水罐；
3) 启动细水雾灭火系统，将所述第一灭火组合物和第二灭火组合物分别以细水雾形式同时喷射在火灾现场的同一位置，直至扑灭火灾。
发明人发现，在常见的水系灭火剂加入带有相反电荷的聚合物添加剂，结合特定手段，不仅能够增加细水雾雾滴在与火接触瞬间的动量，改善其穿透高温烟气的能力；而且使落在火灾现场的未蒸发水滴能够牢牢地“锚定”在火灾现场表面上，这对于改善水系灭火剂的灭火时间和抗复燃时间非常有利。不希望局限于任何特定理论，发明人相信，上述灭火性能的改善源自带有相反电荷的聚合物添加剂之间的静电吸引所产生的水滴锚定作用和铺展作用。
与现有技术相比，本发明具有下列有益效果：
(1)本发明的水系灭火剂降低了水的流失量，提高了利用率；
(2)本发明的水系灭火剂锚定作用和铺展作用较为显著，从而导致灭火时间和抗复燃时间大大缩短；
(3)带有相反电荷的聚合物与常见水系灭火剂的其它添加剂不产生负面作用，不影响水性灭火剂的有效成分发挥灭火作用，因此具有较高推广价值；
(4)本发明的水系灭火剂可降解性能显著优于现有技术中大多数水系灭火剂，环保影响更小。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
通过下述实施例将有助于理解本发明，但不能限制本发明的范围。在本发明中，如无特别说明，所有化学物质均为市售产品，纯度至少为化学纯。所有百分比含量均为质量百分比。
实施例1
1) 配制第一灭火组合物，所述第一灭火组合物包含氯化钠9.5份、乙二醇单丁醚6.5份、二乙二醇单丁醚1.1份、十二烷基硫酸钠3.5份、乙二醇0.2份、乙醇0.5、正癸醇0.2份、Ee602 0.3份、烷基糖苷0.6份、磷酸氢二铵0.6份和水72.5份以及直链型PEI 0.5份，其中，直链型聚乙烯亚胺选自天津阿法艾莎化学有限公司的PEI，纯度大于99%，数均分子量Mn=28000道尔顿；搅拌溶液呈均一相，并使用盐酸调节至pH值为5.0；
2) 配制第二灭火组合物，所述第二灭火组合物包含水和0.5份的聚丙烯酸，其中聚丙烯酸选自Sigma-Aldrich公司的丙烯酸均聚物PAA，纯度大于99%，数均分子量Mn=28000道尔顿；搅拌溶液呈均一相，并使用氢氧化钠调节至pH值为9.0；
3) 分别将第一灭火组合物和第二灭火组合物注入到第一和第二细水雾灭火系统蓄水罐；
4) 按照如下方法布置火灾现场：称取1kg汽油导入引燃盘，将引燃盘置于燃料支架的正下方，称取40kg的木垛燃烧物。所述木垛由长100cm、宽50cm、高50cm的木条分层钉制而成，每层8根木条均匀摆放，共12层。将所述木垛置于燃料支架上，并位于引燃盘的正上方。引燃木垛燃烧物，燃烧5分钟开始灭火。
5) 启动细水雾灭火系统，相关参数为：喷嘴压力2.0MPa；功率1.8P；流量80L/min；水雾直径小于400微米；将所述第一灭火组合物和第二灭火组合物按照上述参数分别在距离火源3 m处的相反方向上与水平呈30°的细水雾形式同时喷射在火灾现场的同一位置，直至扑灭火灾，记录灭火参数，结果参见表1。
实施例2
1) 配制第一灭火组合物，所述第一灭火组合物包含氯化钠9.5份、乙二醇单丁醚6.5份、二乙二醇单丁醚1.1份、十二烷基硫酸钠3.5份、乙二醇0.2份、乙醇0.5、正癸醇0.2份、Ee602 0.3份、烷基糖苷0.6份、磷酸氢二铵0.6份和水72.5份以及直链型PEI 1.5份，其中，直链型聚乙烯亚胺选自天津阿法艾莎化学有限公司的PEI，纯度大于99%，数均分子量Mn=28000道尔顿；搅拌溶液呈均一相，并使用盐酸调节至pH值为5.5；
