CN105749478A - 一种即配即用水系灭火剂添加剂及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种即配即用水系灭火剂添加剂及其使用方法。所述添加剂配方为保水剂30-50％、增稠剂20-50％、阻燃剂5-30％及表面活性剂0-10％。所述添加剂与水以1～3:99～97的比例混合可在10s内形成胶体状灭火剂。此添加剂可利用消防摩托车携带至火场与附近水源通过简单固液混合器速配并利用高压水枪喷射胶体状灭火剂进行灭火，通过各组分协同进行的吸热冷却、冲淡窒息、隔离覆盖作用快速扑灭A类火灾。此添加剂便于携带，易于贮存，且使用方法简单，并具有灭火效率高、无环境污染等优势。此水系灭火剂可用于城市建筑火灾、堆垛火灾及森林灌木火灾。

Description

一种即配即用水系灭火剂添加剂及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种即配即用水系灭火剂添加剂及其使用方法，该添加剂可与水快速混合形成附着力强、粘度高、灭火性能优异的灭火材料。

背景技术

火灾是当今社会一大灾难，全国几乎每天都有火灾发生，往往造成生命财产的巨大损失。如何迅速扑灭火灾，尽量挽救生命，减少经济损失，一直以来都是民众和政府关注的热点。

水来源广泛、廉价易得，其蒸发吸热可对火灾起到冷却作用，故常用于扑救建筑、森林和堆垛火灾。但水流动性好，易在灭火过程中流失且水附着力很小,不能有效的防护和扑救垂直表面可燃物的火灾。水灭火时不能抑制烟气,水枪射流在火场中会增加几十倍的浓烈毒烟和流向建筑物内部的强大浓烟气流,容易在楼道形成“烟窗”,使人员逃生困难。

水的灭火效率低，容易造成资源浪费，烟气易造成环境污染且危险系数高，为解决此类问题，人们往往在水中添加添加剂制成水系灭火剂以提高水的灭火性能。但多数水系灭火剂存在稳定性差、贮存占地较大等缺点。

如今高分子凝胶灭火剂成为研究的一大热点。高吸水性树脂具有极强的吸水性和保水性，其独特的三维空间网络结构将水分牢固的束缚住，使其拥有相当大的热容。公开号为CN1O2166399A的专利公开了“一种吸水树脂灭火剂的制备方法”。制备的吸水树脂吸水速率为90g/min,吸水倍率为1000g/g。公开号为105061961A的专利公开了“一种耐盐性高吸水性树脂”，提高了高吸水性树脂的稳定性、可靠性及耐盐性。但单一高吸水性树脂作为灭火剂在使用时存在一些缺点。公开号为CN1557516A的专利，公开了“高吸水性树脂吸水凝胶灭火剂及其应用”,介绍了高吸水性树脂凝胶灭火剂的几种使用方法，其中将高吸水性树脂与大量水混合半小时内生成吸水凝胶,此种方法用时较长，容易贻误战机。还有一种方法为将高吸水树脂细粉与大量水混合,用水枪喷向着火处,在15-60秒时间内生成吸水凝胶灭火，但由于高吸水性树脂在较短时间内吸水粘度较小，灭火剂容易流失，无法达到粘附效果，影响其覆盖灭火作用。将高吸水性树脂100目细粉散布可能着火的部位表面,然后喷水至树脂上,使其凝胶化防火和灭火，用此种方法易使灭火剂混合不均匀，防火效果不佳，且程序复杂，缺乏实用性。公开号为CN103483752A的专利公开了“一种用于高分子凝胶灭火剂的高吸水性树脂的制备方法及使用该高吸水性树脂的灭火剂”,该高吸水性树脂在短时间内(3-10min)既能形成凝胶灭火，但树脂吸水后溶胀变大，灭火剂过于浓稠，影响灭火剂使用水枪时的喷射距离，不利于高层建筑防灭火。

