CN108837362A - 适用于变压器油火的水系灭火剂 - Google Patents

Abstract

本发明介绍了一种适用于变压器油火的水系灭火剂，属于消防灭火技术领域，其原料按重量百分比计包括：0.1％～2％的氟碳表面活性剂；1％～3％的表面活性甜菜碱；0.5％～2％的缓蚀剂；2％～4％的抗冻剂；余量为水。本发明所述适用于变压器油火的水系灭火剂，氟碳表面活性剂、表面活性甜菜碱复配作为乳化剂，将变压器油乳化，快速形成稳定的溶胶体系，使变压器油滴隔离开，迅速阻止燃烧，防止复燃；添加缓蚀剂，能够在灭火装置的金属表面自组装成膜，起到防止设备腐蚀或缓解设备的腐蚀的作用；添加抗冻剂，扩大灭火剂的应用范围；所有成分都是非离子型化合物，绝缘性能优良，灭火效率高，防复燃能力强，使用安全可靠，无毒无害，十分适用于变电站中变压器油火扑灭。

Description

适用于变压器油火的水系灭火剂

技术领域

本发明属于消防灭火技术领域，涉及一种适用于变压器油火的水系灭火剂。

背景技术

油浸电力变压器总是存在着发生火灾的危险，由于过电压、短路等引起的内部电弧使油温超过燃点，并分解出多种可燃气体，一旦内部超压造成油箱泻爆、破裂，导致氧气进入，遇明火即可引起火灾，造成重大危害。目前，变压器灭火系统主要为排油注氮灭火装置、泡沫灭火装置，水喷雾灭火装置。然而排油注氮灭火装置灭火效率低，成本高、且存在误动作情况，一旦误动作，会对变压器主体造成严重损坏；泡沫灭火装置灭火效率一般，但是环境污染严重；水喷雾灭火装置灭火效率较高，但耗水量高，其致命点是在0℃以下结冰，不能在寒冷地带使用，极大的限制了其应用范围。

目前，国内外对变压器油火灭火剂的相关研究很少，中国专利CN1188678A公开了一种水系灭火剂，该灭火剂主成分为磷酸及其盐类、硼酸及其盐类、碳酸盐和硅酸盐，主要是针对木材火和汽油火；中国专利CN101366999A介绍了一种水系灭火剂，其成分为含氟表面活性剂、脂肪醇、阻燃剂等，主要是用于扑灭汽油火和工业乙醇火。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种适用于变压器油火的水系灭火剂，该水系灭火剂可对变压器油火快速，有效的进行灭火，且使用安全可靠，无毒无害。

本发明提供的这种适用于变压器油火的水系灭火剂，由以下原料混合制成，其原料按重量百分比计包括：

作为一种优选，所述原料按重量百分比计包括：

作为优选，所述氟碳表面活性剂为FS-1157、6201、FN-2、FN-3、FC-3、FC-4、FC-134、FC-154和D-21中的一种或多种组合。氟碳表面活性剂由于氟元素是电负性最强的元素，氟原子难以被极化，使得氟碳链的疏水作用远比碳氢链强，更易聚集成胶束，更快的在变压器油表面铺展、渗透，形成一层薄膜隔绝氧气、减少火焰对变压器油表面的热辐射，窒息火焰；另外，由于氟碳表面活性剂其特殊的结构，呈现出很多特殊性能，它具有高表面活性、高耐热稳定性、高化学惰性。

作为优选，所述表面活性甜菜碱为α-十四烷基甜菜碱、椰子油酰胺丙基甜菜碱、N-(十二酰胺亚丙基)-二甲基甜菜碱、N-十八烷基-N-(2-磺酸基)丙基-N，N-二甲基甜菜碱、双酰胺型磺基甜菜碱、月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱中的一种或多种组合。

作为优选，所述缓蚀剂为苯并三氮唑、巯基苯并噻唑、巯基苯并咪唑、2-苯并噻唑、5-甲氧基-2-(十八烷巯基)苯并咪唑、1-羟乙基-2-十一烷基-1-羧甲基咪唑啉、十一烷基羟乙基羟丙基咪唑啉、咪唑啉羧酸铵、烷基咪唑啉磷酸盐、咪唑啉季铵盐中的一种或多种组合。缓蚀剂能够在金属表面自组装成膜，能够防止设备腐蚀或缓解设备的腐蚀程度，对钢铁、铜、铝等多种金属具有优良的缓蚀能力。

