摘 要 作为扑灭火灾的有效手段，灭火剂及时的出现在各种物质的燃烧现场，合理、正确选择灭火剂是快速、有效扑灭火灾的关键。对液体、气体和固体三类灭火剂的优缺点、适宜火灾的类型、灭火机理及可以代替哈龙灭火剂等情况进行分析，并对灭火剂的发展趋势进行了展望。 关键词 灭火剂；火灾类型；灭火机理；哈龙替代品 中图分类号X4 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）72-0062-02 火是人类文明的象征，它在人类发展和社会进步中有着举足轻重的作用。然而，火若失去控制，便会危及生命财产和自然资源，酿成灾害[1]。来自公安部消防局的数据显示，2001～2010十年间全国共发生火灾201.18万起，死伤39 881人，直接财产损失达1 496 921万元。火灾不仅造成人身财产损失，同时对环境也造成巨大的危害[2]，那么如何有效扑灭火灾，减少损失，挽救人民生命和保障国家财产安全则成为广大研究者的任务之一。灭火剂是指能够有效地破坏燃烧条件，终止燃烧的物质。火灾发生时，及时正确地使用灭火剂将大大减少生命和财产的损失。 1 火灾的分类 依据火灾类型不同选择灭火剂能够发挥最大的灭火效能和经济效益。根据GB/T 4968-2008《火灾分类》国家标准，火灾分为六类： A 类火灾：固体物质火灾。这种物质通常具有有机物性质，一般在燃烧时能产生灼热的余烬。 B 类火灾：液体或可熔化的固体物质火灾。 C 类火灾：气体火灾。 D 类火灾：金属火灾。 E 类火灾：带电火灾。物体带电燃烧的火灾。 F 类火灾：烹饪器具内的烹饪物（如动植物油脂）火灾。 2 灭火剂的分类、特点及灭火机理 2.1 液体灭火剂 2.1.1 水 水适于扑灭A类火灾。其廉价易得，来源广泛，对环境无污染，水成为扑救火灾时最经常使用的灭火剂[3]。但水也存在着明显的不足，水的流动性很强，大部分水常常未发挥作用就已经流失，其利用率很低。为了提高水的灭火性能，减少水的流失，人们进行了大量的研究工作[4]。 水灭火的机理主要依靠冷却和窒息作用。水的汽化热为40.8kJ·mol-1，每千克水吸收2 260kJ的热量，水被蒸发后，吸收大量的热，降低燃烧物表面温度使火焰熄灭。此外，水气化后每千克体积将膨胀1 700倍左，大量稀释燃烧区内的氧气，使燃烧物质因缺氧而停止燃烧，从而达到窒息灭火的目的。 2.1.2 细水雾灭火剂 细水雾是指在最小设计工作压力下，距喷嘴1m处的平面上，99%的水雾直径小于1 000μm。细水雾具有无环境污染、无臭氧损耗、无温室效应、灭火迅速、耗水量低、对失火对象破坏性小，可以扑灭A、B、C和F类火灾，受到国内外广大研究者的广泛关注，细水雾已成为哈龙灭火剂的替代品之一[5]。但细水雾设备复杂，造价高，技术要求严格，所以在应用方面受到了一定的限制。 细水雾的灭火机理与水类似，具有冷却和窒息作用，但普通水经过细化后，其比表面积较一般水滴增大，增大了水和火焰的接触面积，在火场中水能够完全蒸发，吸热效率提高。细水雾通过对燃烧物的润湿和乳化作用阻挡热辐射，降低对可燃物的热反馈，减少固体可燃物的分解和液体可燃物的汽化蒸发，从而降低了燃烧区内可燃气体含量。燃烧物质的化学反应速率和火焰传播速率大大降低。细水雾还可以射入火区深部，灭火效果将大幅度提高[3]。 2.1.3 泡沫灭火剂 泡沫灭火剂是能与水相容，并且可以通过化学反应或机械方法产生灭火泡沫的灭火药剂。种类有：空气泡沫灭火剂、氟蛋白泡沫灭火剂、水成膜泡沫灭火剂和抗溶性泡沫灭火剂等[6]。 上述泡沫灭火剂虽然可以扑救A类火灾，但由于具有泡沫冲击量小，难以穿越燃烧区，泡沫不能长期覆盖燃料表面等缺点，所以泡沫灭火剂常用来扑灭B、F类火灾[3]。A类泡沫灭火剂克服了上述泡沫灭火剂的缺点，对A、B、F类火灾都可以高效快速的扑灭，是集强化水、一般泡沫灭火剂的优点于一体的灭火剂。 泡沫灭火剂的灭火机理主要利用水的冷却作用和泡沫隔绝空气的窒息作用来灭火。