CN111135522A - 灭火剂及灭火器 - Google Patents

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严洪
张晓鹰
陈伟军
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李媛
刘颜泉
朱健勇
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Abstract

本发明提供了一种灭火剂，由以下重量份数的组分制成：氯化铵10‑20份，磷酸二铵90‑100份，碳酸氢钠90‑100份，尿素20‑30份，硫酸铵70‑90份，硅酸钠10‑20份，水280‑340份。本发明灭火剂具有高效的阻燃作用，灭火剂组合物各组分对人体无毒无害，同时对环境无影响；制备的灭火器使用方便，直接扔向火源中即可实现灭火。

Description

灭火剂及灭火器
技术领域
本发明涉及一种灭火剂，还涉及一种灭火器。
背景技术
火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。近年来，被称为灭火工具的产品正在多样化。灭火器的种类很多，按其移动方式可分为：手提式和推车式；按驱动灭火剂的动力来源可分为：储气瓶式、储压式、化学反应式；按所充装的灭火剂则又可分为：泡沫、干粉、卤代烷、二氧化碳、清水等。其中泡沫灭火器和干粉灭火器生活中最常见。
泡沫灭火器内有两个容器，分别盛放两种液体，它们是硫酸铝和碳酸氢钠溶液，两种溶液互不接触，不发生任何化学反应。(平时千万不能碰倒泡沫灭火器)当需要泡沫灭火器时，把灭火器倒立，两种溶液混合在一起，就会产生大量的二氧化碳气体，其作用原理是利用两种药剂混合后发生化学反应，产生压力使药剂喷出，从而扑灭火灾。但不能扑救B类火灾中的水溶性可燃、易燃液体的火灾，如醇、酯、醚、酮等物质火灾。
普通干粉灭火剂主要由活性灭火组分、疏水成分、惰性填料组成，疏水成分主要有硅油和疏水白炭黑，惰性填料种类繁多，主要起防振实、结块，改善干粉运动性能。灭火组分是干粉灭火剂的核心，能够起到灭火作用的物质主要有：K2CO3、KHCO3、NaCl、KCl、(NH4)2SO4、NH4HSO4、NaHCO3、K4Fe(CN)6·3H2O、Na2CO3等，国内已经生产的产品有：磷酸铵盐、碳酸氢钠、氯化钠、氯化钾干粉灭火剂。干粉灭火器是利用二氧化碳气体或氮气气体作动力，将筒内的干粉喷出灭火的。干粉灭火器不能用于扑灭金属燃烧火灾。
清水灭火器中的灭火剂是清水，每千克水自常温加热至沸点并完全蒸发汽化，可以吸收2593.4KJ的热量，因此，水利用自身吸收显热和潜热的能力发挥冷却灭火作用，是其它灭火剂所无法比拟的。此外，水被汽化后形成的水蒸气为惰性气体，且体积将膨胀1700倍左右。但是水不能用于扑救密度小于水或不溶于水的可燃液体如汽油、煤油、柴油等油品引发的火灾,对于密度大于水的可燃液体,水虽然可以浮于其表面,但水的表面张力小且没有粘度,在高温环境下蒸发速度快,很难在可燃液体表面形成隔离层:现在人们虽成功研制出了可以漂浮在可燃液体表面上的低张力水,但其不是稳定体系,不能长时间漂浮,并且在高温环境下很快就蒸发殆尽,余下的一部分水将沉降到底部,起不到灭火的作用。
最新出现的还有气溶胶式灭火器，该灭火器是谁都可以使用的灭火器，但是很难应对大火。而且，灭火剂的成分并不是全部安全，存在孩童及老人误饮用从而引发问题的风险。
在这样的背景下，现有的灭火剂除气溶胶灭火器外都对盛装灭火剂的容器有较高要求，如保护区的配套设施都需要抗压防暴，且保护区需设置泄压口。有些大型灭火器，如抗柜式灭火器、灭火筒等器材由于重量大，在实际火灾中操作困难，而且需要对人员进行相关操作培训。基于此，本发明提供一种灭火剂，该灭火剂制备的简单灭火器操作简单，使用方便。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种灭火剂，解决现有灭火剂适用火灾类型少，灭火效果有限的问题；