作为优选，所述抗冻剂为乙二醇、甘油中的一种或两种组合。抗冻剂可以扩大灭火剂的应用范围，还可以提升化合物的溶解性，使该灭火剂在北方极寒的地方也能使用。

作为优选，本发明中的水起溶剂作用，并在灭火过程中起冷却、降温作用，以细水雾的形式还可以起到冲淡氧气、窒息火焰的作用。

作为优选，所述适用于变压器油火的水系灭火剂的制备方法，包括：

按预定比例将缓蚀剂、抗冻剂加入到水中，搅拌均匀使缓蚀剂充分溶解，形成混合溶液；将氟碳表面活性剂和表面活性甜菜碱同时加入到混合溶液中，充分搅拌，得到所述适用于变压器油火的水系灭火剂。

研究发现变压器油属于重油，闪点高，燃烧热值高，不易挥发，着火后火焰集中在根部，因此针对变压器油火，除了一般的利用物理隔离、冷却、窒息灭火机理外，对变压器油的乳化作用非常重要，本发明采用氟碳表面活性剂和表面活性甜菜碱复配，发挥乳化作用，使灭火剂分散到变压器油中，将油、水两相乳化形成相对稳定的乳状液，且在油、水两相界面处形成薄膜，降低其表面张力，阻止燃烧。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

(1)本发明所述适用于变压器油火的水系灭火剂，主要成分为氟碳表面活性剂、表面活性甜菜碱、缓蚀剂和抗冻剂，氟碳表面活性剂、表面活性甜菜碱复配作为乳化剂，将变压器油乳化，快速形成稳定的溶胶体系，使变压器油滴隔离开，迅速阻止燃烧，防止复燃。

(2)本发明所述适用于变压器油火的水系灭火剂，所有成分都是非离子型化合物，制备的水系灭火剂的绝缘性能优良，灭火速度快、效率高，防复燃能力强，使用安全可靠，无毒无害，十分适用于变电站中变压器油火扑灭，很好的保障了变压器的安全、稳定运行。

(3)本发明所述适用于变压器油火的水系灭火剂，添加缓蚀剂，能够在灭火装置的金属表面自组装成膜，起到防止设备腐蚀或缓解设备的腐蚀程度的作用，对钢铁、铜、铝等多种金属有优良的缓蚀能力；本发明灭火剂通过添加抗冻剂，扩大灭火剂的应用范围，使该灭火剂在北方极寒的地方也能使用。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种适用于变压器油火的水系灭火剂，由以下原料混合制成，其原料按重量百分比计包括：

在发明人的反复试验中，结果表明所述原料按如下重量百分比计灭火效果更好：

本发明所述适用于变压器油火的水系灭火剂，其制备过程为：

按预定比例将缓蚀剂、抗冻剂加入到水中，搅拌均匀使缓蚀剂充分溶解，形成混合溶液；将氟碳表面活性剂和表面活性甜菜碱同时加入到混合溶液中，充分搅拌，得到所述适用于变压器油火的水系灭火剂。

本发明提供的适用于变压器油火的水系灭火剂，使用时按重量比为1：15的比例将其与水混合，然后将稀释溶液装罐到细水雾灭火装置中，最终以细水雾喷向变压器油火进行灭火，该灭火剂存放时，应将其保存在密封、遮光的容器中。

以下是发明人在试验中的部分实施例：

实施例1

分别称取1kg十一烷基羟乙基羟丙基咪唑啉，3kg乙二醇，93.9kg水，在反应釜中均匀搅拌1h，再称取0.1kg氟碳表面活性剂FS-1157，1.4kg的α-十四烷基甜菜碱加入反应釜中，搅拌1h后得到样品1。

实施例2

分别称取1kg十一烷基羟乙基羟丙基咪唑啉，3kg乙二醇，92kg水，在反应釜中均匀搅拌1h，再称取2kg氟碳表面活性剂FS-1157，2kg椰子油酰胺丙基甜菜碱加入反应釜中，搅拌1h后得到样品2。

实施例3

分别称取0.8kg十一烷基羟乙基羟丙基咪唑啉，2.5kg乙二醇，94.6kg水，在反应釜中均匀搅拌1h，再称取1kg氟碳表面活性剂FN-2，1.3kg双酰胺型磺基甜菜碱加入反应釜中，搅拌1h后得到样品3。

