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水成膜泡沫灭火剂作用机理是什么

日期:2022/7/4 13:14:49 人气:11

  水成膜泡沫灭火剂是一种能在可燃液体表面形成水膜的泡沫灭火剂,主要由膜剂、发泡剂、均泡剂、保水剂、助溶剂等组成,在水成膜泡沫灭火剂的基础配方中,添加不同量的氨基酸型氟碳表面活性剂,可以制备不同的水成膜泡沫灭火剂,同时可以在实验室测定灭火时间和抗烧时间。

  1、拓展机制

  水成膜泡沫灭火剂的根本原理是基于非常低浓度氟碳表面活性剂水溶液在可燃液体中的展开,化学热力学分析表明,要实现泡沫溶液在可燃液体中的展开,需要满足展开条件,即展开系数大于零:

  由式可知,决定扩展的主要原因有油、水各自的表面张力和油/水界面张力。 油的表面张力通常为20 - 24mN/m左右。 添加氟系表面活性剂的水溶液表面张力都很低,有时低于15mN/m。 一般氟碳表面活性剂水溶液与油的界面张力随氟碳链的疏油性而变高。 此时,如果水溶液的表面张力足够低,为15mN/m左右,则可以抵消油/水的界面张力的影响,使氟碳化合物单独的表面活性剂水溶液在油面上扩展。

  因此,氟碳表面活性剂成为AFFF的重要成分。 氟碳表面活性剂是普通表面活性剂分子烃链中部分或全部氢原子被氟原子取代的特殊表面活性剂,是目前所有表面活性剂中表面活性很高的一类。 氟碳表面活性剂的氟碳链具有较强的吸电子性,与反离子型表面活性剂混合,不像烃表面活性剂混合体系那样因电中和而产生沉淀。 在该体系中,阴阳离子之间强烈的电吸引作用,大大促进了表面吸附和胶子的形成,增加了表面膜的粘度和机械强度,使泡沫在外力作用下不易破裂,减慢了泡沫内液体的流出速度,降低了透气性,延长了泡沫的寿命,增加了泡沫的耐烧蚀性。 另外,由于烃类表面活性剂在水中有亲水基团,在油中有亲油性基团取向吸附在界面上,通过在氟碳表面活性剂中添加烃类表面活性剂,可以有效降低油/水的界面张力,降低油水界面张力,满足铺展条件。

  氟碳表面活性剂和碳氢表面活性剂的添加使其具有良好的灭火效果。 氟碳表面活性剂的加入,可以降低灭火剂的表面张力,使稳定的薄层水膜在烃类液体上铺展,漂浮在可燃液体表层,起到防止火焰重燃的效果。 密闭性强、展开速度快的特点也增强了AFFF在灭火救援中的实用性。

  2、水成膜泡沫灭火剂灭火机理

  水成膜泡沫灭火剂灭火作用的机理主要有以下三个,分别是水的冷却作用、泡沫阻隔空气作用和泡沫阻隔空气作用,具体如下。

  2.1冷却作用

  基于水成膜泡沫灭火剂的泡沫结构作为一种“散热器”发挥作用。 燃料表面的泡沫主要由水构成。 ( 94 )以上)泡沫中含有大量的水,泡沫液比水更好地附着在可燃物表面,特别是垂直表面。 泡沫在可燃物的表面产生润湿作用,吸收燃烧过程中产生的热量,通过水的蒸发带走热量。

  2.2窒息作用

  水成膜的泡沫液在油类表面快速流动,但泡沫的相对密度小,可以漂浮在可燃液体表面,或附着在可燃固体表面,形成泡沫覆盖层,使燃烧物表面与空气隔离。

  2.3阻断作用

  水成膜泡沫灭火剂在油表面形成的水成膜可以有效地覆盖燃料表面,发泡层阻隔火焰对燃烧物表面的热辐射,降低可燃液体的蒸发速度或固体的热分解速度,抑制燃料分子的挥发,使可燃气体难以进入燃烧区,减弱对泡沫的破坏作用,泡沫的封闭性能和防止再次发生的能力

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