蛭石粉末及離子溶液改性后膨脹率和滅火有效性分析

田逢時，董欣欣，疏學(xué)明，趙金龍

（1 清華大學(xué)工程物理系，公共安全研究院，北京城市綜合應(yīng)急科學(xué)實驗室，北京100084； 2 天津市消防救援總隊，天津300090； 3 中國礦業(yè)大學(xué)（北京）應(yīng)急管理與安全工程學(xué)院，北京100083； 4 中國人民警察大學(xué)，河北廊坊065000）

引 言

油品在儲存、運輸和加工過程中，極易發(fā)生泄漏，形成液體火災(zāi)[1]。泄漏火災(zāi)發(fā)生后，燃燒面積通常較大，產(chǎn)生高溫輻射，會對臨近裝置和救災(zāi)人員造成巨大威脅[2]。液體火災(zāi)燃燒面積較大，一般滅火劑很難完全覆蓋油品表面，同時由于周圍高溫?zé)嵩吹拇嬖冢后w火災(zāi)極易發(fā)生復(fù)燃現(xiàn)象，撲救相對困難[3]。例如，2010 年7 月16 日，大連新港附近中石油一條輸油管道起火爆炸。隨著原油泄漏流淌，火勢迅速蔓延，直接威脅臨近20多個儲罐。在撲滅流淌火過程中，泡沫很難直接進行高效的覆蓋[4]。通常，在救援過程中需要利用干粉滅火劑控制火焰，然后與泡沫聯(lián)用，最終撲滅流淌火災(zāi)。因此，亟需開發(fā)具有滅火時間短、冷卻效應(yīng)突出、抗復(fù)燃能力較強的干粉滅火劑。

在高效撲滅油池火災(zāi)或者流淌火災(zāi)的滅火劑中，哈龍滅火劑因使用過程會對環(huán)境造成一定的污染，逐漸被市場淘汰[5]。干粉滅火劑可用于直接撲滅油池火災(zāi)，具有滅火效果好、成本低等優(yōu)點，一直是國內(nèi)外關(guān)注的焦點[6]。傳統(tǒng)的干粉滅火劑，冷卻效果較差，復(fù)燃現(xiàn)象嚴(yán)重。因此，需要研發(fā)一種高效的粉體替代現(xiàn)階段傳統(tǒng)的干粉滅火劑。目前，對干粉滅火劑的研究主要集中在干粉粒徑和干粉材料兩個方面[7-13]。Krasnyansky[7]提出了一種針對撲滅大型油池火的新型干粉材料（NH4H2PO4和SiO2-CH3），并發(fā)現(xiàn)粉末顆粒越小滅火效果越好，且顆粒直徑最好不超過10 μm。Yan等[8]研發(fā)了新型K型干粉，并分析了粒徑對滅火效果的影響，發(fā)現(xiàn)了小于40 μm 時滅火效率較好，同時與其他5 類滅火基料對比，發(fā)現(xiàn)該滅火劑滅火有效的粒徑范圍更大。Ni等[9]研發(fā)了一種新型的具有核-殼結(jié)構(gòu)的顆粒狀滅火劑，其中沸石被封裝在納米碳酸氫鈉（NaHCO3）顆粒的殼中。通過撲滅氣體火實驗，發(fā)現(xiàn)該類型滅火劑在滅火時間和用量方面，都明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的干粉滅火劑。Zhao 等[10]采用全氟辛基三乙氧基硅烷（POTS）和全氟壬基氧基苯磺酸鈉（OBS）按照一定比例改性超細(xì)干粉（7～40 nm），并分析了不同改性干粉的滅火有效性，主要關(guān)注了滅火時間和復(fù)燃情況，得出POTS/OBS的比接近1.5時，滅火效果最佳。Kuang 等[11]對比了納米量級的Mg(OH)2粉末和商業(yè)干粉（＜40 μm）的滅火過程，發(fā)現(xiàn)粒徑、表面結(jié)構(gòu)對滅火效果影響很大，同時Mg(OH)2粉末滅火效果優(yōu)于傳統(tǒng)的干粉滅火劑。Li 等[12]對比了傳統(tǒng)ABC 干粉、超細(xì)干粉和NH4H2PO4/沸石混合粉體的滅火效果，發(fā)現(xiàn)NH4H2PO4/沸石混合粉體滅火時間最短，且能夠有效抑制CO 和NOx的生成速率，明顯降低了有害氣體的濃度。Guo 等[13]通過在超細(xì)干粉滅火劑中分別添加硼酸鋅和二茂鐵兩種添加劑，發(fā)現(xiàn)一定量的硼酸鋅可加快滅火劑的分解速度，同時一定含量的兩種添加劑都可抑制CO2、CO、NOx產(chǎn)生量。劉皓等[14]利用高速剪切法將氣相二氧化硅、磷酸二氫氨溶液、結(jié)冷膠與甲基含氫硅油相結(jié)合制備了新型粉體材料，滅火效果要優(yōu)于ABC 型干粉滅火劑，且成本較低。通過以上研究可知：目前對干粉研究主要集中在粉末顆粒種類以及對粉末顆粒的改性方面。同時，對于干粉來說，目前干粉滅火劑對粒徑要求較高，這直接提高了加工成本，同時復(fù)燃問題仍然沒有得到有效的解決。

