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灭火器的过去、现在和未来

消防先生
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灭火器是人类扑救初期火灾最重要的器具。灭火器结构简单,便于移动,操作容易。

两百年来,人们用它扑灭了无数初期火灾,避免了许多人员伤亡和财产损失。

发展历史

灭火器的历史并不悠久。1816年,英国上尉军官曼比发明了一种利用压缩空气喷水的手提式灭火器。这是一个直径20厘米、长60厘米的圆柱形铜筒,容量为4加仑。

目前世界上所有的灭火器都由此发展而来。这项发明使本职工作不是消防的曼比名垂青史。它也是世界上第一种水型灭火器。

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19世纪中叶,法国医生加利埃发明了手提式酸碱灭火器。这种灭火器的筒体内装有苏打溶液和一只装有酸性液体的玻璃瓶。

使用时将玻璃瓶击碎,使两种溶液中和产生二氧化碳气体。由气体产生的压力将筒体内的混合液喷出,洒向燃烧物上灭火。

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1905年,俄国的劳伦特教授在圣彼德堡发明了手提式化学泡沫灭火器。这种灭火器的筒体内装碳酸氢钠与发泡剂的混合溶液,筒体内挂有一个内胆,装有硫酸铝水溶液。

使用时将灭火器筒身颠倒过来,使碳酸氢钠和硫酸铝两种溶液混合后发生化学反应,产生二氧化碳气体,使泡沫体积膨胀7-10倍,喷出灭火。

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接着人们又发明了空气泡沫灭火器(当时称为机械泡沫灭火器)。它性能优良,保存期长,灭火效率高,使用方便并安全,是化学泡沫灭火器的更新换代产品。

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为了对付C类(气体)火灾和E类(带电)火灾,发达国家于二十世纪初期发明了二氧化碳灭火器。这种灭火器最大的特点是灭火后不留痕迹。

但是二氧化碳灭火抗复燃性差、不适宜扑救固体有机物火灾。于是人们就努力为灭火器开发更有效的气体灭火剂。

卤代烷引起人们的关注。卤代烷是一个或多个氢原子被卤素(氟、氯、溴或碘)取代了的碳氢化合物。这种取代不仅赋予卤代烷烃以不燃性,而且赋予其灭火特性。这种灭火剂可以用于手提式灭火器。

在这个领域,人们首先发明了四氯化碳灭火器。1909年,美国纽约的戴维森获得四氯化碳灭火器的专利。这种灭火器利用二氧化碳从灭火器内压出四氯化碳,使火焰窒息。由于四氯化碳有较强的毒性,这种灭火器先被淘汰。

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1947年,美国有关部门根据灭火性能和毒害作用对已经开发成功的60余种卤代烷根据灭火性能和毒害作用做了系统的评估,其中卤代烷1211和1301比较理想,因此,这两种灭火剂就被人们广泛用于灭火,包括用于灭火器。

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干粉灭火器是人类在20世纪开发的又一类灭火器。起初,它借助于贮气瓶中的驱动压力,将易于流动的细微干粉灭火剂从灭火器筒体中喷出,以粉末的形式射向火焰,主要通过化学抑制作用扑灭火灾,因此灭火效率很高。

人们早在19世纪就发现碳酸氢钠能灭火,直到1928年才开发出贮气瓶式干粉灭火器。1943年,人们开发出改进的,颗粒更细的碳酸氢钠干粉。到1947年,美国采用了这种干粉的灭火器。

随着社会上易燃液体使用的增长,人们又着手开发灭火效能更高的干粉灭火剂。1959年,以碳酸氢钾为基料的干粉灭火剂问世,其灭火效能显然高于碳酸氢钠灭火剂。

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1961年,美国开发了“多功能干粉”,即ABC干粉。这种干粉灭火剂不仅扑救易燃液体和电气火灾的效能明显高于碳酸氢钠干粉和碳酸氢钾干粉,而且能用于扑救A类火灾。

起初人们使用价格相对低些的磷酸氢二铵作为干粉灭火剂的基料,后来更多使用抗吸潮性更好的磷酸一铵(或称磷酸二氢铵)作为干粉灭火剂的基料。

上述干粉灭火剂都被用于灭火器。

我国从上世纪60年代开始研制干粉灭火剂,先后研制成功碳酸氢钠灭火剂、改性钠盐干粉灭火剂。

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1982年,公安部上海消防研究所研制成功以磷酸二氢氨和硫酸铵为混合基料的ABC干粉灭火剂,投产后市场上出现了ABC干粉灭火器,从而逐步打破了国内原来群雄并立的局面。