2) 配制第二灭火组合物，所述第二灭火组合物包含水和1.5份的聚丙烯酸，其中聚丙烯酸选自Sigma-Aldrich公司的丙烯酸均聚物PAA，纯度大于99%，数均分子量Mn=28000道尔顿；搅拌溶液呈均一相，并使用氢氧化钠调节至pH值为8.5；
4) 按照如下方法布置火灾现场：称取1kg汽油导入引燃盘，将引燃盘置于燃料支架的正下方，称取40kg的木垛燃烧物。所述木垛由长100cm、宽50cm、高50cm的木条分层钉制而成，每层8根木条均匀摆放，共12层。将所述木垛置于燃料支架上，并位于引燃盘的正上方。引燃木垛燃烧物，燃烧5分钟开始灭火。
5) 启动细水雾灭火系统，相关参数为：喷嘴压力2.0MPa；功率1.8P；流量80L/min；水雾直径小于400微米；将所述第一灭火组合物和第二灭火组合物按照上述参数分别在距离火源3 m处的相反方向上与水平呈30°的细水雾形式同时喷射在火灾现场的同一位置，直至扑灭火灾，记录灭火参数，结果参见表1。
实施例3
1) 配制第一灭火组合物，所述第一灭火组合物包含氯化钠9.5份、乙二醇单丁醚6.5份、二乙二醇单丁醚1.1份、十二烷基硫酸钠3.5份、乙二醇0.2份、乙醇0.5、正癸醇0.2份、Ee602 0.3份、烷基糖苷0.6份、磷酸氢二铵0.6份和水72.5份以及直链型PEI 2.5份，其中，直链型聚乙烯亚胺选自天津阿法艾莎化学有限公司的PEI，纯度大于99%，数均分子量Mn=28000道尔顿；搅拌溶液呈均一相，并使用盐酸调节至pH值为5.2；
2) 配制第二灭火组合物，所述第二灭火组合物包含水和2.5份的聚丙烯酸，其中聚丙烯酸选自Sigma-Aldrich公司的丙烯酸均聚物PAA，纯度大于99%，数均分子量Mn=28000道尔顿；搅拌溶液呈均一相，并使用氢氧化钠调节至pH值为8.8；
3) 分别将第一灭火组合物和第二灭火组合物注入到第一和第二细水雾灭火系统蓄水罐；
4) 按照如下方法布置火灾现场：称取1kg汽油导入引燃盘，将引燃盘置于燃料支架的正下方，称取40kg的木垛燃烧物。所述木垛由长100cm、宽50cm、高50cm的木条分层钉制而成，每层8根木条均匀摆放，共12层。将所述木垛置于燃料支架上，并位于引燃盘的正上方。引燃木垛燃烧物，燃烧5分钟开始灭火。
5) 启动细水雾灭火系统，相关参数为：喷嘴压力2.0MPa；功率1.8P；流量80L/min；水雾直径小于400微米；将所述第一灭火组合物和第二灭火组合物按照上述参数分别在距离火源3 m处的相反方向上与水平呈30°的细水雾形式同时喷射在火灾现场的同一位置，直至扑灭火灾，记录灭火参数，结果参见表1。
实施例4
1) 配制第一灭火组合物，所述第一灭火组合物包含氯化钠9.5份、乙二醇单丁醚6.5份、二乙二醇单丁醚1.1份、十二烷基硫酸钠3.5份、乙二醇0.2份、乙醇0.5、正癸醇0.2份、Ee602 0.3份、烷基糖苷0.6份、磷酸氢二铵0.6份和水72.5份以及直链型PEI 3.5份，其中，直链型聚乙烯亚胺选自天津阿法艾莎化学有限公司的PEI，纯度大于99%，数均分子量Mn=28000道尔顿；搅拌溶液呈均一相，并使用盐酸调节至pH值为5.4；
2) 配制第二灭火组合物，所述第二灭火组合物包含水和3.5份的聚丙烯酸，其中聚丙烯酸选自Sigma-Aldrich公司的丙烯酸均聚物PAA，纯度大于99%，数均分子量Mn=28000道尔顿；搅拌溶液呈均一相，并使用氢氧化钠调节至pH值为8.6；
3) 分别将第一灭火组合物和第二灭火组合物注入到第一和第二细水雾灭火系统蓄水罐；
