CN107684684A - 一种金属类干粉灭火剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金属类干粉灭火剂，其特征在于：组成成分及各成分所占的重量份数为，阻隔剂10—20、发泡剂50—70、填充剂15—20、稳定剂1—5、浸润剂1—5、催化剂1—5。

Description

一种金属类干粉灭火剂

技术领域

本发明涉及一种金属类干粉灭火剂。

背景技术

随着科学技术的不断发展、进步，我们生活和工业生产的原 料和程序与过去相比有长足的进步。钾、钛、镁、钠和锂等 特殊金属原料以及烷基铝催化剂等也成为人们生活、生产中很重 要的部分。对于以上物质发生的火灾称为金属类火灾，该类火灾是 一种非常少见、比较特殊的金属类物质燃烧火灾，该类火灾的火 场温度高、燃烧物具有高毒性、易连锁***、易造成大量人员伤 亡，扑灭难度相当大。

对于金属类火灾，传统上采用干沙、硅藻土、石墨或蛭石粉等 不燃材料进覆盖或吸收，以阻断燃烧，灭火速度慢，效率低，灭 火物的需要量非常大。

现有的消防***中，无论是干粉灭火剂、二氧化碳灭火剂， 还是超细干粉等新型灭火剂，都有各自的应用局限性。对于这类 火灾不允许使用任何以水为基础的灭火剂，而气体灭火剂也是 不可使用的，因为即使是少量的潮气与二氧化碳、卤代烷或其 他洁净气体相结合，也会在灭金属火时产生意想不到的反应， 这种反应往往会使火势加剧。卤代烷灭火剂甚至可以在没有潮气 的情况下与一些金属发生反应。超细干粉灭火剂等为代表的新型 灭火剂对其进行保护，效果有所进步，但灭火速度慢，效率低， 灭火物的需要量大的缺陷并没有从根本上解决，只能应用于部分 D类火灾，不能通用于D类火灾的扑救，具有很大的局限性。因 此急需研发新的灭火剂用于D类火灾的扑救。

现有技术中，D类干粉灭火剂一般分为两类，一是专用型， 它仅适用于某种或某类金属火灾，适用面较小，但往往灭火效能 高。二是通用型，它的适用范围较广泛，但存在灭火速度、抗复 燃等方面问题，特别是灭火后易产生复燃、现场难于清理。

发明内容

本发明目的在于提供一种金属类干粉灭火剂，灭火速度快、不 复燃，易于现场清理。

实现本发明目的的技术方案：

一种金属类干粉灭火剂，其特征在于：组成成分及各成分所占 的重量份数为，阻隔剂10—20、发泡剂50—70、填充剂15—20、 稳定剂1—5、浸润剂1—5、催化剂1—5。

阻隔剂粒子大小为1—10μm，发泡剂粒子大小10—100μm， 填充剂粒子大小10—100μm，催化剂粒子大小10—20μm。

填充剂为改性氯化钠、氯化钾或碳酸钙。

稳定剂为硬脂酸、硬脂酸钠或硬脂酸钙。

浸润剂为阴离子表面活性剂。

催化剂为纤维素、季戊四醇或淀粉。

发泡剂为高聚磷酸铵。

阻隔剂为二氧化硅、硅酸盐或膨胀石墨。

本发明具有的有益效果：

本发明组成成分包括阻隔剂、发泡剂、填充剂、稳定剂、浸 润剂、催化剂。阻隔剂、发泡剂受热后膨胀，可以在燃烧的金属 表面形成致密的薄膜，钝化金属表面。稳定剂使覆盖层变得致密、 平坦、坚硬，并结壳，具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸 出的作用，从而达到阻燃目的，能有效窒息金属火焰。浸润剂可 产生多孔高效渗透，防止和修复覆盖层的烧穿，从而达到彻底熄 灭金属产生的火灾。填充剂可提高粉体的分散性、流动性和在空 气中的悬浮稳定性.并可有效降低其吸湿性和改善分散性能。本 发明中的各组分既能与基材聚合，又与有机硅聚合物发生协同反 应，提高两种聚合物的互渗性促进碳层的生成，阻止烟的形成和 火焰的发展，达到更佳的灭火功效和降烟消烟作用。