本发明的第二目的是提供一种灭火器，解决现有灭火器结构复杂，使用操作不方便的问题。
本发明的第一目的，通过以下技术方案实现：
一种灭火剂，由以下重量份数的组分制成：氯化铵10-20份，磷酸二铵90-100份，碳酸氢钠90-100份，尿素20-30份，硫酸铵70-90份，硅酸钠10-20份，水280-340份。
进一步地，所述灭火剂由以下重量份数的组分制成：氯化铵14-16份，磷酸二铵93-100份，碳酸氢钠94-100份，尿素24-26份，硫酸铵77-82份，硅酸钠13-16份，水290-320份。
进一步地，所述灭火剂由以下重量份数的组分制成：氯化铵15份，磷酸二铵100份，碳酸氢钠100份，尿素25份，硫酸铵80份，硅酸钠15份，水300份。
本发明灭火剂灭火的原理及各组份的作用如下：火灾过程中，物质燃烧释放大量的热量，促使本发明灭火剂中各组份发生化学反应，具体为：氯化铵遇热分解成氨气与盐酸,同时有冷却作用；磷酸二铵遇热分解成氨气及磷酸一铵,此反应为吸热反应；硫酸铵遇热分解成氨气及硫酸,此反应为吸热反应；尿素加热产生氨气及氰酸,氰酸进一步水解生成氨气及二氧化碳,此为吸热反应；碳酸氢钠与生成的盐酸和硫酸反应出大量的CO2和水；经过上述反应产生了大量的氨气，二氧化碳和水，隔绝了氧气具有阻燃作用，同时反应过程吸收周围环境大量的热，此外氨气与氧气燃烧反应生成氮气，降低了氧气浓度，同时也起到隔离作用。氯化铵、尿素、磷酸二铵和硫酸铵在反应产生氨气的过程中，具有协同作用，氯化铵、硫酸铵热分解产生的酸又与碳酸氢钠反应，进一步增加具有隔离作用的气体。硅酸钠又名水玻璃，可以在燃烧物表面扩散形成玻璃样覆膜，形成物理阻隔，防止再次燃烧。
本发明的第二目的，通过以下技术方案实现：
一种灭火器，将上述灭火剂装于受到冲击会被破坏的容器中密封即制得所述灭火器。
优选地，所述容器为玻璃容器或者树脂容器。
所述灭火器的使用方法如下：使用过程中，直接将盛装有灭火剂的容器扔进火源中摔碎，使灭火剂扩散。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明灭火剂具有高效的阻燃作用。使用时投向火灾现场，在高温加热下，发生一系列吸收热量的化学反应，产生大量的氨气、二氧化碳、氮气和水，气体体积较固体体积瞬间膨胀，阻隔氧气，同时吸收大量热量，使火灾瞬间灭火，降低火灾现场温度，硅酸钠在燃烧物表面扩散形成玻璃样覆膜，形成物理阻隔，避免复燃。
(2)本发明灭火剂组合物各组分对人体无毒无害，同时对环境无影响。
(3)本发明制备的灭火器只需将灭火剂装于易碎的容器中密封即可，使用时直接将容器扔进火源中摔碎，使灭火剂扩散，实现灭火，操作方便，无需对人员进行操作培训。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明技术方案做进一步说明。实施例中各组分的含量均为重量份数。
实施例1
一种灭火剂，由以下重量份数的组分制成：氯化铵15g，磷酸二铵100g，碳酸氢钠100g，尿素25g，硫酸铵80g，硅酸钠15g，水300g。将上述组分混合均匀后，装于玻璃瓶中，密封即到到灭火器。使用过程中，直接将盛装有灭火剂的玻璃容器扔进火源中摔碎，使灭火剂扩散，达到减弱火势灭火的目的。
实施例2
一种灭火剂，由以下重量份数的组分制成：氯化铵15g，磷酸二铵95g，碳酸氢钠94g，尿素25g，硫酸铵82g，硅酸钠15g，水294g。将上述组分混合均匀后，装于玻璃瓶中，密封即到到灭火器。使用过程中，直接将盛装有灭火剂的玻璃容器扔进火源中摔碎，使灭火剂扩散，达到减弱火势灭火的目的。
实施例3
一种灭火剂，由以下重量份数的组分制成：氯化铵10g，磷酸二铵100g，碳酸氢钠90g，尿素30g，硫酸铵70g，硅酸钠20g，水280g。将上述组分混合均匀后，装于玻璃瓶中，密封即到到灭火器。使用过程中，直接将盛装有灭火剂的玻璃容器扔进火源中摔碎，使灭火剂扩散，达到减弱火势灭火的目的。
