CN1765434A - 多功能冷气溶胶灭火剂及制取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种多功能冷气溶胶灭火剂及制取方法。由以下重量份配比的原料制备而成：普通磷酸铵盐干粉或磷酸一铵300～850、云母10～30、硫酸铵20～100、白土10～30、碳酸钙30～400、白炭黑10～100、氯化钠10～50、硅油5～20、溶剂油5～20。本发明多功能冷气溶胶灭火剂与现有技术相比有以下优点：灭火范围广：能灭A、B、C、D、E类火灾；灭火效率高、效果好：扩散速度快、灭熄后不会复燃；对人体和环境无害；灭火浓度低，灭火后基本没有残留物质，易于清理；生产成本低，比现有技术低70－100％以上；应用成本低，比现有技术低50％以上。
Description
技术领域
本发明涉及消防灭火技术领域，具体地说是多功能冷气溶胶灭火剂及制取方法。
背景技术
上世纪八十年代，科学家们首先开发出了固溶胶火火剂，其主要研究成果是开发研制了一种合成的含氧固体燃料。该物质经点燃燃烧后温度超过300℃以时高度分散的溶胶状粉体，均匀分布在空间内与氧气产生化学反应，达到快速高效抑制灭火的目的。这种灭火技术俗称“高温灭火气溶胶”，也叫“热气溶胶灭火技术”。热气溶胶胶粒具有高分散度、高浓度特点，大部分微粒直径小于1um，可较长时间悬浮在空气中，较易粘附在物体表面。其主要成份有金属盐类、金属氧化物以及水蒸汽、CO2、N2等，碱金属(钾盐等)和金属氧化物(K2O等)起主要灭火作用，灭火效率较高。但该灭火技术在实际推广和应用中，出现了许多由热反应引起的连带问题，例如：1.燃烧时火焰外喷，产生二次引发火灾危险：2.设备表面温度过高：3.产生有毒气体：4.在较高温的情况下，气溶胶粒子上浮时间较长会产生一定的污染；5.很容易再次复燃。因此，针对这些问题，研究人员虽然又提出了一些补救方法和防范措施，但最终还是不能令人满意。
与此同时，国内外科学家们又研制出使用二氧化碳一类的惰性气体以稀释氧的原理扑灭火灾，灭火机理是靠惰性气体稀释氧使火窒息，达到灭火目的，似乎比较固体灭火剂有所发展。但是，惰性气体灭火剂本身的缺陷和应用成本高等原因，使用结果并不满意。上世纪90年代末，美国科学家们开发出《MF200》-《七氟丙烷》，《MF200》-《七氟丙烷》虽然在破坏燃烧的燃烧链式反应有一定影响，但是，它总体属卤元素系列，总体的气体灭火剂的一些缺陷仍然没有得到改善。
普通磷酸铵盐干粉灭火剂是近来比较热门的新型灭火剂，窒息、冷却、辐射及对有焰燃烧的化学抑制作用是磷酸铵盐干粉灭火效能的集中体现。其中化学抑制作用是灭火的基本原理，起主要灭火作用。磷酸二氢铵在燃烧火焰中吸热分解出氨和磷酸，随后生成P2O5。每一步反应均是吸热反应，故有较好的冷却作用：分解产生的游离氨能与火焰燃烧反应中产生的OH自由基反应，减少并终止燃烧反应产生的自由基，降低了燃烧反应速率。当火焰中游离氨浓度足够高，与火焰接触面积足够大，自由基中止速率大于燃烧反应生成的速率，链式燃烧反应被终止，导致火焰熄灭。此外，高温下磷酸二氢铵分解，在固体物质表面生成一层玻璃状薄膜残留覆盖物覆盖于燃烧物表面，冷却后形成脆性覆盖物使燃烧表面与空气隔绝，当覆盖物达到一定厚度时能够阻止复燃，阻止燃烧进行。磷酸铵盐干粉灭火剂较之BC类干粉灭火剂用途更广泛，除具有BC灭火剂灭火功能外，还可灭A类固体火灾；不但能扑灭平面火灾，还能灭三维立体空间火灾。此外，磷酸铵盐干粉灭火剂因灭火效率高，速度快，原料来源广泛，对环境、人畜无毒害，不需要特殊动力及使用温度宽广等特点，已经获得很广泛应用。因磷酸铵盐灭火剂的多功能用途，为使用单一灭火剂替换各种各样高度专门化灭火剂提供了更大方便。但是普通磷酸铵盐干粉灭火剂因其粒径较大，在喷射后不能充分扩散，未能充分发挥磷酸铵盐的灭火效能，造成资源浪费。灭火后留下大量残留物质，不易于清理。
