泡沫滅火劑在飛機(jī)火災(zāi)中的應(yīng)用

王生玉 王正 蔡緒濤 崔國(guó)偉

摘? 要：文章對(duì)目前蛋白類泡沫滅火劑和合成類泡沫滅火劑的特點(diǎn)和應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析研究，對(duì)軍用飛機(jī)火災(zāi)的特點(diǎn)和規(guī)律進(jìn)行了總結(jié)，并結(jié)合軍用機(jī)場(chǎng)消防實(shí)際，對(duì)泡沫滅火劑的相容性、發(fā)泡倍數(shù)、儲(chǔ)存在飛機(jī)火災(zāi)撲救中可以發(fā)揮的作用提出了見(jiàn)解。

關(guān)鍵詞：泡沫滅火劑;消防;飛機(jī)

中圖分類號(hào)：E239.3? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）29-0171-03

Abstract： This paper analyzes the current characteristics and application status of protein foam fire extinguishing agent and synthetic foam fire extinguishing agent， summarizes the characteristics and laws of military aircraft fire， and， taking into consideration the actual condition of military airport fire control， puts forward some suggestions on the roles that compatibility， foaming multiples and storage of foam fire extinguishing agent can play in aircraft fire fighting.

Keywords： foam fire extinguishing agent; fire control; aircraft

1 定義與分類

1.1 定義

泡沫滅火劑是指能夠以一定比例與水混合，并可通過(guò)機(jī)械方法或化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生滅火泡沫的滅火藥劑[1]。

1.2 分類

根據(jù)火災(zāi)撲救的需要，泡沫滅火劑有多種類型：

（1）產(chǎn)生機(jī)理：根據(jù)泡沫產(chǎn)生機(jī)理，泡沫滅火劑可分為化學(xué)泡沫和空氣泡沫滅火劑。其中，化學(xué)泡沫滅火劑是酸性和堿性藥劑通過(guò)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生泡沫，此類滅火劑多用于滅火器，但由于此類滅火器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、保存期短等，已退出消防市場(chǎng)。空氣泡沫滅火劑是泡沫混合液通過(guò)機(jī)械方法與空氣混合產(chǎn)生滅火泡沫，是目前消防中廣泛使用的滅火劑。

（2）混合比例：按照泡沫原液與水混合的比例，可分為1.5%型、3%型、6%型泡沫滅火劑。

（3）發(fā)泡倍數(shù)：發(fā)泡倍數(shù)是指泡沫體積與泡沫溶液體積的比值。按照發(fā)泡倍數(shù)，分為低倍數(shù)、中倍數(shù)、高倍數(shù)泡沫滅火劑。發(fā)泡倍數(shù)在20倍以下為低倍數(shù)泡沫，21-200倍之間為中倍數(shù)泡沫，201-1000倍之間為高倍數(shù)泡沫。

（4）滅火對(duì)象：泡沫滅火劑分為A類和B類泡沫滅火劑。B類泡沫滅火劑分為非水溶性和抗溶性泡沫滅火劑。其中，非水溶性泡沫滅火劑適用于非水溶性液體和受熱熔化的固體可燃物的火災(zāi)，如柴油、汽油、煤油、瀝青、石蠟、原油等;抗溶性泡沫滅火劑除適用于撲救上述火災(zāi)外，還適用于水溶性可燃物的火災(zāi)，如醇、酯、醚、醛、酮等。

（5）合成泡沫的基質(zhì)：泡沫滅火劑分為蛋白型泡沫和合成型泡沫。蛋白型泡沫滅火劑主要有普通蛋白泡沫、氟蛋白泡沫、成膜氟蛋白泡沫、抗溶成膜蛋白泡沫等;合成泡沫滅火劑主要有高倍數(shù)泡沫、高/中/低倍通用泡沫、水成膜泡沫、抗溶水成膜泡沫、A類泡沫等。

2 滅火機(jī)理

（1）冷卻作用：泡沫滅火劑中含有大量水分，當(dāng)泡沫遇到燃燒物時(shí)析出水分，水的比熱容和汽化熱都較大，液態(tài)水升溫和汽化均會(huì)吸收大量熱，從而降低火場(chǎng)及燃燒物表面的溫度。

（2）窒息作用：泡沫析出水分汽化為水蒸氣使溫度降低的同時(shí)也使周圍的氧濃度降低，再者，泡沫覆蓋在燃燒物表面使空氣與燃燒物一定程度上隔絕，減少了燃燒物與氧氣的接觸。

