CN115192955A - 一种高效的三相泡沫灭火剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效的三相泡沫灭火剂，其特征在于：包括黄泥浆35‑55份、氮气23‑29份、空心玻璃微珠13‑16份、纳米黏土6‑11份、蛋白泡沫剂30‑35份、发泡剂4‑9份、表面活性剂7‑12份、碳粉11‑16份、助剂8‑14份。

Description

一种高效的三相泡沫灭火剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及灭火剂技术领域，尤其涉及一种高效的三相泡沫灭火剂及其制备方法。
背景技术
油罐火灾扑灭后，罐体和周围环境温度仍过高，极易引发复燃复爆。若灭火剂可长时间覆盖于油品表面，阻碍可燃气体挥发和环境向油品的传热过程，便能大大降低油品复燃的可能性。泡沫灭火剂是现阶段应用最广泛的油料灭火剂之一，但其高温稳定性较差，当外界温度升高时，泡沫内水分蒸发速率和气体扩散速率迅速提高，泡沫体积膨胀，其稳定性迅速下降，抗复燃能力差。另外，泡沫灭火剂的灭火机理大多局限于蒸发吸热和空气隔绝等物理作用，灭火效率不高。
发明内容
本发明为了解决现有技术的上述不足，提出了一种高效的三相泡沫灭火剂及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种高效的三相泡沫灭火剂，其特征在于：包括黄泥浆35-55份、氮气23-29份、空心玻璃微珠13-16份、纳米黏土6-11份、蛋白泡沫剂30-35份、发泡剂4-9份、表面活性剂7-12份、碳粉11-16份、助剂8-14份和异丙醇4-9份。
优选的，包括黄泥浆43份、氮气25份、空心玻璃微珠14份、纳米黏土8份、蛋白泡沫剂31份、发泡剂7份、表面活性剂11份、碳粉14份、助剂10份和异丙醇5份。
优选的，表面活性剂包括全氟辛磺酰氨丙基三乙氧基硅烷(FSi-8124)、烷基硫酸盐、α-烯烃磺酸盐，全氟辛磺酰氨丙基三乙氧基硅烷(FSi-8124)、烷基硫酸盐、α-烯烃磺酸盐的质量比为2:1:2。
优选的，发泡剂包括十二烷基硫酸铵和十二烷基硫酸钠，碳酸盐、十二烷基硫酸铵和十二烷基硫酸钠的质量比为1:1:2。
优选的，助剂包括抗醇性高分子化合物。
它不仅能增强泡沫的发泡倍数和稳定性，而且能降低水成膜泡沫水溶液与油类之间的界面张力，增强与油料之间的亲和力，有助于水膜的形成和扩散，使一部分不能形成扩散膜的一些氟碳表面活性剂也能更好地成膜，形成坚固的含水膜；
当泡沫喷射到油面上时，形成一层很薄的水膜，由于流动性非常好，很快地在油面上展开，并结合水膜的作用把火迅速扑灭。这层水膜有利于泡沫流动并可使油品与空气隔绝，从而阻止油气蒸发，最终加速灭火。但是仅靠水膜的作用还无法使水成膜泡沫在火场温度比较高的情况下有效地防灭火，因此早期绝大多数水成膜泡沫灭火剂都使用氟碳表面活性剂。随着人们环境保护意识的不断增强，添加的氟碳表面活性剂也引发了人们对于环境的担忧，陆续研发了不含氟的灭火剂。
具体实施方式
下面结合实施例对发明进行详细的说明。
实施例1
本发明提出的一种高效的三相泡沫灭火剂，包括黄泥浆43份、氮气25份、空心玻璃微珠14份、纳米黏土8份、蛋白泡沫剂31份、发泡剂7份、表面活性剂11份、碳粉14份、助剂10份和异丙醇5份，发泡剂包括十二烷基硫酸铵和十二烷基硫酸钠，碳酸盐、十二烷基硫酸铵和十二烷基硫酸钠的质量比为1:1:2，表面活性剂包括全氟辛磺酰氨丙基三乙氧基硅烷(FSi-8124)、烷基硫酸盐、α-烯烃磺酸盐，全氟辛磺酰氨丙基三乙氧基硅烷(FSi-8124)、烷基硫酸盐、α-烯烃磺酸盐的质量比为2:1:2，助剂包括抗醇性高分子化合物。
实施例2
一种高效的三相泡沫灭火剂，包括黄泥浆35份、氮气23份、空心玻璃微珠13份、纳米黏土6份、蛋白泡沫剂30份、发泡剂4份、表面活性剂7份、碳粉11份、助剂8份和异丙醇4份，发泡剂包括十二烷基硫酸铵和十二烷基硫酸钠，碳酸盐、十二烷基硫酸铵和十二烷基硫酸钠的质量比为1:1:2，表面活性剂包括全氟辛磺酰氨丙基三乙氧基硅烷(FSi-8124)、烷基硫酸盐、α-烯烃磺酸盐，全氟辛磺酰氨丙基三乙氧基硅烷(FSi-8124)、烷基硫酸盐、α-烯烃磺酸盐的质量比为2:1:2，助剂包括抗醇性高分子化合物。
实施例3
一种高效的三相泡沫灭火剂，包括黄泥浆55份、氮气29份、空心玻璃微珠16份、纳米黏土11份、蛋白泡沫剂35份、发泡剂9份、表面活性剂12份、碳粉16份、助剂14份和异丙醇9份，发泡剂包括十二烷基硫酸铵和十二烷基硫酸钠，碳酸盐、十二烷基硫酸铵和十二烷基硫酸钠的质量比为1:1:2，表面活性剂包括全氟辛磺酰氨丙基三乙氧基硅烷(FSi-8124)、烷基硫酸盐、α-烯烃磺酸盐，全氟辛磺酰氨丙基三乙氧基硅烷(FSi-8124)、烷基硫酸盐、α-烯烃磺酸盐的质量比为2:1:2，助剂包括抗醇性高分子化合物。份
对照例1
一种高效的三相泡沫灭火剂，包括黄泥浆43份、氮气25份、空心玻璃微珠14份、纳米黏土8份、蛋白泡沫剂31份、发泡剂3份、表面活性剂11份、碳粉14份、助剂10份和异丙醇5份，发泡剂包括十二烷基硫酸钠，表面活性剂包括全氟辛磺酰氨丙基三乙氧基硅烷(FSi-8124)、烷基硫酸盐、α-烯烃磺酸盐，全氟辛磺酰氨丙基三乙氧基硅烷(FSi-8124)、烷基硫酸盐、α-烯烃磺酸盐的质量比为2:1:2，助剂包括抗醇性高分子化合物,和实施例1相比，发泡剂并未添加十二烷基硫酸铵和碳酸盐组分。
将实施例1中的泡沫灭火剂进行“航空煤油”实验，从实验可知：
第1阶段为完全隔热阶段，热量未完全穿透泡沫层，故油面温度基本保持恒定，在这一过程中，由于高温气泡膨胀，泡沫体积有所增长，结束时基本达到最高点并开始加速破裂。该阶段后期，泡沫水分蒸发，表层迅速形成一层较为致密的固体壳层，阻碍泡沫间传热传质过程，壳层的致密性、厚度以及稳定时间与空心玻璃微珠的添加量成正比。
第2阶段为阻隔传热阶段，顶部热源热量通过泡沫传递到油品表面，油品开始缓慢升温，由于泡沫的遮隔作用，油品温升速度得到了明显抑制，温升速度主要与泡沫破坏速度有关，开始阶段速度较快，后逐渐减缓，泡沫半衰期大致在该阶段中期。在这一阶段，由于三相泡沫水分不断蒸发或析液沉降，粉体颗粒间含水率不断降低，固体壳层厚度有所增长，但表面开始出现龟裂现象，壳层稳定性急剧下降，但仍保持相对稳定的厚度和良好的隔热性能。
第3阶段为覆盖失效阶段，开始的特征为泡沫层迅速破灭。由于此时泡沫间水分含量很低，粉体骨架结构松散，稳定性差，因而垮塌过程十分迅速。在泡沫垮塌结束后，空心玻璃微珠颗粒密度远小于航空煤油，因此，大量空心玻璃微珠在油面漂浮，一定程度上起到了隔热和抑制挥发的作用，该过程作用效果与空心玻璃微珠添加量关系密切。
为评价本实施例1-3和对比例1的泡沫灭火剂的抗烧性能，进行实验，具体数据如下；
表1普通泡沫灭火剂的抗烧性的实验结果
Figure BDA0003777105110000061
Figure BDA0003777105110000071
从表1可知，与普通泡沫灭火剂相比.本发明的三相泡沫灭火剂的抗烧能力明显提高。未添加空心微珠之前，普通两相泡沫抗烧能力较差，在外盘中火焰的热辐射作用下，泡沫中液体不断蒸发.表面不断破裂，高度迅速下降，3'46”泡沫完全塌陷，内楹汽油面被引燃，火焰高度增加。
上述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利和保护范围应以所附权利要求书为准。