本发明阻隔剂粒子大小为1—10μm，发泡剂粒子大小10— 100μm，填充剂粒子大小10—100μm，催化剂粒子大小10—20μm。 由于颗粒的小尺寸效应，使其比表面积增大，表面分子数量增加， 表面能增高，表面活性大幅度增强；微小颗粒又易于分散，经喷 射后悬浮于空气中，以占满三维空间的方式与火焰接触，产生“全 淹没”灭火状态；微小颗粒在火焰中受热分解速度更加快捷迅速， 在火场中的热分解产物通过扑捉燃烧自由基直接中断链式燃烧， 从而阻止火焰的传播，使燃烧区的火焰密度下降，最终使燃烧反 应速度下降直至终止。

本发明填充剂为改性氯化钠、氯化钾或碳酸钙，即将氯化钾、 氯化钠、碳酸钙表面改性处理后与复合，在提高粉体的分散性、 流动性和在空气中的悬浮稳定性等方面，可以达到更佳的效果， 从而有效降低其吸湿性和改善分散性能。

本发明发泡剂为高聚磷酸铵，天然斥水、不吸潮，具有酸源 及气源双重功能，具有含磷量高、含氮量多、热稳定性好、近于 中性、阻燃效果好等优点，且燃烧时膨胀型不产生有毒物质。

综上，基于本发明特有的灭火剂成分组成和成分配比，具有 以下优点：

(1)本发明的产品通过物理、化学双重灭火机理，实现迅 速扑灭D类火灾。

(2)本发明具有降温吸热作用，能迅速降低燃烧物表面的 温度。

(3)本发明具有空气阻隔作用，能在燃烧的金属表面形成 致密的薄膜，钝化金属表面，使燃烧的金属结壳与周围的空气隔 绝，熄灭金属产生的火灾。

(4)本发明的产品在灭火过程中，可以与烷基金属进行化 学反应，在发泡剂的作用下，火燃窒息后形成多孔泡沫蜂窝状固 体壳层，不复燃，且不再具有遇到空气就燃烧，遇到水就***的 特性，便于火场清理。

(5)本发明的灭火剂不吸潮，不结晶，流动性好，便于保 存，可采用国内现有的干粉设备进行喷放灭火。

具体实施方式

本发明组成成分及各成分所占的重量份数为，阻隔剂10— 20、发泡剂50—70、填充剂15—20、稳定剂1—5、浸润剂1—5、 催化剂1—5。其中，填充剂选用改性氯化钠、氯化钾或碳酸钙， 稳定剂选用硬脂酸、硬脂酸钠或硬脂酸钙，浸润剂选用阴性表面 活性剂，催化剂选用纤维素、季戊四醇或淀粉，发泡剂选用高聚 磷酸铵，阻隔剂选用二氧化硅、硅酸盐或膨胀石墨。阻隔剂粒子 大小为1—10μm，发泡剂粒子大小10—100μm，优选10—20μm， 填充剂粒子大小10—100μm，优选10—20μm，催化剂粒子大小 10—20μm。

实施例1

组成成分：

制备采用常规工艺。将上述原料在梨刀式混合机中进行混 合均匀。在70—90℃的烘干炉中进行烘干、交联、固化，制得 所需要的灭火剂。以下实施例制备方法相同。

分别检测实施例1灭火剂，其性能指标如下：

以上性能指标均符合GA979－2012《D类干粉灭火剂》中的技术 要求。

下面结合实验进一步说明本发明的有益效果：

取上述实施例1－实施例4的干粉各14公斤，分别充装推车 式灭火器，充压至1.2MPa，分别进行灭火试验。

灭火金属镁试验：

在风速不大于3m/s，无雨雪的天气条件下，将正方形钢盘(边 长(600±10)mm，高(300±5)mm，盘壁厚度2.5mm～3.0mm)， 置于水平地面上，在钢盘中按照GA979－2012《D类干粉灭火剂》 中按6.10.1.1中b)的规定加入金属燃料镁，并使其均匀分布。 使用点火棒点燃燃料，当燃烧进展到整个燃料表面时，开始灭 火。灭火时控制灭火器阀门使试样以适当流量尽可能落在钢盘 中，并且不能使燃料喷溅到钢盘之外的地方。每次试验均在干 粉喷射结束前火焰全部熄灭。