（3）阻斷作用：在滅火過(guò)程中，泡沫一方面阻斷了火焰與被泡沫覆蓋可燃物直接接觸，另一方面也阻斷了火焰對(duì)其它可燃物的熱輻射，阻止了火勢(shì)發(fā)展蔓延[2]。

3 常見(jiàn)類型

3.1 蛋白型泡沫滅火劑

蛋白型泡沫滅火劑是以動(dòng)物性或植物性蛋白的水解濃縮液為基料，加入適量的穩(wěn)泡劑、助溶劑、防腐劑及抗凍劑等添加劑而制成的泡沫液。由于可靠性大、價(jià)格低、生物降解性好等特點(diǎn)在泡沫滅火劑市場(chǎng)上的銷量遠(yuǎn)大于其他品種[3]。蛋白泡沫滅火劑主要用于撲滅油類火災(zāi)。但是，撲滅原油、重油火災(zāi)時(shí)，需注意可能發(fā)生油液沸溢或噴濺。

（1）普通蛋白泡沫（P）：是以蛋白水解濃縮液為基料，加入各種添加劑的起泡液體。主要成分為水解蛋白、穩(wěn)定劑、鹽類添加劑、抗凍劑、防腐劑等，特點(diǎn)是成本低、穩(wěn)定性好、對(duì)水質(zhì)要求不高，適用于A、B類火災(zāi)。

（2）氟蛋白泡沫（FP）：是添加了氟碳表面活性劑的蛋白泡沫液，主要成分為蛋白泡沫液和氟碳表面活性劑，成本相對(duì)較低、能抵抗油類的污染，適用于A、B類火災(zāi)，可采用液下噴射方式滅油罐火。

由于飛機(jī)裝備的特殊性，機(jī)場(chǎng)消防車要求使用高效、環(huán)保型滅火劑，而普通蛋白、氟蛋白滅火效率較低，且具有強(qiáng)腐蝕性，因此，飛機(jī)火災(zāi)禁止使用此類滅火劑。

（3）成膜氟蛋白泡沫（FFFP）：是可在某些烴類表面形成一層水膜的氟蛋白泡沫液。主要成分為氟碳表面活性劑和水解蛋白。特點(diǎn)是滅火速度快、效率高，適用于A、B類火災(zāi)，可采用液下噴射方式滅油罐火。

（4）抗溶型氟蛋白泡沫（FP/AR）：既可滅油類火也可滅醇類火的氟蛋白泡沫液，主要成分為氟蛋白泡沫液和觸變性多糖。特點(diǎn)是能撲滅極性液體燃料火災(zāi)，成本相對(duì)較低、能抵抗油類的污染。適用于極性液體燃料火災(zāi)，A、B類火災(zāi)，可采用液下噴射方式滅油罐火。

3.2 合成型泡沫滅火劑

合成型泡沫滅火劑是指以表面活性劑的混合物和穩(wěn)定劑為基料制成的泡沫液。

（1）水成膜泡沫（AFFF）：能夠在液體燃燒表面形成一層抑制可燃液體蒸發(fā)的水膜，主要成分為氟碳表面活性劑、合成表面活性劑、醇或醚類[4]，屬于低倍數(shù)泡沫，混合比為3%、6%。水成膜泡沫滅火速度快、效率高，軍用機(jī)場(chǎng)使用較多。

（2）抗溶性水成膜泡沫（AFFF/AR）：既可滅油類火也可滅醇類火的水成膜泡沫液，主要成分為氟碳表面活性劑、合成表面活性劑、觸變性多糖，屬于低倍數(shù)泡沫，混合比為3%、6%。

（3）高倍數(shù)泡沫（Hx）：發(fā)泡倍數(shù)在201倍以上的泡沫液，主要成分為合成表面活性劑、醇或醚類，屬于中、高倍數(shù)泡沫，混合比為1.5～6%。