4) 按照如下方法布置火灾现场：称取1kg汽油导入引燃盘，将引燃盘置于燃料支架的正下方，称取40kg的木垛燃烧物。所述木垛由长100cm、宽50cm、高50cm的木条分层钉制而成，每层8根木条均匀摆放，共12层。将所述木垛置于燃料支架上，并位于引燃盘的正上方。引燃木垛燃烧物，燃烧5分钟开始灭火。
5) 启动细水雾灭火系统，相关参数为：喷嘴压力2.0MPa；功率1.8P；流量80L/min；水雾直径小于400微米；将所述第一灭火组合物和第二灭火组合物按照上述参数分别在距离火源3 m处的相反方向上与水平呈30°的细水雾形式同时喷射在火灾现场的同一位置，直至扑灭火灾，记录灭火参数，结果参见表1。
实施例5
1) 配制第一灭火组合物，所述第一灭火组合物包含氯化钠9.5份、乙二醇单丁醚6.5份、二乙二醇单丁醚1.1份、十二烷基硫酸钠3.5份、乙二醇0.2份、乙醇0.5、正癸醇0.2份、Ee602 0.3份、烷基糖苷0.6份、磷酸氢二铵0.6份和水72.5份以及直链型PEI 4.5份，其中，直链型聚乙烯亚胺选自天津阿法艾莎化学有限公司的PEI，纯度大于99%，数均分子量Mn=28000道尔顿；搅拌溶液呈均一相，并使用盐酸调节至pH值为5.3；
2) 配制第二灭火组合物，所述第二灭火组合物包含水和4.5份的聚丙烯酸，其中聚丙烯酸选自Sigma-Aldrich公司的丙烯酸均聚物PAA，纯度大于99%，数均分子量Mn=28000道尔顿；搅拌溶液呈均一相，并使用氢氧化钠调节至pH值为8.7；
3) 分别将第一灭火组合物和第二灭火组合物注入到第一和第二细水雾灭火系统蓄水罐；
4) 按照如下方法布置火灾现场：称取1kg汽油导入引燃盘，将引燃盘置于燃料支架的正下方，称取40kg的木垛燃烧物。所述木垛由长100cm、宽50cm、高50cm的木条分层钉制而成，每层8根木条均匀摆放，共12层。将所述木垛置于燃料支架上，并位于引燃盘的正上方。引燃木垛燃烧物，燃烧5分钟开始灭火。
5) 启动细水雾灭火系统，相关参数为：喷嘴压力2.0MPa；功率1.8P；流量80L/min；水雾直径小于400微米；将所述第一灭火组合物和第二灭火组合物按照上述参数分别在距离火源3 m处的相反方向上与水平呈30°的细水雾形式同时喷射在火灾现场的同一位置，直至扑灭火灾，记录灭火参数，结果参见表1。
比较例1
1) 配制第一灭火组合物，所述第一灭火组合物包含氯化钠9.5份、乙二醇单丁醚6.5份、二乙二醇单丁醚1.1份、十二烷基硫酸钠3.5份、乙二醇0.2份、乙醇0.5、正癸醇0.2份、Ee602 0.3份、烷基糖苷0.6份、磷酸氢二铵0.6份和水72.5份；搅拌溶液呈均一相，并使用盐酸调节至pH值为5.0；
2) 配制第二灭火组合物，所述第二灭火组合物包含水；搅拌溶液呈均一相，并使用氢氧化钠调节至pH值为9.0；
3) 分别将第一灭火组合物和第二灭火组合物注入到第一和第二细水雾灭火系统蓄水罐；
4) 按照如下方法布置火灾现场：称取1kg汽油导入引燃盘，将引燃盘置于燃料支架的正下方，称取40kg的木垛燃烧物。所述木垛由长100cm、宽50cm、高50cm的木条分层钉制而成，每层8根木条均匀摆放，共12层。将所述木垛置于燃料支架上，并位于引燃盘的正上方。引燃木垛燃烧物，燃烧5分钟开始灭火。
5) 启动细水雾灭火系统，相关参数为：喷嘴压力2.0MPa；功率1.8P；流量80L/min；水雾直径小于400微米；将所述第一灭火组合物和第二灭火组合物按照上述参数分别在距离火源3 m处的相反方向上与水平呈30°的细水雾形式同时喷射在火灾现场的同一位置，直至扑灭火灾，记录灭火参数，结果参见表1。
比较例2