對于干粉滅火劑的研發(fā)，尋找和研發(fā)新型粉體一直是干粉滅火劑研發(fā)的核心。根據(jù)干粉滅火劑的滅火機理可知：粉體應(yīng)具備較好的耐火性能、吸熱、隔熱性能，同時能高效地銷毀火焰中的自由基[15]。通過對蛭石結(jié)構(gòu)進行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)蛭石是一種含鎂的層狀結(jié)構(gòu)水鋁硅酸鹽，具有熱導(dǎo)率小、隔熱、防火、耐凍等優(yōu)點[16-17]。生蛭石密度為2400～2700 kg/m3，遇高溫后膨脹倍數(shù)在15～40 倍之間，密度可下降至60 kg/m3，并吸收大量的熱[16-17]。膨脹后的蛭石粉末，密度小于油品密度，可浮于油面，這可有效地阻隔油品與火焰之間的接觸。目前，美國Kidde技術(shù)有限公司利用蛭石粉末(粒徑：85～200 μm)替換傳統(tǒng)干粉粉末，研發(fā)出了針對油池火的高效滅火系統(tǒng)，并獲批了美國專利[18]。這充分表明了以蛭石粉作為干粉粉體具有可行性。此外，蛭石結(jié)構(gòu)層間的陽離子為可交換性陽離子，蛭石層電荷較高，故具有較高的陽離子交換容量（CEC）[19]。這一特征也表明蛭石粉末易于被改性處理。呂鵬[20]采用氟碳表面活性劑對超細(xì)蛭石進行疏水疏油改性處理，加入水成膜泡沫中，發(fā)現(xiàn)泡沫的抗燒性和穩(wěn)定性都得到了明顯提升。高維英等[21]采用全氟辛基季銨碘化物（JF134）對蛭石精礦進行有機改性，發(fā)現(xiàn)：隨著JF134 用量的增加，蛭石粉末與水和環(huán)己烷的接觸角在增大，且膨脹性能也得到了提升。近幾年，在新型滅火劑研發(fā)的過程中，部分學(xué)者嘗試在滅火劑中加入Na+、K+、Mg2+等，對滅火劑進行改性，發(fā)現(xiàn)這幾種類型陽離子可消滅火焰中的自由基，強化滅火效果[22-25]。通過以上調(diào)研可知：蛭石粉末受熱膨脹，結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水分蒸發(fā)可吸收大量的熱，可有效降低火焰溫度。蛭石粉末膨脹后，密度變小，可懸浮在油品表面，起到隔熱效果。另外，蛭石粉末的層狀結(jié)構(gòu)有利于無機改性。

因此，本文擬采用可膨脹的蛭石粉作為干粉的粉體材料，采用四類無機鹽水溶液對蛭石粉進行改性，并與傳統(tǒng)的ABC 干粉滅火劑進行對照，具體研究可膨脹蛭石粉以及改性后蛭石粉撲滅油池火災(zāi)的滅火效果，為新型干粉滅火劑粉體的研發(fā)提供參考。

1 實驗方法

1.1 可膨脹蛭石粉體及改性材料的制備

蛭石是一種含水的層狀硅酸鹽礦物，因其受熱失水膨脹時呈撓曲狀，形態(tài)酷似水蛭，故稱蛭石。蛭石晶體理論化學(xué)式可表示為22MgO·5Al2O3·Fe2O3·22SiO2·4H2O，晶體結(jié)構(gòu)見圖1。

因產(chǎn)地和礦層水化程度差異，蛭石元素種類與含量有所不同。實驗中的原材料產(chǎn)自新疆尉犁新隆蛭石公司，其成分組成見表1。

圖1 蛭石晶體結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 The structure of vermiculite crystals