ABC干粉灭火剂凭借其灭火效率高,可灭火灾种类多,灭火速度快,可在低温环境下使用,电绝缘性能优异,使用方便,储存期长和价格较低等特点,得到广泛的应用,至今我国公共场所配备的灭火器,绝大多数还是ABC干粉灭火器。

优胜劣汰

最近二十多年来,国内外的灭火器格局发生了很大的变化。

酸碱灭火器和化学泡沫灭火器主要因为使用时不够安全而被淘汰。

它们使用时必须倒转,可能导致操作人员受伤。

卤代烷灭火剂由于会破坏大气臭氧层,危及人类的健康和生命,而于上世纪90年代中期开始在许多发达国家逐渐被淘汰。我国也于2005年和2010年分别将1211和1301灭火剂的产量削减为零。

相反,水基型灭火器比当年的同类产品有了很大的改进,实现了灭火效能的提高,且抗复燃能力强,多功能化。

如今的水基型灭火器不仅适用于扑救A类火灾,还能扑救可燃液体的初起火灾,抗溶性水基灭火器还具有扑灭甲醇、乙醚、丙酮等水溶性液体燃料火灾的能力,适配于加油站、汽车库和实验室等场所,装配了特殊喷雾喷嘴的水型灭火器,还适宜扑救带电设备的初起火灾。在市场上越来越受欢迎。

水基型灭火器与干粉灭火器联用还能提高灭火效率,在很大程度上能弥补干粉灭火器在扑救油类火灾时抗复燃性能较差的问题。像高铁车厢等场所率先实施了水基型灭火器和ABC干粉灭火器混合配置。

与水基型灭火器技术上迅速进步相比,ABC干粉灭火器在过去二十多年里技术进步不大,没有解决自身一些固有的

缺点:

如使用干粉灭火会造成次生污染,干粉雾对人的呼吸道有刺激作用,甚至有很强的窒息作用,而且弥漫的粉雾会妨碍人们找到安全出口。

市场上产品的变化导致国标也做了相应的修订。

在GB4351-1997《手提式灭火器通用技术条件》中,手提式灭火器按充装的灭火剂分为5类,即水型灭火器、泡沫型灭火器、干粉型灭火器、卤代烷型灭火器和二氧化碳型灭火器。

在此标准的2005年版中,改为手提式灭火器按充装灭火剂可分为四类,即水基型、干粉型、二氧化碳和洁净气体等四种,与国际标准分类一致。

在水基型灭火器后用括号内的文字说明,水型包括清洁水或带添加剂的水,如湿润剂、增稠剂、阻燃剂或发泡剂等。

这意味着,灭火剂为清洁水和添加了湿润剂、增稠剂等的水型灭火剂以及原来的泡沫剂的灭火剂都成为以水为基料的水基型灭火器下面的二级分类。

泡沫灭火器已不再具备其在1997年版的GB4351.1中一级分类的地位。

同时取消一级分类地位的还有卤代烷型灭火器,这个地位被洁净气体灭火器取代。

在许多消防科普宣传材料和图书中,还按1997年版的分类向读者介绍,这需要改正。

展望未来

展望未来,我们可以看到几个趋势。

水基型灭火器在技术上继续不断提升,灭火效率越来越高,在市场上的份额也逐渐增大。

干粉灭火器则会相应地减少。但由于ABC干粉灭火器在今后相当长的时期内还具备价格、有效使用年限长和灭火效率高等优势,它还将继续发挥作用。在更多场合会实现它与水基灭火器混合配置,以优势互补。

人们将开发出卤代烷灭火器理想的替代品,以弥补卤代烷被淘汰后在洁净气体灭火器留下的不足。

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当然,今后必不可少的工作还有做好灭火器的日常维保和公众使用灭火器的培训。

无论灭火器的技术如何进步,得到合理的配置,如果它们不处于完好状态,或附近的人没掌握正确使用它们的方法,那么它们还是无法在扑救初起火灾中发挥应有的作用。

END

文|范强强

图|来自百度图片

评论
科普625e6a15
学士级
消防安全,人人有责!
2022-06-08
黄规严
贡士级
随着社会上易燃液体使用的增长,人们又着手开发灭火效能更高的干粉灭火剂。
2022-07-31
科普6242c5cf77c62
举人级
灭火器的过去、现在和未来
2022-04-22