当前我国泡沫灭火剂发展中的若干问题探讨
摘要:泡沫灭火剂是灭火剂产品中的重要组成部分,在消防实战中发挥着重要作用。分析我国当前泡沫灭火剂产品研发、泡沫灭火剂的配置使用以及泡沫灭火剂产品质量现场监督管理中存在的若干问题,并提出了相应建议,以期泡沫灭火剂在我国得到更好的发展和正确的使用。
关键词:泡沫灭火剂;PFOS;水成膜泡沫;蛋白泡沫;A类泡沫
泡沫灭火剂以其在灭火性能、抗复燃性能等诸多方面的优良性能,在灭火实战中发挥着重要作用,是目前消防部队、石化企业广泛储存和使用的灭火剂品种。按照灭火对象的类型来分,有主要用于可燃液体火灾扑救的氟蛋白、水成膜等泡沫灭火剂,用于扑救A类火灾的A类泡沫以及多功能泡沫等。据统计,截至2012年底,各地消防部队的泡沫灭火剂装备量约1.6万t,其中主要以普通蛋白、氟蛋白以及水成膜泡沫灭火剂等为主。泡沫灭火剂对于2010年中石油大连石化公司“7.16”火灾、2015年福建漳州古雷石化火灾等多起重特大火灾的成功扑救起到了关键性的作用。但目前在泡沫灭火剂产品的研发、生产、使用以及产品质量监督过程中,尚存在着诸多需要改进和完善的地方。因此,有必要对此类问题进行梳理、总结并提出相关改进建议,使泡沫灭火剂在我国得到良性发展,更好地发挥保障人民生命财产安全的作用。
一、泡沫灭火剂的研究与生产
目前,在我国泡沫灭火剂的研究与生产方面,需要解决以下几个主要问题:
(1)PFOS的禁用与水成膜泡沫灭火剂配方的升级改进。全氟辛烷磺酸盐及其盐类(Perfluorooctanesufonate,PFOS),是一类性能优良、用途广泛的氟表面活性剂,主要采用电解氟化法生产,是水成膜泡沫灭火剂形成水膜的关键组分。但由于此类物质在环境中难以生物降解且具有生物毒性,2009年4月被列入《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》持久性有机污染物(POPs)受控名单限制使用。尽管目前PFOS在我国消防行业中的使用被列为可接受用途,但从国际社会的发展趋势来看,最终PFOS会在各个行业被全面禁止使用。PFOS的禁用必然会对中国的消防行业,尤其是泡沫灭火剂生产厂家带来较大影响。我国目前共有水成膜泡沫灭火剂生产厂家约60家,其中有50%的厂家所用配方中均含有PFOS类氟表面活性剂。因此,当务之急是要对现有配方进行升级改进,降低产品中PFOS类氟表面活性剂的用量,逐步使用采用其他方法生产的非PFOS类氟表面活性剂,全面替代电解法生产的PFOS类氟表面活性剂。
在努力降低水成膜泡沫灭火剂中PFOS含量的同时,还要大力发展安全、新型的氟表面活性剂,在保证其生物、环境安全的前提下,尽量提高其表面活性,以符合实际使用需要。从更长远的角度讲,还要针对表面活性剂的复配问题进行深入研究,努力研制低氟甚至无氟的成膜型泡沫灭火剂。尽管国内一些生产商或研究机构声称已经研制出完全无氟的、甚至“可以喝”的成膜型泡沫灭火剂,但经过深入了解和分析发现,这不过是厂家的一种过度宣传行为。在未来PFOS类产品将被全面禁用的大背景下,作为消防行业管理部门的公安部消防局及其下属机构,目前正在积极开展前期调研,并着手制定针对泡沫灭火剂产品中PFOS类物质的检验方法和标准,使未来泡沫灭火剂的生产和使用符合国家相应的环保要求,以迎接未来全面禁用PFOS的挑战。
