硅凝膠在消防滅火中的應(yīng)用研討

李福安

通化市消防救援支隊(duì) 吉林 通化 134000

引言

2019年，商業(yè)場所發(fā)生火災(zāi)6015起，同比下降8.4%；賓館飯店發(fā)生火災(zāi)5872起，同比下降9.9%；學(xué)校發(fā)生火災(zāi)722起，同比下降10%；醫(yī)院養(yǎng)老院發(fā)生火災(zāi)346起，同比下降12.6%；公共娛樂場所發(fā)生火災(zāi)384起，同比下降21.5%。高層建筑發(fā)生火災(zāi)6974起，同比上升10.6?？傮w來說我國的火災(zāi)發(fā)生率明顯提升，加大消防力度具有非常重大的現(xiàn)實(shí)意義。生活中常見的滅火方式包括隔離法、冷卻法、窒息法等，比較常見的滅火劑主要有水、干粉、泡沫等。近年來，消防事件發(fā)生的概率較大，人們對消防安全的重視程度也越來越高。硅凝膠作為一種新型的消防滅火材料正逐漸被應(yīng)用到實(shí)際的消防滅火中。探究硅凝膠在消防滅火中的具體應(yīng)用是十分有必要的。

1 硅凝膠滅火性能分析

1.1 具有一定的加熱穩(wěn)定性 火災(zāi)發(fā)生的過程中，如果火災(zāi)內(nèi)的可燃物質(zhì)的燃燒值較大，那么對應(yīng)的溫度就會(huì)更高。溫度較高，需要滅火的時(shí)間就越長。滅火時(shí)間較長則會(huì)使火災(zāi)現(xiàn)場出現(xiàn)大規(guī)模的水蒸氣。如果水蒸氣密度較高，相對密閉的環(huán)境很可能產(chǎn)生水蒸氣爆炸。水蒸氣爆炸不僅會(huì)進(jìn)一步造成人員傷亡，也會(huì)加大消防人員的救援難度。如何降低水的氣化量就是十分重要的一個(gè)問題。硅凝膠具有加熱穩(wěn)定的性質(zhì)，加熱穩(wěn)定性較高會(huì)有效降低水蒸氣的生成量。水蒸氣的生成量降低能夠進(jìn)一步提高救援人員的安全性。

通過對加熱測定不同濃度下，硅凝膠和水在相同溫度環(huán)境中失水率。能夠看出，硅凝膠的失水率與水相比較，硅凝膠失水率存在明顯下降的現(xiàn)象。硅凝膠還表現(xiàn)出基料濃度與失水率呈反比，也顯示出了硅凝膠具有良好的加熱穩(wěn)定性。單位時(shí)間內(nèi)水蒸發(fā)的汽化量以及速度呈現(xiàn)出正相關(guān)，這也能為消防人員提供更大的滅火安全性。同時(shí)，失火溫度較高的情況下，利用硅凝膠作為消防滅火材料也能夠更好地克服許多技術(shù)上的不足。比如水在失火區(qū)域的外圍部分蒸發(fā)會(huì)形成向上流動(dòng)的較大的氣流帶，同時(shí)實(shí)際的冷卻時(shí)間也存在一定的不足。

1.2 硅凝膠具有良好的保水性 針對一些具有可燃性固體的火災(zāi)類型，通常常用的消防滅火材料就是水。但是用水作為消防滅火材料存在很多的不足，例如一般情況下水的流動(dòng)性較高。用水進(jìn)行滅火時(shí)，實(shí)際燃燒的區(qū)域表面處或者是縫隙內(nèi)會(huì)大量流失。由于水的流動(dòng)性較高，在實(shí)際的滅火的過程中，大量的水會(huì)失去滅火的作用。甚至?xí)?dǎo)致相鄰建筑出現(xiàn)火災(zāi)蔓延的情況，特別是對于下層建筑來說，下層建筑很容易受到水漬的影響，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)。通過保水性實(shí)驗(yàn)，能夠看出可燃物中如果水的停留時(shí)間較長，那么水冷卻的時(shí)間就會(huì)進(jìn)一步延長。也就是說失火區(qū)域內(nèi)部燃燒所產(chǎn)生的熱量也能夠更好地被吸收。因此，將硅凝膠作為消防滅火的主要材料，能夠更好地發(fā)揮出滅火的實(shí)際作用。