干粉冷气溶胶的主要原料是NaHCO3和KHCO3，其灭火机理是在密闭空间内靠单位质量中的80％的灭火组分微粒的化学抑制作用来达到灭火的，其中，较小的微粒保证了空间的停留时间，有效地与火焰中活性物质反应，抑制燃烧；较大的徽粒保证了灭火剂组分穿过火急的动量和密度，快速灭火。所以，其灭火效率很高。但是原料中含有金属元素，所以有一定导电性。而且只能扑灭B类和C类火灾。
可以这样说，目前的热气溶胶、气溶胶、普通磷酸铵盐干粉灭火剂、干粉冷溶胶、都只能反映一个单体性或有一定缺陷，加之有的产品生产成本和应用成本都非常高，应用条件又受到极大限制。所以，开发一种既能产生吸热降温、破坏燃烧的燃烧链式反应和覆盖在燃烧物上阻断燃烧与氧接触的高效灭火气溶胶，灭火时又无高温反应和低成本等的灭火技术，已成为气溶胶灭火技术的最新研究方向。
发明内容
本发明的目的是提供一种灭火效果好、范围广、不复燃、环保、生产和应用成本低的多功能冷气溶胶灭火剂及制取方法。
本发明为实现前述性能要求的灭火目的，开展了大量的试验与研究，在总结实验结果的基础上设计出本发明的技术方案：
本发明主要灭火组份的磷酸二氢铵(MAP)其粒度备制为3～8微米以下，在封闭和半封闭状态下的火灾扑救时，细微的颗粒在一定时间内悬浮在空间，在燃烧火焰中吸热分解出氨和磷酸，随后生成五氧化二磷(P2O5)。每一步反应均是吸热反应，有较好的冷却作用；分解产生的游离氨能与火焰燃烧反应中产生的OH自由基反应，减少并终止燃烧反应产生自由基，降低了燃烧反应速率。当火焰中游离氨浓度足够高，与火焰接触面积足够大，自由基中止速率大于燃烧反应生成的速率，链式燃烧反应被终止，导致火焰熄灭。稍大一点的颗粒在高温下分解反应，在固体物质表面生成一层玻璃状薄膜残留覆盖于燃烧物表面，降温后形成脆性覆盖物使燃烧表面与空气隔绝，当覆盖物达到一定厚度时能够阻止复燃，阻止燃烧进行。冷气溶胶灭火剂是极细微的颗粒，驱动气体为惰性气体，驱动压力一般不超过0.5Mpa，应用设备简单、投资少，是其它气溶胶应用设备投资的25％。
具体方法是按以下原料重量份和步骤制取：
1)取普通磷酸铵盐干粉或磷酸一铵300～850，云母10～30、硫酸铵20～100、碳酸钙30～400，白土10～30、白炭黑10～100、氯化钠10～50；
2)将上述配料混合后粉碎至10微米以下；
3)将粉碎后的配料添加硅油5～20、溶剂油5～20，恒温混合并降水份至0.3％以下。
本发明可用任何一种型号的普通磷酸铵盐干伙灭火剂或磷酸一铵生产多功能冷气溶胶(即A、B、C、D、E冷气溶胶灭火剂)。
本发明多功能冷气溶胶灭火剂与现有技术相比有以下优点：
1、灭火范围广：能灭A、B、C、D、E类火灾；灭火效率高、效果好：扩散速度快、效率高，灭熄后不会复燃；
2、环保：对人体和环境无害；灭火浓度低，灭火后基本没有残留物质，易于清理；
3、生产成本低：比现有技术低70-100％以上；
4、应用成本低：比现有技术低50％以上。