表1 可膨脹蛭石粉的構(gòu)成成分及含量Table 1 The detail components of the expanded vermiculite powder in the experiments

通過電動粉碎機粉碎蛭石原石顆粒，所得粉末通過電動篩進行篩分，可得到不同粒徑的蛭石粉末。本文取150、100、75 μm三種粒徑蛭石粉末進行研究。

為綜合提升蛭石膨脹性能和對火焰的抑制作用，本文選取NaCl、NaHCO3、KCl、MgCl2四種無機鹽對蛭石進行無機改性。四種無機鹽溶液所含的陽離子均具有較大的水合能力，可使蛭石具有較大膨脹率，其中Na+、K+等陽離子還具有在火焰區(qū)消除自由基的作用[24-26]。將4 份等量蛭石用蒸餾水洗3 次，放入錐形瓶中，分別加入濃度為1.5 mol·L-1的NaCl、NaHCO3、KCl、MgCl2溶液，恒溫25℃，磁力攪拌轉(zhuǎn)速160 r·min-1，24 h后換新鮮溶液，重復(fù)上述操作2次。倒出溶液，105℃下烘干，研磨后篩分成不同粒徑，即制得NaCl 型改性蛭石、NaHCO3型改性蛭石、KCl 型改性蛭石、MgCl2型改性蛭石。

1.2 體積膨脹率測量

蛭石粉受熱體積會發(fā)生膨脹，本文采用體積膨脹率表示蛭石粉受熱后的膨脹程度，是決定滅火效果的關(guān)鍵參數(shù)。

實驗中，用量筒量取一定量蛭石粉末，記錄其體積V0。將其松散地平攤在坩堝底部，將坩堝放入馬弗爐內(nèi)加熱，實驗中設(shè)定的溫度區(qū)間為100～1000℃，溫度間隔為50℃。加熱到預(yù)定溫度后，保持恒溫0.5 h。隨后，冷卻至室溫，用量筒測定膨脹蛭石體積。

以每個溫度為一組，每組重復(fù)測定一次，組內(nèi)三種粒徑蛭石粉末各3 個樣品，以減少人為誤差和系統(tǒng)誤差。為方便比較，實驗前初始的體積（V0）均為5 ml。

1.3 油池火滅火及復(fù)燃實驗

實驗中采用的干粉滅火裝置如圖2 所示，滅火劑通過氮氣驅(qū)動流入軟管，軟管末端連接鋼制直流變徑噴嘴。實驗中通過氮氣氣瓶上的減壓閥和流量計調(diào)節(jié)氮氣流速進而控制干粉噴射流量。

圖2 可膨脹干粉滅火劑抑制油池火實驗裝置Fig.2 The schematic of experimental setup for suppressing oil pool fire with expandable dry powder fire extinguishing agent

采用直徑20 cm 和30 cm、側(cè)壁高度均為10 cm的鋼制油盤。在油盤內(nèi)先倒入深度為3 cm 的水，再加入深度為1.5 cm 的92 號汽油，從點火器點燃燃料時開始計時，預(yù)熱60 s 后開始滅火。開啟氮氣瓶減壓閥，通過轉(zhuǎn)子流量計調(diào)節(jié)氮氣流量。干粉噴射管對準(zhǔn)火焰根部，保持斜向下45°的固定噴射角度，使噴射出的干粉滅火劑覆蓋整個油盤表面。滅火過程中，氮氣流量穩(wěn)定在1.5 m3/h，待火焰完全熄滅視為滅火成功，記錄從干粉開始噴射到火焰熄滅為止的滅火時間。

保持上述實驗條件不變，空白對照實驗為油品燃燒直至自然熄滅記錄燃料由點燃至熄滅整個過程所用時間。

滅火劑分別采用ABC 類干粉、原始蛭石粉末和四種改性的蛭石粉末。每種滅火劑采用兩種尺寸的油盤進行滅火測試，每組實驗重復(fù)三次，分別記錄干粉用量和滅火時間，最后取三次實驗的平均值作為實驗結(jié)果。實驗中通風(fēng)條件良好，為燃料控制的油盤火。

在復(fù)燃實驗中，以攪動來模擬實際環(huán)境中外力的干擾。使用ABC 類干粉和NaHCO3改性蛭石粉末滅火后，利用攪拌棒進行均勻攪動（時間：1 min），隨后再次點燃，記錄復(fù)燃時間。