灭火时泡沫在燃烧物表面形成的泡沫覆盖层可使燃烧物与空气隔离，阻挡火焰对燃烧物的热辐射，降低燃烧物的分解、蒸发，使可燃气体难以进入燃烧区域具有窒息作用。泡沫中析出的水可吸收热量蒸发降低燃烧区域的温度，水蒸气还可稀释燃烧区内氧气具有冷却和窒息作用。 2.2 固体灭火剂 2.2.1 干粉灭火剂 干粉灭火剂分为BC干粉和ABC干粉。BC干粉大都是以NaHCO3为主要原料，可以扑救B、C、E、F类火灾。NaHCO3生产量大，价格低廉，致使不法商家考虑成本时，在很多具有A类物质的场所配备BC干粉灭火器，一旦发生火灾，将无法扑救，酿成灾难。 ABC干粉灭火剂主要成分为磷酸铵盐，可以扑救A、B、C、F类火灾。具有灭火效率高，速度快，使用温度范围广，对环境、人畜无毒害等特点，目前已取代BC干粉灭火剂，成为哈龙替代品之一。但其缺点也很明显，抗复燃性差，灭火后具有残留等问题[7]。 灭火机理：燃烧是一种链式反应过程。可燃物分子在高温下产生维持燃烧链式反应的关键自由基OH·、H·和O·，并依靠这些高活性自由基传播反应，维持燃烧的持续进行。干粉灭火剂能够消耗这些高活性自由基，当粉粒与火焰中产生的自由基接触时，自由基被瞬时吸附在粉粒表面，发生反应： M（粉粒）+ O·→MO MO+ H·→MOH M + OH·→MOH MOH + H·→M + H2O 高活性自由基被消耗，使燃烧的链式反应终止，从而熄灭火焰。除此外，粉粒比表面积大，易吸收热量，具有降温作用；高温下熔化的粉粒形成玻璃状覆盖层，隔绝空气和燃烧物，具有窒息作用。 2.2.2 气溶胶灭火剂 气溶胶灭火剂哈龙替代品之一，是一种可悬浮于空气中的微米级干粉微粒，由氧化剂、还原剂及粘和剂构成，通过燃烧反应产生的灭火介质。具有灭火速度快、效率高、价格便宜、空间淹没性好、臭氧消耗潜在值和温室效应潜能值低、可常压贮存等优点。适用于A、B、C、E类火灾。气溶胶在灭火属于非洁净灭火剂，灭火后有一定残留，而且由于它是通过燃烧方式产生的，故灭火剂本身存在火灾危险性。根据产生气溶胶温度的不同，可以分为热气溶胶灭火剂和冷气溶胶灭火剂[8]。
摘 要 作为扑灭火灾的有效手段，灭火剂及时的出现在各种物质的燃烧现场，合理、正确选择灭火剂是快速、有效扑灭火灾的关键。对液体、气体和固体三类灭火剂的优缺点、适宜火灾的类型、灭火机理及可以代替哈龙灭火剂等情况进行分析，并对灭火剂的发展趋势进行了展望。 关键词 灭火剂；火灾类型；灭火机理；哈龙替代品 中图分类号X4 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）72-0062-02 火是人类文明的象征，它在人类发展和社会进步中有着举足轻重的作用。然而，火若失去控制，便会危及生命财产和自然资源，酿成灾害[1]。来自公安部消防局的数据显示，2001～2010十年间全国共发生火灾201.18万起，死伤39 881人，直接财产损失达1 496 921万元。火灾不仅造成人身财产损失，同时对环境也造成巨大的危害[2]，那么如何有效扑灭火灾，减少损失，挽救人民生命和保障国家财产安全则成为广大研究者的任务之一。灭火剂是指能够有效地破坏燃烧条件，终止燃烧的物质。火灾发生时，及时正确地使用灭火剂将大大减少生命和财产的损失。 1 火灾的分类 依据火灾类型不同选择灭火剂能够发挥最大的灭火效能和经济效益。根据GB/T 4968-2008《火灾分类》国家标准，火灾分为六类： A 类火灾：固体物质火灾。这种物质通常具有有机物性质，一般在燃烧时能产生灼热的余烬。 B 类火灾：液体或可熔化的固体物质火灾。 C 类火灾：气体火灾。 D 类火灾：金属火灾。 E 类火灾：带电火灾。物体带电燃烧的火灾。 F 类火灾：烹饪器具内的烹饪物（如动植物油脂）火灾。 2 灭火剂的分类、特点及灭火机理 2.1 液体灭火剂 2.1.1 水 水适于扑灭A类火灾。其廉价易得，来源广泛，对环境无污染，水成为扑救火灾时最经常使用的灭火剂[3]。但水也存在着明显的不足，水的流动性很强，大部分水常常未发挥作用就已经流失，其利用率很低。为了提高水的灭火性能，减少水的流失，人们进行了大量的研究工作[4]。 