水系灭火剂大多需要通过消防水罐车运送到火场。目前一些经济欠发达地区无法承受传统中型和重型消防车的价格，配备数量严重不足，对城镇巷道、老城区、传统商业街道、生活巷道、集装箱港口码头等道路狭窄区域和隧道内或高速路拥堵区域，大型消防设备苦于其空间、交通的局限无法第一时间展开消防救援工作。目前消防摩托车作为新型消防力量应用越来越广泛，而消防摩托车主要进行现场救援、情报收集、携带灭火器具等工作。摩托车携带灭火器具可连接火场水源，但水灭火存在灭火效率低、资源浪费等缺点。现有的一些消防摩托车可携带干粉灭火剂或装配水箱采用高压细水雾灭火，但因其携带灭火材料量少，多用于中小型火灾的初期火情控制，不具备持续性。

一种适用于消防摩托车运输可进行高效连续灭火的灭火剂及使用方法亟待解决。

发明内容

针对现有技术中存在的诸多问题和不足，本发明提供一种可使用消防摩托车运输即配即用的高效连续灭火的水系灭火剂添加剂，该添加剂与水以1～3:99～97的比例混合可在10s内形成胶体状灭火剂，可利用消防摩托车携带至火场与附近水源通过固液混合器快速混合并利用高压水枪喷射进行灭火，改变了添加剂与水预混制备水系灭火剂的传统方法，提高灭火时效性和便利性。该灭火剂具有较高粘度及附着性，能在物体表面成膜覆盖，受热可分解出惰性气体，稀释氧气，是一种高效环保型灭火材料。

本发明采用的技术方案如下：

一种即配即用水系灭火剂添加剂，包括保水剂、增稠剂、阻燃剂及表面活性剂，以重量百分比计，该添加剂配方为：保水剂30-50％、增稠剂20-50％、阻燃剂5-30％及表面活性剂0-10％。

所述的即配即用水系灭火剂添加剂成分中保水剂、增稠剂、阻燃剂及表面活性剂均为粉末状固体，所述保水剂即高分子吸水性树脂，粒度要求在30-150目。

所述的保水剂为高分子吸水性树脂，包括合成树脂系、淀粉系和纤维素系三种系列高吸水性树脂中的一种或多种组合。

所述的即配即用水系灭火剂添加剂中的增稠剂为羧甲基纤维素纳、羟丙基甲基纤维素、黄原胶、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、高岭土、膨润土中的一种或多种组合。

所述的即配即用水系灭火剂添加剂中的阻燃剂为聚磷酸铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢钠、磷酸氢钠、硼酸锌、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或多种组合。

所述的即配即用水系灭火剂添加剂中的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠一种或两种组合。

一种即配即用水系灭火剂，包括所述的添加剂和水，添加剂与水的比例为1～3:99～97。

一种即配即用水系灭火剂的使用方法，将所述的添加剂由消防摩托车快速运输至火灾现场并与水通过固液混合器混合，即可形成胶体状灭火剂利用高压水枪喷射进行灭火。

所述的固液混合器包括主体管道，进水管道，出水管道，加料口，导流板以及螺旋叶片，进水管道设置于主体管道的进水口且在进水管道上设置有加料口，灭火剂从加料口加入后与从进水口进来的水进行混合，且在主体管道内沿着水流方向依次设有细化灭火剂的导流板与产生旋流的旋转叶片，灭火剂和水充分混合后形成胶体状灭火剂从出水管通过高压水枪喷射出来。

所述的导流板包括两个，且两个导流板相互垂直；一个导流板是从上往下向管路延伸的方向倾斜45度，另一个导流板从下往上向管路延伸方向倾斜45度；且两个导流板上设有若干个小孔。