(2)蛋白型泡沫灭火剂的品质提升。近年来,以水成膜泡沫灭火剂为代表的合成型泡沫灭火剂占比不断增加,而传统的普通蛋白及氟蛋白泡沫灭火剂由于具有较好的灭火效果及低廉的价格,在目前泡沫灭火剂产品中仍占有一定的份额。蛋白、氟蛋白泡沫灭火剂的基料主要为动物蛋白,其水解产物中的含硫化合物被水解生成无机硫化合物和含硫残基,导致蛋白型泡沫灭火剂储存一段时间之后容易产生难闻的“恶臭”味,不易被接受。
除此之外,蛋白型泡沫灭火剂还普遍存在着生产工艺污染大,产品质量不稳定、且储存期较短等问题,制约着蛋白型泡沫灭火剂产品的应用。由于蛋白型泡沫灭火剂以水解蛋白为基料,易于被环境微生物分解,具有较好的生物降解性,且有较好的灭火及抗烧性能,因而具备成为含PFOS泡沫灭火剂的安全替代物的潜力。后续有必要开展蛋白型泡沫灭火剂的品质提升相关研究工作,以期达到优化生产工艺、提高产品质量和稳定性的目的。
从合理利用资源的角度讲,还应扩大蛋白基料的来源。目前已有研究人员声称利用鸡毛、猪毛和活性污泥等物质生产出蛋白泡沫灭火剂,但实际上此类产品中要么灭火性能达不到国标相应要求,要么产品能耗高,无法实现规模化、产业化生产,距离实际使用还有较大差距。因此,未来在蛋白基料的来源方面还要进行深入研究。
二、泡沫灭火剂的配置和使用
2.1泡沫灭火剂的配置
合理配置泡沫灭火剂的问题,就是解决一把钥匙可以开几把锁的问题。对于石化企业及消防部队而言,泡沫灭火剂产品的配置原则是不同的。
对于石化企业而言,泡沫灭火剂产品的类型、等级、生产商和品牌有很多,企业选择的产品必须具有针对性,即一把钥匙开一把锁。通常每个石化企业所生产及储存的易燃液体类型较为固定,因此首先要熟知所需保护区域内易燃液体的特性,如表面张力、极性、蒸气压等,同时还要了解每种泡沫灭火剂的优缺点和适应性,只有认清这两方面问题,才有可能选出合适的泡沫灭火剂产品。
另外,在进行泡沫灭火剂产品的灭火性能检验时,按照现行国家标准规定,选用的橡胶工业用溶剂油作为标准燃料,其燃烧特性更接近于国外标准中普遍采用的正庚烷。但不同类型易燃液体燃烧特性差异较大,如果企业需要保护的是车用汽油等燃烧特性与溶剂油性质差异较大的易燃品,那么即使该产品具有国家权威部门的检测合格报告,也应该要求该灭火剂的生产厂家针对要保护的易燃液体产品开展现场灭火试验,以检验所购买的泡沫灭火剂产品是否适合用于企业的防灭火需要。
而对于消防部队如何配置泡沫灭火剂,则更多的需要考虑产品的通用性问题,即一把钥匙开多把锁。由于消防部队面对的火场情况往往具有不确定性,事先无法针对每一种特定的燃烧物配置与之相适用的泡沫灭火剂产品。因此,消防部队在考虑泡沫灭火剂产品的配置时,就需要选择通用性强、燃烧物适用范围广的泡沫灭火剂产品,以尽量适应不同的灭火工况需要。同时,固定选择一到两种类型的泡沫灭火剂产品也避免了消防车频繁更换不同类型泡沫灭火剂所带来的产品兼容性问题。
2.2泡沫灭火剂的使用
压缩空气泡沫灭火技术是当今的灭火技术发展潮流,代表着未来发展的方向。目前,在实际应用中该技术主要以压缩空气泡沫消防车(A类泡沫消防车)的形式结合A类泡沫灭火剂在消防部队使用。在压缩空气泡沫系统中,A类泡沫的预混比及发泡倍数可根据不同的灭火工况条件灵活调整,以适应各种不同的灭火环境和要求,这是与传统泡沫消防车相比的优势所在。在实际使用过程中,由于压缩空气泡沫消防车的设备复杂,调整参数较多,再加上目前普遍对A类泡沫灭火剂结合压缩空气泡沫系统的认识不足,无法掌握适宜的使用方法和应用环境,因而限制了其灭火性能的充分发挥。