1) 配制第一灭火组合物，所述第一灭火组合物包含氯化钠9.5份、乙二醇单丁醚6.5份、二乙二醇单丁醚1.1份、十二烷基硫酸钠3.5份、乙二醇0.2份、乙醇0.5、正癸醇0.2份、Ee602 0.3份、烷基糖苷0.6份、磷酸氢二铵0.6份和水72.5份以及直链型PEI 0.5份，其中，直链型聚乙烯亚胺选自天津阿法艾莎化学有限公司的PEI，纯度大于99%，数均分子量Mn=28000道尔顿；搅拌溶液呈均一相，并使用盐酸调节至pH值为5.0；
2) 配制第二灭火组合物，所述第二灭火组合物包含水和0.5份的直链型PEI，其中，直链型聚乙烯亚胺选自天津阿法艾莎化学有限公司的PEI，纯度大于99%，数均分子量Mn=28000道尔顿；搅拌溶液呈均一相，搅拌溶液呈均一相，并使用盐酸调节至pH值为5.0；
3) 分别将第一灭火组合物和第二灭火组合物注入到第一和第二细水雾灭火系统蓄水罐；
4) 按照如下方法布置火灾现场：称取1kg汽油导入引燃盘，将引燃盘置于燃料支架的正下方，称取40kg的木垛燃烧物。所述木垛由长100cm、宽50cm、高50cm的木条分层钉制而成，每层8根木条均匀摆放，共12层。将所述木垛置于燃料支架上，并位于引燃盘的正上方。引燃木垛燃烧物，燃烧5分钟开始灭火。
5) 启动细水雾灭火系统，相关参数为：喷嘴压力2.0MPa；功率1.8P；流量80L/min；水雾直径小于400微米；将所述第一灭火组合物和第二灭火组合物按照上述参数分别在距离火源3 m处的相反方向上与水平呈30°的细水雾形式同时喷射在火灾现场的同一位置，直至扑灭火灾，记录灭火参数，结果参见表1。
比较例3
1) 配制第一灭火组合物，所述第一灭火组合物包含氯化钠9.5份、乙二醇单丁醚6.5份、二乙二醇单丁醚1.1份、十二烷基硫酸钠3.5份、乙二醇0.2份、乙醇0.5、正癸醇0.2份、Ee602 0.3份、烷基糖苷0.6份、磷酸氢二铵0.6份和水72.5份以及聚丙烯酸 0.5份，其中，聚丙烯酸选自Sigma-Aldrich公司的丙烯酸均聚物PAA，纯度大于99%，数均分子量Mn=28000道尔顿；搅拌溶液呈均一相，并使用氢氧化钠调节至pH值为9.0；
2) 配制第二灭火组合物，所述第二灭火组合物包含水和0.5份的聚丙烯酸，其中聚丙烯酸选自Sigma-Aldrich公司的丙烯酸均聚物PAA，纯度大于99%，数均分子量Mn=28000道尔顿；搅拌溶液呈均一相，并使用氢氧化钠调节至pH值为9.0；
3) 分别将第一灭火组合物和第二灭火组合物注入到第一和第二细水雾灭火系统蓄水罐；
4) 按照如下方法布置火灾现场：称取1kg汽油导入引燃盘，将引燃盘置于燃料支架的正下方，称取40kg的木垛燃烧物。所述木垛由长100cm、宽50cm、高50cm的木条分层钉制而成，每层8根木条均匀摆放，共12层。将所述木垛置于燃料支架上，并位于引燃盘的正上方。引燃木垛燃烧物，燃烧5分钟开始灭火。
5) 启动细水雾灭火系统，相关参数为：喷嘴压力2.0MPa；功率1.8P；流量80L/min；水雾直径小于400微米；将所述第一灭火组合物和第二灭火组合物按照上述参数分别在距离火源3 m处的相反方向上与水平呈30°的细水雾形式同时喷射在火灾现场的同一位置，直至扑灭火灾，记录灭火参数，结果参见表1。
比较例4
1) 配制第一灭火组合物，所述第一灭火组合物包含氯化钠9.5份、乙二醇单丁醚6.5份、二乙二醇单丁醚1.1份、十二烷基硫酸钠3.5份、乙二醇0.2份、乙醇0.5、正癸醇0.2份、Ee602 0.3份、烷基糖苷0.6份、磷酸氢二铵0.6份和水72.5份以及直链型PEI 0.5份，其中，直链型聚乙烯亚胺选自天津阿法艾莎化学有限公司的PEI，纯度大于99%，数均分子量Mn=28000道尔顿；搅拌溶液呈均一相，并使用盐酸调节至pH值为5.0；