2 實驗結(jié)果與討論

2.1 膨脹率分析

膨脹率大小主要影響滅火劑的覆蓋過程，進而影響滅火效果。實驗中，通過設(shè)定不同加熱溫度，進而分析不同溫度下的膨脹率。圖3給出了不同加熱溫度和直徑下蛭石的膨脹率。

根據(jù)圖3 可知，蛭石粉顆粒膨脹率先隨溫度的升高緩慢增加，隨后增速不斷加快，但超過一定溫度值后，膨脹率逐漸接近常數(shù)。同時，對比不同直徑的蛭石粉顆粒，發(fā)現(xiàn)顆粒越大，開始膨脹時對應(yīng)的溫度越低，同時，粉末顆粒越大，膨脹系數(shù)越大。這主要是由于粒徑越小，片層結(jié)構(gòu)被破壞的越多，層間水容易逸出，膨脹不易發(fā)生。粒徑越大，片層結(jié)構(gòu)相對完整，水分不易逸出，蒸發(fā)造成片層內(nèi)壓力增大，從而表現(xiàn)為膨脹率大。

從圖3 中可清晰發(fā)現(xiàn)，陽離子改性可顯著增大蛭石粉末膨脹率，其中MgCl2改性對實驗中樣品的膨脹率影響較大，且粒徑越大影響越明顯。在500℃左右有明顯的膨脹率突變現(xiàn)象，這與蛭石晶體結(jié)構(gòu)水蒸發(fā)有關(guān)。KCl 改性樣品在粒徑較小時，膨脹率與未改性樣差別不大，隨著粒徑增大，KCl改性對蛭石膨脹率的影響逐漸明顯。NaHCO3改性樣品在不同溫度也會有膨脹率突變現(xiàn)象，且膨脹率較高。而NaCl改性與NaHCO3改性同為Na+改性，改性后的樣品膨脹率卻有較大差異，這可能是由于NaHCO3改性時，溶液呈弱堿性，而NaCl 改性時，溶液呈中性，pH 的差異造成了Na+與蛭石層間陽離子的交換能力的差異。

圖3 不同粒徑蛭石粉改性前后膨脹率Fig.3 The comparison of expansion rate between the original vermiculite powder and modified vermiculite powder

蛭石粉末具有層狀結(jié)構(gòu)，層間距大小直接影響了蛭石粉末的膨脹大小[16-17]。為了進一步從微觀角度解釋改性前后對膨脹率的影響，本文利用掃描電鏡（放大2000 倍）對直徑150 μm 的未改性蛭石粉、KCl 改性蛭石粉、NaHCO3改性蛭石粉和MgCl2改性蛭石粉的表面進行觀察?？紤]到火災(zāi)過程中，火焰溫度通常在600～800℃之間，本文加熱溫度選取的是700℃，加熱后蛭石粉的微觀形貌如圖4所示。

通過圖4可知，常溫下無機改性后，蛭石粉的結(jié)構(gòu)本身并未發(fā)生變化。蛭石粉受熱以后，分層現(xiàn)象更加明顯，這使得內(nèi)部空間明顯增加，隨之表現(xiàn)為體積增大。同時，對比不同無機鹽溶液改性后的蛭石粉膨脹體積，會發(fā)現(xiàn)無機改性明顯增加了不同層之間的間距。采用像素識別方法，結(jié)合比例尺，會發(fā)現(xiàn)經(jīng)過MgCl2改性的蛭石粉末，不同層之間的間距最大可達(dá)17.2 μm，明顯大于其他溶液處理的蛭石粉末層間距。這從微觀上解釋了MgCl2改性的蛭石粉高溫受熱后的膨脹率最大。

圖4 改性前后蛭石粉高溫前后的結(jié)構(gòu)對比Fig.4 The structure comparison between original vermiculite powder and expanded vermiculite powder after high temperature

對于滅火劑，粉末膨脹越大，密度越小，越易浮在油品表面，阻隔效果越明顯。同時，膨脹越大，吸熱越多，熱導(dǎo)率會相應(yīng)降低，熱量的傳遞速率也會相應(yīng)下降。因此，從膨脹率角度出發(fā)，MgCl2改性的蛭石粉和NaHCO3改性的蛭石粉具有潛在的滅火能力。

2.2 滅火效果分析

圖5 油池起火和未改性蛭石粉的滅火過程Fig.5 The development of pool fire and the extinguishing process by the vermiculite powder