针对这种情况,近年来公安部天津消防研究所开展了A类泡沫结合压缩空气泡沫系统的实战应用研究,科学评估了压缩空气A类泡沫扑救A、B类火灾以及用于隔热防护的能力,通过标准火及实体火试验确定了泡沫预混比例等压缩空气泡沫系统最佳实战使用参数,可有效指导消防部队正确使用A类泡沫及压缩空气泡沫系统,显著提升系统的灭火效能。未来还需要针对广泛使用的普通低倍数泡沫灭火剂结合压缩空气泡沫系统使用时的灭火性能等进行深入研究,若普通低倍数泡沫灭火剂结合压缩空气泡沫系统扑救A、B类火灾的能力得到肯定,则会显著降低压缩空气泡沫消防车实战应用的成本,进一步提高压缩空气泡沫消防车适应各种复杂灭火工况的能力,拓展其使用范围,有助于压缩空气泡沫消防车在我国得到更好的发展和广泛的应用。
三、泡沫灭火剂的监督管理
对于泡沫灭火剂产品生产环节的监督,目前已经建立起了完善的产品质量检测标准和强制性产品认证制度,可以促进泡沫灭火剂生产厂家自觉提升其产品质量。但对已经投放市场的泡沫灭火剂产品而言,监督管理方面尚有需要改进的地方。
对于一些生产厂家,经常在形式检验合格后的批量生产中擅自更改工艺流程、偷工减料,以减少成本获得更多利润。即便有消防监督管理部门的抽检,但由于人力、时间等原因的制约,被抽检到的只能是少数企业,一定程度上存在漏检现象。而且由于缺乏现场快速检测设备,消防监督部门在现场判定中往往只能依靠目测、询问和查验资料,缺少必要的检查检测仪器和设备,无法在短时间内得到确定结果。在现有条件下,消防监督管理部门只能提取样品送检到有资质的检测部门进行检验。这样做往往时间间隔长,手续繁琐,十分不利于对相关厂家进行机动灵活的产品质量控制。同时,对于广大消防部队和灭火药剂储量巨大的企业,快速检测其储存的灭火剂产品,监测所储存灭火剂产品的质量状况,也是现实的迫切需要。
因此,有必要参考现行的泡沫灭火剂标准,开发泡沫灭火剂产品现场检测设备,提供操作简单、结果可靠的检测工具,为消防监督管理部门、广大消防部队和灭火药剂储量巨大企业提供有力的技术工具和手段,提高消防产品监督工作的科技含量,有效地规范和监督灭火剂产品市场。既符合科技强警的指导精神,同时也能够确保人民群众生命财产安全。
四、结语
泡沫灭火剂是一类重要的灭火剂产品,在扑救火灾、保护人民群众生命财产安全中发挥了重要的作用。但目前在泡沫灭火剂研发及应用过程中尚存在一些问题。
①.在泡沫灭火剂研发方面,应积极寻求成膜型泡沫灭火剂产品中PFOS组分的替代产品,并提升蛋白型泡沫灭火剂产品的品质;
②.在泡沫灭火剂的配置方面,石化企业应考虑泡沫灭火剂产品的专一性。而消防部队则应考虑选用通用型的泡沫灭火剂产品,同时应加强A类泡沫结合压缩空气泡沫消防车的应用培训和指导,提升先进装备的灭火效能;
③.在泡沫灭火剂的现场监督管理方面,应当开发方便快速的泡沫灭火剂产品现场检测设,确保在用泡沫灭火剂产品的质量并有效规范和监督灭火剂产品市场。
往期文章
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本文主要内容来自于:陆强(公安部消防局,北京100054)
中图分类号:X932,TQ569 文献标志码:B
文章编号:1009-0029(2016)09-1280-03
版权归属于原作者。
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