近年来,世界各国对灭火剂的研究都取得相当的进展,越来越多的环境友好型灭火剂被研发并使用于各项防火防爆实践,其灭火效用取得良好成效。就当前
近年来,世界各国对灭火剂的研究都取得相当的进展,越来越多的环境友好型灭火剂被研发并使用于各项防火防爆实践,其灭火效用取得良好成效。就当前世界发展而言,各类事故仍旧时有发生,对于非密闭空间内蒸汽燃烧爆炸,国内外仍无良好的防火防爆应对措施,也无合理应对此类事故的防爆技术和灭火技术。加强新型环境友好型灭火剂的研究是当前灭火剂研究的重要课题。世界各国都在积极研制性能更好、更环保的绿色清洁灭火剂,环境友好型灭火剂的研究也不仅仅是消防方面研究的对象,更是环境保护方面时刻关注的课题[8]。
1.2.1 水系灭火剂的发展
水是最基本的灭火原料,曾经广泛用于扑灭各种森林火灾。但是水具有很强的流动性,在其流动过程中很多水分被挥发,不能有效发挥作用,因此水的利用率很低。针对这一缺陷,人们进行了大量的研究来提高水的利用率,例如改变水的物理状态,增加水和易燃液体表面的接触面积,采用水雾灭火;向水中加入各种表面活性剂,改变水的化学性质,来加快灭火速度等研究[9]。从九十年代开始美国对于水系灭火剂发表了一系列专利,不断的研究添加于水中的各种高分子物质,使得水系灭火剂在固体表面不易流失且不阻塞设备。1977年美国专利报道了添加成分中含有氟碳表面活性剂的泡沫灭火剂,灭火性能和抗烧性能都优于先前技术。目前如何最大限度提高水的利用率,仍是国内外不断探究的前沿课题[10]。
1.2.2 干粉灭火剂的发展
干粉灭火剂较之其他类型的灭火剂来说灭火效率较高,其弊端体现在干粉灭火剂扑灭的火场,极易发生复燃,并且空气中的大量干粉易致人畜窒息,危险性较大。近年来对于干粉灭火剂的研究主要从干粉的品种、性能、成本等方面入手。随着纳米技术的进步,开发尺寸更小、悬浮能力超强的灭火剂成为重中之重[4]。
1.2.3 气体灭火剂的发展
二氧化碳灭火剂制备简单且其成本较低,且灭火后对现场设备损伤不大。但其储存成本相对较高,灭火时对二氧化碳浓度要求也较高,对于二氧化碳灭火剂的研究应致力于减少其储存成本。惰性灭火剂通常用于贵重设备场所的灭火,然而大大限制惰性气体灭火剂适用范围的原因是惰性气体灭火剂比其他类型的灭火剂维护费用高,不易储存和运输并且灭火速度慢。此外,实验表明,卤代烷对环境及人体威胁较大,如七氟丙烷灭火剂易引发温室效应,且高温燃烧生成有毒产物,故该类灭火剂被世界多国停用。新型气体灭火剂一直是各国寻找卤代烷替代品的重要方向,其中以美国3M公司的NOVEC1230(FK-5-1-12)灭火剂影响较为广泛[11]。现有的灭火剂中,都存在各自的缺陷,一种高效环保、制备简单的灭火剂的研究是目前新型灭火剂研究发展的主要方向。
1.2.4 泡沫灭火剂的发展
科技的发展往往伴随着人员安全意识的提高,人们对于消防设备设施的要求也越来越高。《斯德哥尔公约》等文件表明,PFOS类氟碳表面活性剂对环境危害极大,且造成的危害几乎不可逆转,自2001年起,3M公司已经停止对相关灭火剂的生产,这也促使了大量含氟衍生物的诞生。2006年12月欧盟出台指令限制PFOS的销售及使用。在过去 10 年,欧盟和美国对 PFOS 的禁令使泡沫灭火剂市场在立法法规、新产品研发等方面产生了很大的影响,成为当时人们关注的重点[8]。现在,随着环境问题的日益严重,无氟泡沫灭火剂的开发变得更加重要。对无氟抗溶性泡沫灭火剂的研究可从PFOA类物质的降解来入手,这一方法主要通过改变其表面结构和配方来进行,这并不能从本质上解决灭火剂带来的环境污染问题。因此,寻找新型表面活性剂来代替氟碳表面活性剂,才是今后泡沫灭火剂研究发展的重点方向。