2) 配制第二灭火组合物，所述第二灭火组合物包含水和0.5份的直链型PEI，其中，直链型聚乙烯亚胺选自天津阿法艾莎化学有限公司的PEI，纯度大于99%，数均分子量Mn=28000道尔顿；搅拌溶液呈均一相，搅拌溶液呈均一相，并使用氢氧化钠调节至pH值为9.0；
3) 分别将第一灭火组合物和第二灭火组合物注入到第一和第二细水雾灭火系统蓄水罐；
4) 按照如下方法布置火灾现场：称取1kg汽油导入引燃盘，将引燃盘置于燃料支架的正下方，称取40kg的木垛燃烧物。所述木垛由长100cm、宽50cm、高50cm的木条分层钉制而成，每层8根木条均匀摆放，共12层。将所述木垛置于燃料支架上，并位于引燃盘的正上方。引燃木垛燃烧物，燃烧5分钟开始灭火。
5) 启动细水雾灭火系统，相关参数为：喷嘴压力2.0MPa；功率1.8P；流量80L/min；水雾直径小于400微米；将所述第一灭火组合物和第二灭火组合物按照上述参数分别在距离火源3 m处的相反方向上与水平呈30°的细水雾形式同时喷射在火灾现场的同一位置，直至扑灭火灾，记录灭火参数，结果参见表1。
比较例5
1) 配制第一灭火组合物，所述第一灭火组合物包含氯化钠9.5份、乙二醇单丁醚6.5份、二乙二醇单丁醚1.1份、十二烷基硫酸钠3.5份、乙二醇0.2份、乙醇0.5、正癸醇0.2份、Ee602 0.3份、烷基糖苷0.6份、磷酸氢二铵0.6份和水72.5份以及聚丙烯酸 0.5份，其中，聚丙烯酸选自Sigma-Aldrich公司的丙烯酸均聚物PAA，纯度大于99%，数均分子量Mn=28000道尔顿；搅拌溶液呈均一相，并使用盐酸调节至pH值为5.0；
2) 配制第二灭火组合物，所述第二灭火组合物包含水和0.5份的聚丙烯酸，其中聚丙烯酸选自Sigma-Aldrich公司的丙烯酸均聚物PAA，纯度大于99%，数均分子量Mn=28000道尔顿；搅拌溶液呈均一相，并使用氢氧化钠调节至pH值为9.0；
3) 分别将第一灭火组合物和第二灭火组合物注入到第一和第二细水雾灭火系统蓄水罐；
4) 按照如下方法布置火灾现场：称取1kg汽油导入引燃盘，将引燃盘置于燃料支架的正下方，称取40kg的木垛燃烧物。所述木垛由长100cm、宽50cm、高50cm的木条分层钉制而成，每层8根木条均匀摆放，共12层。将所述木垛置于燃料支架上，并位于引燃盘的正上方。引燃木垛燃烧物，燃烧5分钟开始灭火。
5) 启动细水雾灭火系统，相关参数为：喷嘴压力2.0MPa；功率1.8P；流量80L/min；水雾直径小于400微米；将所述第一灭火组合物和第二灭火组合物按照上述参数分别在距离火源3 m处的相反方向上与水平呈30°的细水雾形式同时喷射在火灾现场的同一位置，直至扑灭火灾，记录灭火参数，结果参见表1。
表1 实施例1-5和比较例1-5的灭火参数
试验编号 灭火时间(s) 抗复燃时间(min)
实施例1 43.2 22.4
实施例2 38.3 24.5
实施例3 34.5 26.1
实施例4 31.7 26.7
实施例5 27.9 27.6
比较例1 55.4 15.6
比较例2 56.2 15.1
比较例3 57.4 16.3
比较例4 55.8 16.6
比较例5 54.1 15.3
从表1可以看出，比较例1-5在灭火时间和抗复燃时间上均无统计学显著性差异。这其中，比较例1的第一灭火组合物和第二灭火组合物未使用本发明的直链型PEI和聚丙烯酸；比较例2-5的第一灭火组合物和第二灭火组合物仅仅使用了相同的直链型PEI或者聚丙烯酸。结果表明，无论是不使用本发明带有相反电荷的聚合物添加剂，还是使用同种电荷的聚合物添加剂，均不能明显改善水系灭火剂的灭火性能。