实施例4

分别称取1.2kg十一烷基羟乙基羟丙基咪唑啉，3kg乙二醇，93.05kg水，在反应釜中均匀搅拌1h，再称取1.5kg氟碳表面活性剂FS-1157，1.6kg月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱加入反应釜中，搅拌1h后得到样品4。

实施例5

分别称取1.5kg苯并三氮唑，2.8kg乙二醇，93.9kg水，在反应釜中均匀搅拌1h，再称取1.2kg氟碳表面活性剂FS-1157，1kg椰子油酰胺丙基甜菜碱加入反应釜中，搅拌1h后得到样品5。

对比例

引用某专利中B类火灾阻燃灭火剂配方，分别称取2kg的低碳醇，15kg的脂肪醇混合物、20kg的脂肪酸，5kg的水，在反应釜中均匀搅拌1h，再称取58kg乙氧基叔胺，加入反应釜中，搅拌1h后得到样品6。

应用例1

采用中压细水雾泵组和喷头进行灭火，泵组压力为3.5Mpa，流量为15L/min，应用实施例样品1～5和对比例配置灭火剂样品进行灭火，首先将直径为80cm的油盘放在水平地面上，依次在油盘中加入10L水(起降温作用)，5L的25#克拉玛依变压器油，250mL汽油(用于引燃)，然后点燃火盘，先预燃180s后启动水泵组，升高水泵压力，实施灭火，待明火熄灭后停止泵组，并记录灭火时间，为保证试验的重复性，每组试验开展至少3次，取平均值，以上6种灭火剂样品的有效灭火时间对比如下：

应用例2

根据国标GB15308-2006《泡沫灭火剂》第5.10.5.2中的规定设置灭火剂抗烧性试验，记录100％的燃料面积被引燃的时间，即100％抗烧时间。以上6种样品100％抗烧时间对比如下：

以上实施例表明，本发明适用于变压器油火的水系灭火剂的灭火时间与对比例样品相比，有效灭火时间最短仅为7s，而对比例的需要31s，本发明水系灭火剂的抗烧时间达到17min，而对比例只有9min，说明本发明水系灭火剂的灭火效率高、灭火速度快、乳化抗烧能力强，同时降低用水量。本发明适用于变电站中变压器油火灭火，所有组分都为非离子型化合物，绝缘性好，可以快速扑灭变压器火灾，防止进一步破坏大型电气设备，为电力系统安全稳定运行提供了保障。

Claims (7)

1.一种适用于变压器油火的水系灭火剂，其特征在于，由以下原料混合制成，其原料按重量百分比计包括：

2.根据权利要求1所述适用于变压器油火的水系灭火剂，其特征在于，所述原料按重量百分比计包括：

3.根据权利要求1或2所述适用于变压器油火的水系灭火剂，其特征在于，所述氟碳表面活性剂为FS-1157、6201、FN-2、FN-3、FC-3、FC-4、FC-134、FC-154和D-21中的一种或多种组合。

4.根据权利要求1或2所述适用于变压器油火的水系灭火剂，其特征在于，所述表面活性甜菜碱为α-十四烷基甜菜碱、椰子油酰胺丙基甜菜碱、N-(十二酰胺亚丙基)-二甲基甜菜碱、N-十八烷基-N-(2-磺酸基)丙基-N，N-二甲基甜菜碱、双酰胺型磺基甜菜碱、月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱中的一种或多种组合。

5.根据权利要求1或2所述适用于变压器油火的水系灭火剂，其特征在于，所述缓蚀剂为苯并三氮唑、巯基苯并噻唑、巯基苯并咪唑、2-苯并噻唑、5-甲氧基-2-(十八烷巯基)苯并咪唑、1-羟乙基-2-十一烷基-1-羧甲基咪唑啉、十一烷基羟乙基羟丙基咪唑啉、咪唑啉羧酸铵、烷基咪唑啉磷酸盐、咪唑啉季铵盐中的一种或多种组合。

6.根据权利要求1或2所述适用于变压器油火的水系灭火剂，其特征在于，所述抗冻剂为乙二醇、甘油中的一种或两种组合。

7.根据权利要求1～6中任一项所述适用于变压器油火的水系灭火剂的制备方法，其特征在于，包括：

按预定比例将缓蚀剂、抗冻剂加入到水中，搅拌均匀使缓蚀剂充分溶解，形成混合溶液；

将氟碳表面活性剂和表面活性甜菜碱同时加入到混合溶液中，充分搅拌，得到所述适用于变压器油火的水系灭火剂。