在滅火實驗中，油品預(yù)熱燃燒60 s后，開始以恒定速率噴射滅火劑。本文采用30 cm 油盤，不經(jīng)過改性的蛭石粉（150 μm）滅火過程為例，展示了整個油池火的發(fā)展和撲滅過程，具體見圖5。根據(jù)圖5可知，油品點燃后，火焰高度迅速增加，隨后火焰逐漸趨于穩(wěn)定。蛭石粉噴射后，火焰體積首先迅速增加，這主要是由于蛭石粉的噴入，阻礙了空氣的進入，燃燒產(chǎn)生的蒸氣需要更多空間進行反應(yīng)，因此燃燒火焰會出現(xiàn)增大的現(xiàn)象[23,27]。隨著滅火劑的持續(xù)噴入，滅火劑逐漸覆蓋至油品表面，阻礙油品蒸發(fā)，隨著火焰高度開始下降。最終，由于滅火劑的持續(xù)作用，燃燒進入了熄滅階段。整個滅火過程表明，對于滅火開始階段，火焰體積和輻射量會明顯增加，應(yīng)注重滅火前期的個人防護。

對于滅火效率研究，滅火時間和滅火劑用量是評估滅火效果的關(guān)鍵因素[28]。圖6 給出了不同油盤直徑，不同改性、不同粒徑滅火劑作用下的滅火時間。根據(jù)圖6 可知，未改性蛭石粉與ABC 干粉滅火劑的滅火效果相近，滅火時間并未發(fā)生明顯變化。但經(jīng)過改性的蛭石粉，滅火效果要明顯優(yōu)于未改性蛭石粉和ABC 干粉滅火劑。對于實驗尺度以及大尺度油池火災(zāi)，火焰輻射反饋至油品表面的熱流決定了油品的燃燒速率[29]。經(jīng)過改性的蛭石粉膨脹效果較好，能夠很快覆蓋至油品表面，阻隔火焰與油品之間的輻射。同時，經(jīng)過改性的蛭石粉表面攜帶有大量陽離子，可消除火焰中反應(yīng)的自由基，抑制火焰的產(chǎn)生，進而降低火焰對油品的熱量反饋。該原理與在細(xì)水霧中添加不同陽離子，可提高滅火效果的原理保持一致[22-25,30]。另外，MgCl2、NaCl、KCl 改性的蛭石粉滅火效果較近，滅火機理相同，主要是覆蓋阻斷輻射反饋和消除火焰中自由基兩種原理。通過圖6 可發(fā)現(xiàn)：NaHCO3改性的蛭石粉滅火效果明顯優(yōu)于其他類型滅火劑，這主要是蛭石粉攜帶NaHCO3進入火焰中后，NaHCO3受熱發(fā)生分解，吸收大量熱。同時，分解過程會產(chǎn)生大量CO2，進而降低蒸氣與氧氣混合速度，進一步強化了滅火效果。對比不同粒徑的蛭石粉滅火劑，會發(fā)現(xiàn)粒徑100 μm的蛭石粉末滅火效果最優(yōu)。粒徑越大，蛭石粉末結(jié)構(gòu)保存相對完整，膨脹效果明顯，但粒徑越大比表面越小，即與火焰接觸作用面積越小。綜合以上兩種因素，從機理方面可解釋粒徑100 μm的蛭石粉末滅火效果最為理想這一現(xiàn)象。

圖6 不同滅火劑滅火效果Fig.6 The extinguishing effects by different agents

圖7 不同粉末撲滅油池火的滅火劑用量Fig.7 The used mass of extinguishing agent after the fire extinguishment

圖7 對比了粒徑為100 μm 的蛭石粉末和ABC干粉滅火劑撲滅兩種油盤油池火的滅火劑用量。

通過圖7 可知，利用蛭石粉撲滅油池火的滅火劑用量要大于傳統(tǒng)ABC 干粉滅火劑。這主要是由于蛭石密度大于ABC 干粉滅火劑。因此，撲滅同等規(guī)模的油池火，所需要的滅火劑質(zhì)量較大。對比不同改性的蛭石粉，會發(fā)現(xiàn)NaHCO3改性的蛭石粉滅火劑用量接近ABC 干粉滅火劑，整體低于其他改性滅火劑。

對于ABC干粉滅火劑，粒徑要求小于40 μm，對加工精度要求較高。但蛭石粉末對粒徑大小要求相對較低，加工成本低于干粉滅火劑。從經(jīng)濟學(xué)角度，NaHCO3改性蛭石粉末在滅火過程中體現(xiàn)了更大的優(yōu)越性。