本发明的有益效果体现在：

1.添加保水剂即可增强灭火剂的保水能力，增加水分蒸发时带走的热量。粒度在30-150目的高分子吸水性树脂可在较短时间内吸收水分成凝胶颗粒，提高灭火剂的附着性。

2.添加增稠剂可在短时间增加灭火剂的粘度，避免了单一吸水性树脂短时间内吸水粘度较小的劣势，减少水分流失造成的资源浪费和效率降低。

3.该添加剂为粉末状固体，贮存占地少，性能稳定，方便贮存，携带方便。

4.可用消防摩托车运送至火场通过固液混合器与附近水源速配进行灭火，改变了添加剂与水预混制备水系灭火剂的传统方法，使用方便，时效性好。在城镇巷道、老城区、传统商业街道、生活巷道、集装箱港口码头等道路狭窄区域和隧道内或高速路拥堵区域等大型水罐车不方便通行的区域，此灭火剂及使用方法应用优势更为明显。

5.此添加剂无毒无害，可生物降解，灭火后期清理量小，是清洁环保的环境友好型材料。

附图说明

图1为导流板示意图。

图2(1)、图2(2)为螺旋叶片示意图。

图3为静态管道固液混合器示意图。

图4为整体***工作示意图。

其中：1—加料口，2—进水管道，3—导流板，4—螺旋叶片，5—主体管道，6—出水管道。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

用于老城区大型火灾时，水系灭火剂添加剂成分包括保水剂、增稠剂及阻燃剂。其中保水剂为粒度30-80目的淀粉接枝聚丙烯酸钠，其重量比为40％；增稠剂为黄原胶，重量比为20％，膨润土，重量比为25％，聚丙烯酸钠，重量比为5％；阻燃剂为聚磷酸铵，重量比为10％。

由于老城区道路狭窄，大型消防车无法进入，通过消防摩托车快速运输添加剂，将添加剂通过固液混合器与水按照3:97的比例混合，即可速配成水系灭火剂，灭火时使用高压水枪远距离喷至着火地点进行灭火。添加此添加剂的灭火材料粘度高、附着力好，灭火时间短，效率高，灭火性能优良，使用消防摩托车灭火也具有机动灵活、操作方便的优点。

实施例2

用于高层建筑火灾，水系灭火剂添加剂成分包括保水剂、增稠剂、阻燃剂及表面活性剂。其中保水剂为粒度50-150目的淀粉接枝丙烯酸，其重量比为30％；增稠剂为羧甲基纤维素纳，重量比为30％，黄原胶，重量比为10％；阻燃剂为聚磷酸铵，重量比为15％，碳酸氢钠，重量比为10％，表面活性剂为十二烷基硫酸钠，重量比为5％。

将此添加剂与水以1:99的比例同时加入固液混合器速配成高效水系灭火剂，直接使用高压水枪喷至着火现场，凝胶具有保水功能，增加水分的汽化潜热，且凝胶具有黏着性及其不易流动性，可凝聚形成凝胶状的层状结构，有效隔离空气，进而迅速控制火势，灭火效能极佳。

实施例3

用于一般灭火现场，水系灭火剂添加剂成分包括保水剂、增稠剂、阻燃剂及表面活性剂。其中保水剂为粒度30-80目的纤维素接枝丙烯酸钠，其重量比为30％。增稠剂为高岭土，重量比为20％，黄原胶，重量比为5％，聚丙烯酸钠，重量比为10％。阻燃剂为硼酸锌，重量比为10％，聚磷酸铵，重量比为10％，碳酸钠，重量比为10％。表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，重量比为5％。

将此添加剂与水以2:98的比例同时加入固液混合器速配成高效水系灭火剂，直接使用高压水枪喷至着火现场，胶体灭火剂不易流动且吸附着大量水分，在着火物体上覆盖成膜，隔绝空气，具备较高的灭火效率。

其中，如图3所示，固液混合器包括主体管道5，进水管道2，出水管道6，加料口1，导流板3以及如图2(1)、图2(2)所示的螺旋叶片4，进水管道设置于主体管道5的进水口且在进水管道2上设置有加料口1，灭火剂从加料口加入后与从进水口进来的水进行混合，且在主体管道内沿着水流方向依次设有细化灭火剂的导流板与产生旋流的旋转叶片，灭火剂和水充分混合后形成胶体状灭火剂从出水管通过高压水枪喷射出来。