水灭火的机理主要依靠冷却和窒息作用。水的汽化热为40.8kJ·mol-1，每千克水吸收2 260kJ的热量，水被蒸发后，吸收大量的热，降低燃烧物表面温度使火焰熄灭。此外，水气化后每千克体积将膨胀1 700倍左，大量稀释燃烧区内的氧气，使燃烧物质因缺氧而停止燃烧，从而达到窒息灭火的目的。 2.1.2 细水雾灭火剂 细水雾是指在最小设计工作压力下，距喷嘴1m处的平面上，99%的水雾直径小于1 000μm。细水雾具有无环境污染、无臭氧损耗、无温室效应、灭火迅速、耗水量低、对失火对象破坏性小，可以扑灭A、B、C和F类火灾，受到国内外广大研究者的广泛关注，细水雾已成为哈龙灭火剂的替代品之一[5]。但细水雾设备复杂，造价高，技术要求严格，所以在应用方面受到了一定的限制。 细水雾的灭火机理与水类似，具有冷却和窒息作用，但普通水经过细化后，其比表面积较一般水滴增大，增大了水和火焰的接触面积，在火场中水能够完全蒸发，吸热效率提高。细水雾通过对燃烧物的润湿和乳化作用阻挡热辐射，降低对可燃物的热反馈，减少固体可燃物的分解和液体可燃物的汽化蒸发，从而降低了燃烧区内可燃气体含量。燃烧物质的化学反应速率和火焰传播速率大大降低。细水雾还可以射入火区深部，灭火效果将大幅度提高[3]。 2.1.3 泡沫灭火剂 泡沫灭火剂是能与水相容，并且可以通过化学反应或机械方法产生灭火泡沫的灭火药剂。种类有：空气泡沫灭火剂、氟蛋白泡沫灭火剂、水成膜泡沫灭火剂和抗溶性泡沫灭火剂等[6]。 上述泡沫灭火剂虽然可以扑救A类火灾，但由于具有泡沫冲击量小，难以穿越燃烧区，泡沫不能长期覆盖燃料表面等缺点，所以泡沫灭火剂常用来扑灭B、F类火灾[3]。A类泡沫灭火剂克服了上述泡沫灭火剂的缺点，对A、B、F类火灾都可以高效快速的扑灭，是集强化水、一般泡沫灭火剂的优点于一体的灭火剂。 泡沫灭火剂的灭火机理主要利用水的冷却作用和泡沫隔绝空气的窒息作用来灭火。灭火时泡沫在燃烧物表面形成的泡沫覆盖层可使燃烧物与空气隔离，阻挡火焰对燃烧物的热辐射，降低燃烧物的分解、蒸发，使可燃气体难以进入燃烧区域具有窒息作用。泡沫中析出的水可吸收热量蒸发降低燃烧区域的温度，水蒸气还可稀释燃烧区内氧气具有冷却和窒息作用。 2.2 固体灭火剂 2.2.1 干粉灭火剂 干粉灭火剂分为BC干粉和ABC干粉。BC干粉大都是以NaHCO3为主要原料，可以扑救B、C、E、F类火灾。NaHCO3生产量大，价格低廉，致使不法商家考虑成本时，在很多具有A类物质的场所配备BC干粉灭火器，一旦发生火灾，将无法扑救，酿成灾难。 ABC干粉灭火剂主要成分为磷酸铵盐，可以扑救A、B、C、F类火灾。具有灭火效率高，速度快，使用温度范围广，对环境、人畜无毒害等特点，目前已取代BC干粉灭火剂，成为哈龙替代品之一。但其缺点也很明显，抗复燃性差，灭火后具有残留等问题[7]。 灭火机理：燃烧是一种链式反应过程。可燃物分子在高温下产生维持燃烧链式反应的关键自由基OH·、H·和O·，并依靠这些高活性自由基传播反应，维持燃烧的持续进行。干粉灭火剂能够消耗这些高活性自由基，当粉粒与火焰中产生的自由基接触时，自由基被瞬时吸附在粉粒表面，发生反应： M（粉粒）+ O·→MO MO+ H·→MOH M + OH·→MOH MOH + H·→M + H2O 高活性自由基被消耗，使燃烧的链式反应终止，从而熄灭火焰。除此外，粉粒比表面积大，易吸收热量，具有降温作用；高温下熔化的粉粒形成玻璃状覆盖层，隔绝空气和燃烧物，具有窒息作用。 2.2.2 气溶胶灭火剂 气溶胶灭火剂哈龙替代品之一，是一种可悬浮于空气中的微米级干粉微粒，由氧化剂、还原剂及粘和剂构成，通过燃烧反应产生的灭火介质。具有灭火速度快、效率高、价格便宜、空间淹没性好、臭氧消耗潜在值和温室效应潜能值低、可常压贮存等优点。适用于A、B、C、E类火灾。气溶胶在灭火属于非洁净灭火剂，灭火后有一定残留，而且由于它是通过燃烧方式产生的，故灭火剂本身存在火灾危险性。根据产生气溶胶温度的不同，可以分为热气溶胶灭火剂和冷气溶胶灭火剂[8]。