1.3 硅凝膠具有良好的抗燃性 消防員在實(shí)際滅火的過程中，不僅要對實(shí)際燃燒的區(qū)域進(jìn)行冷卻和滅火，同時(shí)也要對火災(zāi)可能蔓延的區(qū)域進(jìn)行控制。這個(gè)過程就需要對失火建筑物周圍的可燃物進(jìn)行有效的冷卻保護(hù)?？谷夹允侵府?dāng)受到火的影響時(shí)，沒有燃燒的物質(zhì)可能發(fā)生燃燒的難易程度。如果滅火物質(zhì)抗燃性質(zhì)較好，那么在相同的燃燒條件之下，發(fā)生燃燒的時(shí)間會(huì)更短。良好的抗燃性對消防人員控制火勢來說，具有較大的意義。因此，利用硅凝膠作為消防滅火的材料能夠有效控制火災(zāi)發(fā)生的趨勢。

1.4 硅凝膠具備一定的熱化學(xué)性能 相關(guān)的研究人員在研究阻化材料的實(shí)際過程中，最為常見的方式就是研究材料的熱化學(xué)性能。這種研究方式能夠更好地將水和硅凝膠的實(shí)際阻化能力、吸熱能力等進(jìn)行相互比較。在對硅凝膠進(jìn)行熱化學(xué)性能檢測時(shí)，需要通過示差描量儀。通過示差描量儀來研究水以及硅凝膠進(jìn)行實(shí)際處理的相關(guān)圖譜，通過圖譜以及相關(guān)的文獻(xiàn)研究，發(fā)現(xiàn)與水相比較，硅凝膠的熱化學(xué)性能具有更多的優(yōu)勢，利用硅凝膠作為消防滅火的主要材料，能夠有效實(shí)現(xiàn)滅火的目的。

1.5 硅凝膠具備一定的活化能 活化能主要是指可燃基材料的化學(xué)性能中的重要的熱力學(xué)參數(shù)。一般情況下，如果被滅火劑進(jìn)行處理的實(shí)際載體活化能較小，那么該滅火劑的防火性能以及滅火性能就較差。相關(guān)研究文獻(xiàn)表明，水處理之后的活化能與硅凝膠處理之后的活化能相比較而言更低。也就是說硅凝膠的滅火性能與水相比較更高。

2 硅凝膠在消防滅火中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

2.1 滅火性能試驗(yàn)分析 對于硅凝膠的滅火性能，試驗(yàn)選擇使用了大型煤堆自熱利用相關(guān)的滅火設(shè)施設(shè)備注射硅凝膠和水之后了解溫度的變化曲線，雖然因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)過程當(dāng)中可能因?yàn)榫植康臐B水，密封不嚴(yán)等等問題導(dǎo)致溫度出現(xiàn)了一定的波動(dòng)，但是總體來說硅凝膠具有非常良好的阻，滅火的性能。

2.2 實(shí)驗(yàn)總結(jié) 對于常用的滅火方法主要有隔離，窒息，冷卻法等等，滅火器一般也是通過泡沫，干粉，二氧化碳為主。但是傳統(tǒng)的滅火劑具有一定的局限性，本文就主要在水滅火劑的基礎(chǔ)上通過添加試劑之后讓其形成硅凝膠，從而全面增加和提高水的穩(wěn)定性，延長水在材料當(dāng)中的停留時(shí)間，有效的降低溫度，發(fā)揮出水的滅火性能，提高滅火效率和安全性。

3 總結(jié)

對于硅凝膠和水的結(jié)合可以說是時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，這樣的滅火劑在傳統(tǒng)滅火劑的基礎(chǔ)上進(jìn)行了相關(guān)的創(chuàng)新，全面提高了滅火防火的效率，也是保證我國社會(huì)以及廣大人民群眾人身財(cái)產(chǎn)安全的重要產(chǎn)物。在日常的生活當(dāng)中難免會(huì)出現(xiàn)火災(zāi)，我們需要在注意用火安全的前提下，全面提高廣大人民群眾的火災(zāi)防范意識(shí)，加大對于滅火劑的技術(shù)創(chuàng)新力度，使用全新的科技以及技術(shù)方案制作出更加高效穩(wěn)定的滅火劑和防火材料，只有這樣讓其擁有一個(gè)雙重保險(xiǎn)的情況下，社會(huì)的消防安全一定會(huì)更加和諧穩(wěn)定，保證我國廣大人民群眾和企業(yè)的切身利益，維護(hù)社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展。