什么是水成膜泡沫灭火剂?
2025-12-31 00:21 50次浏览
水成膜泡沫灭火剂(Aqueous Film-Forming Foam,AFFF)
水成膜泡沫灭火剂,简称 AFFF,是一种的泡沫灭火产品,核心优势在于能在可燃液体表面快速形成一层水膜,同时结合泡沫层的覆盖作用,实现 “双重灭火 + 防复燃” 效果,广泛应用于石油、化工、船舶等领域的易燃液体火灾扑救。
一、核心灭火原理:“水膜 + 泡沫” 双重作用
AFFF 的灭火机制区别于普通泡沫灭火剂,其核心是 “水膜隔离” 与 “泡沫窒息” 的协同作用,具体过程如下:
水膜形成与隔离
AFFF 中含有氟碳表面活性剂(关键成分),这类物质能显著降低水的表面张力(从约 72mN/m 降至 20mN/m 以下)。当灭火剂喷洒到可燃液体(如汽油、柴油、乙醇)表面时,氟碳表面活性剂会快速扩散,在液体表面形成一层极薄(通常几微米)、连续且致密的水膜。
这层水膜能直接隔离可燃液体与空气(氧气),同时阻止液体挥发产生可燃蒸气,从源头切断燃烧链。
泡沫层覆盖与窒息
除水膜外,AFFF 还会生成大量稳定的泡沫(由泡沫稳定剂、增稠剂等成分支撑),泡沫层覆盖在水膜上方,形成 “泡沫 + 水膜” 的双层防护:
泡沫层进一步隔绝氧气,同时通过水分蒸发吸收热量,降低可燃液体温度至燃点以下;
泡沫的稳定性(通常半衰期>5 分钟)能有效防止灭火后复燃,尤其适用于流淌火(如油罐泄漏形成的大面积火灾)。
二、主要成分:决定灭火性能的关键
AFFF 的成分需兼顾 “水膜形成能力”“泡沫稳定性” 和 “灭火效率”,典型配方包含以下几类物质:
成分类别
核心作用
常见物质举例
氟碳表面活性剂 降低水表面张力,促进水膜快速形成与扩散 全氟辛烷磺酸盐(PFOS,已逐步禁用)、全氟己烷磺酸盐(PFHxS)
碳氢表面活性剂 辅助泡沫生成,提高泡沫的发泡倍数和流动性 十二烷基硫酸钠(SDS)、脂肪醇聚氧乙烯醚
泡沫稳定剂 延长泡沫寿命,防止泡沫快速破裂 乙二醇、丙二醇等多元醇
抗冻剂 适应低温环境(如冬季户外、冷藏库),防止灭火剂冻结 乙二醇、尿素
防腐剂 /pH 调节剂 防止成分变质,维持灭火剂稳定性(pH 通常 6-9) 苯甲酸钠、磷酸二氢钠
水 溶剂与载体,占比通常 70%-90% 去离子水或纯化水
三、分类:按适用场景与性能划分
根据灭火对象(可燃液体类型)和性能要求,AFFF 主要分为以下两类:
分类
适用火灾类型
核心特点
典型应用场景
普通 AFFF 非极性可燃液体(“B 类火灾”) 水膜在非极性液体(如汽油、柴油、煤油)表面附着力强,灭火速度快 油罐区、加油站、化工厂储罐
抗溶 AFFF 极性可燃液体(“抗溶 B 类火灾”) 含 “抗溶成分”(如聚醚、氨基化合物),能在甲醇、乙醇、丙酮等极性液体表面形成稳定水膜,避免被液体溶解 酒精储罐、甲醇生产车间、实验室
四、关键技术指标:衡量产品性能的核心参数
选购或使用 AFFF 时,需关注以下核心指标(符合国家标准 GB 15308-2006《泡沫灭火剂》):
发泡倍数
定义:泡沫体积与生成泡沫所用灭火剂体积的比值;
要求:普通 AFFF 发泡倍数≥5 倍,抗溶 AFFF≥3 倍(发泡倍数越高,覆盖面积越大,灭火效率越高)。
25% 析液时间
定义:泡沫中 25% 的液体析出所需时间,反映泡沫稳定性;
要求:普通 AFFF≥3 分钟,抗溶 AFFF≥5 分钟(时间越长,泡沫持效性越好,防复燃能力越强)。
灭火时间
要求:扑救标准 B 类火灾(如 1m² 汽油火)时,灭火时间≤3 分钟(越快越能减少火灾蔓延风险)。
耐温性
低温稳定性:-10℃(或更低)下储存 24 小时无冻结、分层;
高温稳定性:50℃下储存 168 小时(7 天),性能无明显下降。
五、应用场景与使用注意事项
1. 主要应用场景
工业领域:石油炼化厂、油库、化工园区的储罐火灾、装置火灾;
交通领域:船舶机舱火灾(燃油泄漏)、汽车加油站油罐火灾;
公共领域:大型商场、酒店的发电机房(柴油泄漏)、实验室易燃液体火灾。
2. 使用注意事项
适配灭火系统:AFFF 需通过专用泡沫灭火系统使用,如 “泡沫喷淋系统”“泡沫炮”“泡沫钩管”,不可直接用清水喷头喷洒(会破坏水膜和泡沫结构);
浓度配比:需按说明书稀释(常见配比为 3% 或 6%,即 3 份 AFFF+97 份水,或 6 份 AFFF+94 份水),浓度不当会导致水膜形成失败或泡沫不稳定;
环境风险:传统 AFFF 含有的全氟化合物(如 PFOS、PFOA)具有 “难降解、生物累积性”,可能污染土壤和水源,目前已逐步被环保型 AFFF(如不含 PFOS 的短链氟碳表面活性剂产品)替代,使用后需注意废水处理;
储存要求:密封存放在阴凉干燥处(温度 5℃-40℃),避免阳光直射和高温,保质期通常为 2-5 年(开封后需尽快使用)。
六、与其他泡沫灭火剂的对比
为更清晰理解 AFFF 的定位,可与常见的 “蛋白泡沫灭火剂(PAM)”“氟蛋白泡沫灭火剂(FP)” 对比:
灭火剂类型
核心优势
核心劣势
适用场景
灭火效率
水成膜泡沫(AFFF) 快速形成水膜,灭火快、防复燃强 成本较高,传统型含环保风险 非极性 / 极性可燃液体火灾 ★★★★★
氟蛋白泡沫(FP) 成本低于 AFFF,泡沫稳定性好 无明显水膜,灭火速度较慢 非极性可燃液体火灾 ★★★★
蛋白泡沫(PAM) 成本低、环保性好 灭火速度慢,易被极性液体溶解 非极性可燃液体火灾(小型) ★★★
综上,水成膜泡沫灭火剂凭借 “水膜 + 泡沫” 的双重灭火机制,成为目前扑救易燃液体火灾的核心产品之一,但需结合具体火灾类型(极性 / 非极性液体)选择适配型号,并关注环保型产品的替代趋势,以平衡灭火效率与环境影响。