（4）凝膠型：合成表面活性劑、觸變性多糖，屬于低倍數(shù)泡沫，混合比為6%。

（5）A類泡沫：用于A類可燃物火災(zāi)的泡沫滅火劑，主要成分為氟碳表面活性劑、碳?xì)浔砻婊钚詣?，屬于低倍?shù)泡沫，混合比為0.1～1%。

4 應(yīng)用

對(duì)于飛機(jī)不同情況不同部位的火災(zāi)，要使用正確的滅火劑對(duì)火災(zāi)加以撲救。由于泡沫滅火劑性能穩(wěn)定、滅火效率高等諸多特點(diǎn)，在目前軍用機(jī)場(chǎng)中，泡沫滅火劑是進(jìn)行飛機(jī)火災(zāi)撲救的主要滅火劑。

4.1 飛機(jī)火災(zāi)特點(diǎn)

在機(jī)場(chǎng)范圍內(nèi)，有飛行場(chǎng)區(qū)、飛行保障單位和辦公生活區(qū)，可能發(fā)生的火災(zāi)有飛機(jī)火災(zāi)、草地火災(zāi)、油料火災(zāi)、彈藥火災(zāi)、倉(cāng)庫(kù)火災(zāi)、車輛火災(zāi)、電氣火災(zāi)和營(yíng)房火災(zāi)。飛機(jī)作為機(jī)場(chǎng)主要核心裝備，是機(jī)場(chǎng)消防工作的重點(diǎn)。

一般來(lái)講，飛機(jī)結(jié)構(gòu)分為：機(jī)身、機(jī)翼、尾翼、發(fā)動(dòng)機(jī)和起落架，所用的材料主要是合金。飛機(jī)火災(zāi)的發(fā)生主要是由于飛機(jī)本身具有多種可燃材料，如機(jī)身的鎂鋁合金、鈦合金，飛機(jī)攜帶的燃油、彈藥，飛機(jī)輪胎的橡膠材料，以及飛機(jī)內(nèi)部的塑料、玻璃鋼、木質(zhì)材料、棉紡織物、電子設(shè)備和線路等。

飛機(jī)易發(fā)生火災(zāi)的部位主要有發(fā)動(dòng)機(jī)、起落架、燃油系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生火災(zāi)主要屬于B類和D類火災(zāi)，起落架發(fā)生火災(zāi)主要屬于A類火災(zāi)，燃油系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)主要屬于B類火災(zāi)，電氣系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)主要屬于E類火災(zāi)。其中，A類火災(zāi)主要指橡膠、木質(zhì)材料、塑料、復(fù)合材料等發(fā)生的火災(zāi)，這些物質(zhì)都屬于易燃物，而且燃燒時(shí)會(huì)釋放有毒氣體。B類火災(zāi)主要指飛機(jī)燃油火災(zāi)，飛機(jī)一般使用航空煤油作為燃料，發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)燃油管路比較密集，燃油儲(chǔ)存于若干個(gè)油箱中，油箱分布于機(jī)身和機(jī)翼內(nèi)。機(jī)翼內(nèi)的油箱通?？拷砀瑱C(jī)身油箱通常分布于前后兩端。發(fā)動(dòng)機(jī)或油箱一旦發(fā)生火災(zāi)，如不能得到有效控制，在2～5min內(nèi)，火勢(shì)將達(dá)到猛烈的程度，極易引起爆炸，從而造成更大的火勢(shì)，導(dǎo)致機(jī)毀人亡的嚴(yán)重后果，有時(shí)還可能引發(fā)次生災(zāi)害。D類火災(zāi)主要指構(gòu)成飛機(jī)的金屬發(fā)生的火災(zāi)，其中，鈦合金一旦發(fā)生燃燒，火勢(shì)異常猛烈，一般滅火劑難以撲滅，鎂合金著火后遇水燃燒更為猛烈，甚至?xí)l(fā)生爆炸。E類火災(zāi)主要指飛機(jī)內(nèi)帶電設(shè)備、線路等的電氣火災(zāi)。

4.2 滅火劑的相容性

在使用滅火劑進(jìn)行飛機(jī)滅火時(shí)，如果涉及不同種類的滅火劑，則要考慮不同滅火劑之間的相容性問(wèn)題：適用于同一火災(zāi)的不同滅火劑混合使用或相繼使用可能會(huì)發(fā)生相互反應(yīng)，對(duì)滅火效能產(chǎn)生負(fù)面影響，達(dá)不到預(yù)期的滅火效果，導(dǎo)致錯(cuò)過(guò)最佳滅火時(shí)機(jī)，從而人員或裝備遭受更大損失[5]。對(duì)于機(jī)場(chǎng)消防保障而言，大部分消防人員存在認(rèn)識(shí)誤區(qū)：不了解不同種類滅火劑的滅火性能，以及滅火劑之間存在相容性問(wèn)題;通常認(rèn)為滅火劑可以混合使用，并且可以互相代替。再者，如果是軍民合用機(jī)場(chǎng)，發(fā)生火災(zāi)后會(huì)視情申請(qǐng)民航消防力量支援，民航機(jī)場(chǎng)消防車所使用的泡沫滅火劑同樣與部隊(duì)消防車所使用泡沫滅火劑存在相容性問(wèn)題。