以下是本发明与现有的其它气溶胶灭火剂性能对比表
具体实施方式
实施例1：
按以下原料重量份配比和步骤制取50型(MAP50％)冷气溶胶多功能灭火剂：
取普通磷酸铵盐干粉500kg，云母10kg，硫酸铵20kg，白土20kg，碳酸钙400kg，氯化钠20kg，白炭黑30kg，混合粉碎至10微米以下，添加硅油5kg、煤油(溶剂油)5kg，恒温混合并降水份至0.3％以下。
实施例2：
按以下原料重量份配比和步骤制取25(MAP25％)型冷气溶胶多功能灭火剂：
取湿法磷酸一铵粉300kg，云母30kg，硫酸铵100kg，白土30kg，碳酸钙400kg，氯化钠40kg，白炭黑100kg，混合粉碎至10微米以下，添加硅油15kg，汽油(溶剂油)20kg，恒温混合并降水份至0.3％以下。
实施例3：
按以下原料重量份配比和步骤制取85型(MAP85％)冷气溶胶多功能灭火剂：
取普通磷酸铵盐干粉850kg，云母15kg，硫酸铵20kg，白土10kg，碳酸钙55Kg、氯化钠20kg，白炭黑30kg，混合粉碎至10微米以下，添加硅油5kg、煤油(溶剂油)15kg，恒温混合并降水份至0.3％以下。
实施例4：
按以下原料重量份配比和步骤制取65型(MAP65％)冷气溶胶多功能灭火剂：
取湿法磷酸一铵850kg，云母20kg，硫酸铵20kg，白土10kg，碳酸钙30Kg、氯化钠20kg，白炭黑50kg，混合粉碎至10微米以下，添加硅油20kg、煤油(溶剂油)15kg，恒温混合并降水份至0.3％以下。
本发明的多功能冷气溶胶灭火剂主要性能表
| 检验项目名称 | 标准要求及 |
| 酸二氢铵含量％ | (厂方公布值)50~70％±3.0 |
| 松密度g/ml | 公布值±0.1 |
| 含水率％ | ≤0.25 |
| 吸湿率％ | ≤3.00 |
| 抗结块性(针如度)mm | ≥16.0 |
| 斥水性 | 无明显吸水，不结块 |
| 耐低温特性s | ≤5.0 |
| 90％粒径μm | ≥5.0 |
| 电绝缘性kv | ≥5.00 |
| 灭A类火灾效能g/m3 | ≤80 |
| 灭B、C类火灾效能g/m3 | ≤80 |
| 灭聚丙烯效能，g/m3 | ≤80 |
Claims (2)
1.一种多功能冷气溶胶灭火剂，其特征在于由以下重量份配比的原料制备而成：普通磷酸铵盐干粉或磷酸一铵300～850、云母10～30、硫酸铵20～100、白土10～30、碳酸钙30～400、白炭黑10～100、氯化钠10～50、硅油5～20、溶剂油5～20。
2.权利要求1所述的多功能冷气溶胶灭火剂的制取方法，其特征在于按以下步骤进行：
1)取普通磷酸铵盐干粉或磷酸一铵300～850，云母10～30、硫酸铵20～100、白土10～30、碳酸钙30～400、白炭黑10～100、氯化钠10～50；
2)将上述配料混合后粉碎至10微米以下；
3)将粉碎后的配料添加硅油5～20、溶剂油5～20，恒温混合并降水份至0.3％以下。
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Cited By (6)
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2005
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