而本发明实施例1-5的灭火剂使用了带有相反电荷的聚合物添加剂，如果以比较例1的数据作为基准，则本发明实施例1-5相对于比较例1灭火时间的减少量与相反电荷的聚合物添加剂的含量呈现出良好的正相关性。也就是说，带有相反电荷的聚合物添加剂的含量越高，灭火时间越是大大缩短。类似地，本发明实施例1-5的灭火剂的抗复燃时间呈现出相同的统计规律。
上述结果表明，在常见的水系灭火剂加入带有相反电荷的聚合物添加剂，结合特定手段，不仅能够增加细水雾雾滴在与火接触瞬间的动量，改善其穿透高温烟气的能力；而且使落在火灾现场的未蒸发水滴能够牢牢地“锚定”在火灾现场表面上，这对于改善水系灭火剂的灭火时间和抗复燃时间非常有利。
此外，按照国标GB/T 21856-2008《化学品快速生物降解性二氧化碳产生试验》对本发明实施例1的水性灭火剂进行检测。结果显示，本发明实施例1的水性灭火剂在28天的生物降解率为77.3%，远大于28天降解60%的快速生物降解性能要求，属于可快速生物降解性化学品，环境负荷极低。考虑到本发明的水性灭火剂中包含难以生物降解的氟碳表面活性剂，上述生物降解率已经显著优于现有技术中的大多数水性灭火剂，环保影响更小。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种细水雾型水系灭火剂，其特征在于，所述水系灭火剂包含第一灭火组合物和第二灭火组合物。
2.根据权利要求1所述的细水雾型水系灭火剂，其中，所述第一灭火组合物包含氯化钠9-10份、乙二醇单丁醚6-7份、二乙二醇单丁醚1.0-1.2份、十二烷基硫酸钠3.4-3.6份、乙二醇0.1-0.3份、乙醇0.4-0.6、正癸醇0.1-0.3份、氟碳表面活性剂0.2-0.4份、烷基糖苷0.5-0.7份、磷酸氢二铵0.5-0.7份和水72-73份。
3.根据权利要求2所述的细水雾型水系灭火剂，其中，所述氟碳表面活性剂选自非离子型氟碳表面活性剂。
4.根据权利要求1-3任一项所述的细水雾型水系灭火剂，其中，所述第一灭火组合物还包含0.5-5.0份的直链型聚乙烯亚胺。
5.根据权利要求4所述的细水雾型水系灭火剂，其中，所述直链型聚乙烯亚胺的数均分子量Mn=25000-30000道尔顿。
6.根据权利要求5任一项所述的细水雾型水系灭火剂，其中，所述第一灭火组合物的pH值为5.0-6.5。
7.根据权利要求1-3任一项所述的细水雾型水系灭火剂，其中，所述第二灭火组合物包含水和0.5-5.0份的聚丙烯酸。
8.根据权利要求7所述的细水雾型水系灭火剂，其中，所述聚丙烯酸的数均分子量Mn=25000-30000道尔顿。
9.根据权利要求8所述的细水雾型水系灭火剂，其中，所述第一灭火组合物的pH值为7.5-9.0。
10.一种权利要求1-9任一项所述的细水雾型水系灭火剂的使用方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：
1) 分别配制第一灭火组合物和第二灭火组合物，搅拌各自溶液呈均一相，并调节至合适的pH值；
2) 分别将第一灭火组合物和第二灭火组合物注入到第一和第二细水雾灭火系统蓄水罐；
3) 启动细水雾灭火系统，将所述第一灭火组合物和第二灭火组合物分别以细水雾形式同时喷射在火灾现场的同一位置，直至扑灭火灾。
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