实施例4
一种灭火剂，由以下重量份数的组分制成：氯化铵20g，磷酸二铵90g，碳酸氢钠100g，尿素20g，硫酸铵90g，硅酸钠10g，水290g。将上述组分混合均匀后，装于玻璃瓶中，密封即到到灭火器。使用过程中，直接将盛装有灭火剂的树脂容器扔进火源中摔碎，使灭火剂扩散，达到减弱火势灭火的目的。
实施例5
一种灭火剂，由以下重量份数的组分制成：氯化铵13g，磷酸二铵92g，碳酸氢钠98g，尿素22g，硫酸铵85g，硅酸钠13g，水297g。将上述组分混合均匀后，装于玻璃瓶中，密封即到到灭火器。使用过程中，直接将盛装有灭火剂的玻璃容器扔进火源中摔碎，使灭火剂扩散，达到减弱火势灭火的目的。
实施例6
一种灭火剂，由以下重量份数的组分制成：氯化铵18g，磷酸二铵97g，碳酸氢钠93g，尿素26g，硫酸铵75g，硅酸钠18g，水320g。将上述组分混合均匀后，装于玻璃瓶中，密封即到到灭火器。使用过程中，直接将盛装有灭火剂的玻璃容器扔进火源中摔碎，使灭火剂扩散，达到减弱火势灭火的目的。
实施例7
一种灭火剂，由以下重量份数的组分制成：氯化铵14g，磷酸二铵93g，碳酸氢钠96g，尿素24g，硫酸铵82g，硅酸钠16g，水340g。将上述组分混合均匀后，装于玻璃瓶中，密封即到到灭火器。使用过程中，直接将盛装有灭火剂的树脂容器扔进火源中摔碎，使灭火剂扩散，达到减弱火势灭火的目的。
实施例8
一种灭火剂，由以下重量份数的组分制成：氯化铵16g，磷酸二铵96g，碳酸氢钠94g，尿素30g，硫酸铵77g，硅酸钠12g，水295g。将上述组分混合均匀后，装于玻璃瓶中，密封即到到灭火器。使用过程中，直接将盛装有灭火剂的玻璃容器扔进火源中摔碎，使灭火剂扩散，达到减弱火势灭火的目的。
性能测试：
采用实施例1的灭火剂作为实验组进行灭火时间测试，在36立方米的木房子里进行模拟火灾，火源为燃烧着的煤油，对比例的灭火剂配方如下：氯化铵15g，磷酸二铵100g，碳酸氢铵100g，尿素25g，硫酸铵80g，硅酸钠15g，水300g，灭火时间结果如下表1所示。
表1本发明实施例1与对比例灭火时间情况
类别 速度
对比例 20～30秒
实施例1 5～10秒
由上表1可见，本发明中采用碳酸氢钠灭火效果优于碳酸氢铵，碳酸氢钠与配方中其他组分产生了明显的协同作用，本发明灭火剂具有高效的阻燃作用。
以上实施例仅本发明的部分实施例，但并不能作为对本发明保护范围的限制，任何基于本发明构思基础上做出的改进和变形，均落入本发明的保护范围之内，具体保护范围以权利要求书记载的为准。

Claims (6)

1.一种灭火剂，由以下重量份数的组分制成：氯化铵10-20份，磷酸二铵90-100份，碳酸氢钠90-100份，尿素20-30份，硫酸铵70-90份，硅酸钠10-20份，水280-340份。
2.根据权利要求1所述灭火剂，其特征在于，所述灭火剂由以下重量份数的组分制成：氯化铵14-16份，磷酸二铵93-100份，碳酸氢钠94-100份，尿素24-26份，硫酸铵77-82份，硅酸钠13-16份，水290-320份。
3.根据权利要求2所述灭火剂，其特征在于，所述灭火剂由以下重量份数的组分制成：氯化铵15份，磷酸二铵100份，碳酸氢钠100份，尿素25份，硫酸铵80份，硅酸钠15份，水300份。
4.一种灭火器，其特征在于，将权利要求1-3任一项所述灭火剂各组分按重量份数比例混合均匀，然后装于受到冲击会被破坏的容器中即制得所述灭火器。
5.根据权利要求4所述灭火器，其特征在于，所述容器为玻璃容器或者树脂容器。
6.一种权利要求4或5所述灭火器的使用方法，其特征在于，使用过程中，直接将盛装有灭火剂的容器扔进火源中摔碎，使灭火剂扩散。
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