Claims (5)

1.一种高效的三相泡沫灭火剂，其特征在于：包括黄泥浆35-55份、氮气23-29份、空心玻璃微珠13-16份、纳米黏土6-11份、蛋白泡沫剂30-35份、发泡剂4-9份、表面活性剂7-12份、碳粉11-16份、助剂8-14份和异丙醇4-9份。
2.如权利要求1所述的一种高效的三相泡沫灭火剂，其特征在于：包括黄泥浆43份、氮气25份、空心玻璃微珠14份、纳米黏土8份、蛋白泡沫剂31份、发泡剂7份、表面活性剂11份、碳粉14份、助剂10份和异丙醇5份。
3.如权利要求1所述的一种高效的三相泡沫灭火剂，其特征在于：所述表面活性剂包括全氟辛磺酰氨丙基三乙氧基硅烷(FSi-8124)、烷基硫酸盐、α-烯烃磺酸盐，所述全氟辛磺酰氨丙基三乙氧基硅烷(FSi-8124)、烷基硫酸盐、α-烯烃磺酸盐的质量比为2:1:2。
4.如权利要求1所述的一种高效的三相泡沫灭火剂，其特征在于：所述发泡剂包括碳酸盐、十二烷基硫酸铵和十二烷基硫酸钠，所述碳酸盐、十二烷基硫酸铵和十二烷基硫酸钠的质量比为1:1:2。
5.如权利要求1所述的一种高效的三相泡沫灭火剂，其特征在于：所述助剂包括抗醇性高分子化合物。
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