2.3 復(fù)燃效果分析

抗復(fù)燃性是評價干粉滅火劑的一個重要指標(biāo)。干粉滅火劑在滅火過程中的冷卻效果并不明顯，因此在外界干擾下，極易出現(xiàn)復(fù)燃情況。實驗中，利用攪動模擬實際環(huán)境中的外界干擾。選擇直徑30 cm 的油盤，對ABC 干粉滅火劑和NaHCO3改性蛭石粉末滅火實驗組進行復(fù)燃實驗。圖8 和圖9 給出了ABC 干粉滅火劑和NaHCO3改性的蛭石粉滅火劑的復(fù)燃示意圖。

通過對比圖8 和圖9 的兩組實驗，可發(fā)現(xiàn)：經(jīng)過1 min 的攪拌，懸浮在油品表面上的ABC 類干粉粉末大部分會沉降至油層底部，覆蓋效果較差，引燃后會重新燃燒，出現(xiàn)復(fù)燃。但對于改性后的蛭石粉滅火劑，由于膨脹后密度較小，大部分仍能懸浮在油品表面，有效地阻隔油品與空氣的接觸。通過對比引燃實驗情況，可發(fā)現(xiàn)ABC 類干粉滅火劑實驗組20 s 后出現(xiàn)了全面復(fù)燃的情況，這主要是傳統(tǒng)干粉粉末出現(xiàn)了沉降，無法完全覆蓋住油品表面，即無法阻擋火焰熱量反饋。但對于蛭石粉滅火實驗組，20 s 后只是出現(xiàn)了小范圍的火焰，并且隨著燃燒的進行，蛭石粉末再次膨脹鋪展，火焰逐漸熄滅，沒有出現(xiàn)復(fù)燃現(xiàn)象。

圖8 ABC類干粉滅火劑滅火后的復(fù)燃情況Fig.8 The re-burn conditions after the extinguishment by ABC dry power agent

圖9 NaHCO3改性蛭石粉滅火后的復(fù)燃情況Fig.9 The re-burning conditions after the extinguishment by NaHCO3 modified vermiculite powder

3 結(jié) 論

本文以不同粒徑的蛭石粉末作為撲滅油池火的干粉粉末，并利用4 種無機鹽水溶液對蛭石粉末進行無機改性。通過分析膨脹率，開展滅火實驗以及復(fù)燃實驗，研究了不同改性蛭石粉末撲滅油池火的滅火效果，并與傳統(tǒng)ABC 類干粉滅火劑滅火效果進行對比，得出了如下結(jié)論：

（1）直徑150 μm的蛭石粉末由于保留了原始結(jié)構(gòu)，膨脹率明顯大于100 μm 和75 μm 的蛭石粉末。經(jīng)過NaCl、NaHCO3、KCl、MgCl2等溶液浸泡改性過的蛭石粉末的膨脹率會明顯增加，其中MgCl2浸泡改性后的蛭石粉膨脹率增加最明顯。這主要是由于改性過后的蛭石粉膨脹后的分層結(jié)構(gòu)更加明顯，同時層間距也會相應(yīng)增加。

（2）蛭石粉末在滅火過程中，分子間游離水和結(jié)合水會蒸發(fā)吸熱，同時蛭石粉受熱膨脹，懸浮在油品表面，隔斷了火焰與油層之間的熱量傳遞，進而可用于撲滅油池火災(zāi)，且滅火效果和抗復(fù)燃性均優(yōu)于傳統(tǒng)的ABC 類干粉滅火劑，但由于蛭石粉本身密度較大，滅火劑的使用量會隨之增加。

（3）經(jīng)過改性過的蛭石粉滅火劑滅火時間要短于未改性蛭石粉滅火劑和ABC 類干粉滅火劑。由于蛭石粉比表面積和膨脹性兩方面因素的共同作用，直徑100 μm的改性蛭石粉末滅火效果要優(yōu)于其他兩種粒徑。同時，NaHCO3溶液浸泡改性后滅火劑的滅火效果最好，滅火時間明顯縮短，且滅火劑用量與傳統(tǒng)ABC 類干粉滅火劑接近，經(jīng)過一定處理后可用作高效滅火劑的粉體。

本文初步研究了不同粒徑蛭石粉末以及不同改性后的蛭石粉對滅火效果的影響，主要確定了改性蛭石粉末滅火效果。下一階段，會進一步分析不同蛭石粉末的微觀結(jié)構(gòu)對滅火效果的影響，從微觀結(jié)構(gòu)出發(fā)研究針對性的高效滅火劑。