例如，含氟泡沫滅火劑與含碳?xì)渑菽瓬缁饎┗旌鲜褂脮?huì)降低滅火劑的表面張力，致使燃燒物混入滅火劑中，從而產(chǎn)生泡沫燃燒的現(xiàn)象，對(duì)泡沫產(chǎn)生破壞。在實(shí)際使用中，如果是飛機(jī)燃油火災(zāi)，泡沫滅火劑可與干粉滅火劑聯(lián)用，從而發(fā)揮干粉滅火迅速、泡沫可冷卻覆蓋并防止復(fù)燃的特點(diǎn)。但是，由于干粉滅火劑中的防潮劑（如硬脂酸鎂）對(duì)泡沫具有破壞作用使其消失，所以干粉只能與部分泡沫液聯(lián)用。目前，普通干粉可與氟蛋白泡沫和水成膜泡沫聯(lián)用[6]。

4.3 泡沫液發(fā)泡倍數(shù)

目前，機(jī)場(chǎng)主要配置混合比為3%和6%的泡沫滅火劑，機(jī)場(chǎng)主力泡沫消防車比例混合器對(duì)應(yīng)有3%和6%兩種，不同種類的泡沫液有固定的混合比，在使用過(guò)程中，操作人員容易出現(xiàn)未根據(jù)泡沫原液指定混合比調(diào)節(jié)比例混合器，尤其部分消防車采用手動(dòng)式比例混合器，從而造成浪費(fèi)滅火劑或達(dá)不到滅火效果的問(wèn)題[6]。

如3%型的泡沫液如果采用6%比例與水混合，會(huì)導(dǎo)致表面張力增大，從而降低泡沫液的流動(dòng)性，可能導(dǎo)致泡沫覆蓋面減小或覆蓋延遲，致使不能達(dá)到預(yù)期效果，增加人員傷亡和裝備損毀的可能。

4.4 泡沫液的儲(chǔ)存

機(jī)場(chǎng)泡沫液儲(chǔ)存要符合管理要求，以免影響其滅火效能：第一，采購(gòu)泡沫液時(shí)要留意生產(chǎn)日期，要注意不同種類泡沫液的有效期，入庫(kù)時(shí)要嚴(yán)格登記，保管人員每月要檢查泡沫液是否過(guò)期、泄露，確保泡沫液質(zhì)量符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并在保質(zhì)期內(nèi)。其中，機(jī)場(chǎng)常用水成膜泡沫液有效期為10年，抗溶型泡沫液的有效期只有1-2年。第二，要使儲(chǔ)存泡沫液倉(cāng)庫(kù)的溫度保持在0-40℃，北方機(jī)場(chǎng)冬季、南方機(jī)場(chǎng)夏秋兩季均要注意庫(kù)存溫度適宜，以防造成泡沫液變質(zhì)損壞。第三，要保持儲(chǔ)存泡沫液倉(cāng)庫(kù)通風(fēng)干燥，避免受到陽(yáng)光直射暴曬等，同時(shí)，在存放過(guò)程中要防止雜質(zhì)混入泡沫液，防止污染。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著軍用飛機(jī)材料、技術(shù)的不斷發(fā)展更新，機(jī)場(chǎng)消防面臨著更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，在此背景下，清潔高效、低成本、多功能是機(jī)場(chǎng)泡沫滅火劑的發(fā)展趨勢(shì)。與此同時(shí)，隨著滅火劑種類及特性的多樣化，面對(duì)不同情況下的飛機(jī)火災(zāi)，機(jī)場(chǎng)消防官兵需要高超的業(yè)務(wù)素養(yǎng)和指揮能力，從而根據(jù)火場(chǎng)態(tài)勢(shì)科學(xué)、靈活地使用滅火劑，方能達(dá)到預(yù)期的滅火效果，從而最大程度減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

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