喷射结束后，保持钢盘静置60min，不出现复燃，且钢盘内 有剩余燃料，且四种金属镁的灭火实验全部成功，则认为灭镁 火成功。

灭火金属钠试验

在风速不大于3m/s，无雨雪的天气条件下，将正方形钢盘 (边长(600±10)mm，高(300±5)mm，盘壁厚度2.5mm～3.0mm)， 置于水平地面上，在钢盘中心加入金属燃料钠3.0±0.2kg，用 盖子盖住钢盘。对金属钠进行加热。当金属钠温度升高到515 ±5℃时，打开盖子，金属钠自燃，继续加热，当金属钠温度达 到555±5℃时，开始灭火，灭火时控制灭火器阀门使试样以适 当流量尽可能落在钢盘中，并且不能使燃料喷溅到钢盘之外的 地方。

喷射结束后，保持钢盘静置4h，干粉有剩余，未出现复燃， 且钢盘内有剩余燃料，则认为灭钠火成功。

灭火三乙基铝火试验

将正方形钢盘(边长(600±10)mm，高(300±5)mm，盘 壁厚度2.5mm～3.0mm)置于水平地面上，并盖好盖子。在钢盘 中加入3kg三乙基铝，打开钢盘上的盖子，三乙基铝自燃，自燃时间达到10s时开始灭火。灭火时控制灭火器阀门使试样以 适当流量尽可能落在钢盘中，并且不能使燃料喷溅到钢盘之外 的地方。

灭火时间不大于3min，且喷射结束后30min时用搅棒搅动 钢盘内的试样，不出现复燃，认为灭三乙基铝火成功。

灭火后的残余物、生成物不论怎样翻动、暴露在空气中也不 复燃，用铁锹把残余物直接投入到水中也没有发生***等剧烈 反应。即灭火后的残余物、生成物化学性质稳定，不再具有遇 空气复燃，遇水***的特性。

又参照GA979－2012《D类干粉灭火剂》中提供的试验方法和 试验要求，分别做了灭钾火、钛火、锂火、锂电池火以及铝镁 合金火的试验。全部一次灭火成功，且以上所有试验灭火成功 后，立即测量灭火后的表面温度，均达到70℃以下，证明降温 效果明显。

将本发明的灭火剂分别充装到悬挂式超细干粉灭火装置和 管网式灭火***中参照对应的有关标准进行测试，也全部达到 了对应的标准要求，且灭火效果明显高于目前市场上能见到的 国内外同类产品。

Claims (8)

1.一种D类干粉灭火剂，其特征在于：组成成分及各成分 所占的重量份数为，阻隔剂10—20、发泡剂50—70、填充剂15 —20、稳定剂1—5、浸润剂1—5、催化剂1—5。

2.根据权利要求1所述的D类干粉灭火剂，其特征在于： 阻隔剂粒子大小为1—10μm，发泡剂粒子大小10—100μm，填 充剂粒子大小10—100μm，催化剂粒子大小10—20μm。

3.根据权利要求2的D类干粉灭火剂，其特征在于：填充 剂为改性氯化钠、氯化钾或碳酸钙。

4.根据权利要求3所述的D类干粉灭火剂，其特征在于： 稳定剂为硬脂酸、硬脂酸钠或硬脂酸钙。

5.根据权利要求4所述的D类干粉灭火剂，其特征在于： 浸润剂为阴离子表面活性剂。

6.根据权利要求5所述的D类干粉灭火剂，其特征在于： 催化剂为纤维素、季戊四醇或淀粉。

7.根据权利要求6所述的D类干粉灭火剂，其特征在于： 发泡剂为高聚磷酸铵。

8.根据权利要求7所述的D类干粉灭火剂，其特征在于： 阻隔剂为二氧化硅、硅酸盐或膨胀石墨。