如图1所示，导流板3包括两个，且两个导流板相互垂直；一个导流板是从上往下向管路延伸的方向倾斜45度，另一个导流板从下往上向管路延伸方向倾斜45度；

两个导流板3上设有若干个小孔。小孔使得部分水流穿过形成若干细流，细流相互碰撞，使得灭火剂混合更均匀。同时，导流板上的小孔也可以实现添加剂大颗粒细化，从而避免了添加剂由于“团聚”现象产生的大颗粒带来的管路堵塞等潜在问题。

进一步的，所述主体管道5内部设有螺旋叶片。螺旋叶片的作用是实现水流在管道中不断的旋转冲击，使得灭火剂与水混合均匀。同时，采用螺旋叶片也减少了水流的损失，实现效率的最大化。

进一步的，所述螺旋叶片4放置在主体管道导流板后方，使得经过导流板的水流直接进入螺旋叶片内，减少水能量的损失。

进一步的，所述进水口管道2与出水口管道6为同心异径管。同心异径管实现进水管与主体管道的联接，相对于采用圆柱+锥管结构的进水管路，同心异径管成本低，结构简单，加工方便，容易获取。

进一步的，所述加料口1设置在进水口管道直径较小段。

进一步的，所述加料口1设有导流装置。采用导流装置能够缓解由于水的压力造成的水倒流进加料口的现象，增加灭火剂给料的稳定性，同时避免了灭火剂与水提前接触造成灭火剂污染或是团聚。

上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种即配即用水系灭火剂添加剂，其特征在于：包括保水剂、增稠剂、阻燃剂及表面活性剂，以重量百分比计，该添加剂配方为：保水剂30-50％、增稠剂20-50％、阻燃剂5-30％及表面活性剂0-10％。

2.如权利要求1所述的即配即用水系灭火剂添加剂，其特征在于：所述的水系灭火剂添加剂成分中保水剂、增稠剂、阻燃剂及表面活性剂均为粉末状固体，所述保水剂即高分子吸水性树脂，粒度要求在30-150目。

3.如权利要求1所述的即配即用水系灭火剂添加剂，其特征在于：所述的保水剂高分子吸水性树脂，包括合成树脂系、淀粉系和纤维素系三种系列高吸水性树脂中的一种或多种组合。

4.如权利要求1所述的即配即用水系灭火剂添加剂，其特征在于：所述的增稠剂为羧甲基纤维素纳、羟丙基甲基纤维素、黄原胶、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、高岭土、膨润土中的一种或多种组合。

5.如权利要求1所述的即配即用水系灭火剂添加剂，其特征在于：所述的水系灭火剂添加剂中的阻燃剂为聚磷酸铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢钠、磷酸氢钠、硼酸锌、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或多种组合。

6.如权利要求1所述的即配即用水系灭火剂添加剂，其特征在于：所述的水系灭火剂添加剂中的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠一种或两种组合。

7.一种即配即用水系灭火剂，其特征在于，包括如权利要求1-6任一所述的添加剂和水，添加剂与水的比例为1～3:99～97。

8.一种即配即用水系灭火剂的使用方法，其特征在于，将如权利要求1所述的添加剂由消防摩托车快速运输至火灾现场并与水通过固液混合器混合，即可形成胶体状灭火剂利用高压水枪喷射进行灭火。

9.如权利要求8所述的使用方法，其特征在于，所述的固液混合器包括主体管道，进水管道，出水管道，加料口，导流板以及螺旋叶片，进水管道设置于主体管道的进水口且在进水管上设置有加料口，灭火剂从加料口加入后与从进水口进来的水进行混合，且在主体管道内沿着水流方向依次设有细化灭火剂的导流板与产生旋流的旋转叶片，灭火剂和水充分混合后形成胶体状灭火剂从出水管通过高压水枪喷射出来。

10.如权利要求8所述的使用方法，其特征在于，所述的导流板包括两个，且两个导流板相互垂直；一个导流板是从上往下向管路延伸的方向倾斜45度，另一个导流板从下往上向管路延伸方向倾斜45度；且两个导流板上设有若干个小孔。