安全
Safety & Security
第42卷第5期
2021年5月
Vol. 42 No. 5
May. 202 1
Fire and Rescue |消防与救援
引用格式：郭萌萌，侯亚欣•水基灭火剂发展现状与分析[J].安全,2021,42(5) :18-23.
水基灭火剂发展现状与分析
郭萌萌侯亚欣
(中国人民警察大学研究生院，河北廊坊065000)
【摘要】为推进我国水基灭火剂技术与应用健康发展，本文介绍我国水基灭火剂的发展历程、研
究现状，并将水
与其他 在性能与应用、标准2方面进行对比分析，从而提出水基灭
的发展和应用前景。研究表明：扩适用范围、推先进辅助设备、推动多领域融合和标准化
将是水 的发 向。
【关键词】水
；添加剂；性能分析；标准；发展前景
中图分类号：X91
文献标识码:A
文章编号：1002 - 3631 (2021) 05- 0018- 06
Development Statrs and Analysis of Water-based Extingeisting Agent
GUO Mengmeiig HOU Yaxin
(Graduate School of China People's Policc University , Langfang Hebei 065000, China )
AbstracC ： In order to promote the healthy development of technology and application , in this paper , the de velopment course and research states of water-based fire extinguishing agent in China were introduce d . The water-based fire extinguishing agent was compared with other fire extinguishing agent from the aspecte of per-
formancc , application and standard. Then , the development and application prospect of water-based fire ex
tinguishing agent were expected. The research shows that the development direction of water-based fire extin guishing agente is to expand the scope of application , popularize advanced auxiliary equipment , and impulse
multi field integration and standardization.
Keywords : water-based fire extinguishing agent ； additive ； performancc analyss ； standard ；
development prospect
o 引言
水由于比热容大，一直都是主要的灭火剂。随
着科技发展，火 类增多，
入不同的 I
剂提高水的灭火效能，一科技工 研发的方向，这通常称之为水系灭火剂。根据喷射时是
否产生
灭火剂分
灭火剂和 :
灭火剂2大类。水基灭火剂 不产生 或生较 的
灭火剂，分
基灭
火剂和改变水的物理性质的水基灭火剂，其灭火机
作者简介：郭萌萌(1997 - )，女，山西长治人，硕士研究生，主要研究方向为灭火与应急救援技术。E-mail ：1121319876@qq. com
侯亚欣(1997 -)，女，山东济宁人，硕士研究生，主要研究方向为灭火与应急救援技术。
D0I ： 10.19737/j. cnki. issn1002 -3631.2021.05.003
2021年第5期专题
理为：一基灭火剂在流散时，通过析出液体发挥水的；在燃烧物表面，与层，屏障，同时体汽化后，的水蒸气可以燃烧物周围的: ，生息'三可产生化学抑制，与燃烧物反应，生能有效抑制或燃烧时基产生的聚合物质，从破坏燃烧链，燃。
基灭火剂在石油化工领域和高铁、等重所的越来越普遍，火类的增多，对水基灭火剂的性能提出更高要求。随着科技发展，水基灭火剂在配方、工、原材料、标准及等方面都取得了大的进展。本文梳基灭火剂的发展历程和研究现状，并与其他不同种类灭火剂在性能和标准2方面进比分析，从出水基灭火剂的应用前景，为以后的技术攻关指明方向，
1我国水基灭火剂发展历程
从20世纪80年代末，我国开始对水基灭火剂进行较的研发，最早的一
消防研究所研发的SD系列高效灭火剂，它基本无毒、率，填补了该类的⑴。之后，很多学者、研所、企业入水基灭火剂的研，见1。他们从方、工，剂、使用方式等方面进行研究，专。，于水基灭火剂的研究已或达到：水，研方从最初的提高水的基础灭火性能，环保性、开发材料、适应多种火灾类型等方向转变。
1我国水基发
Tab.1Examples rt development rt water-based fire agents i China
公布时间专利号成果特性
2004CN1557516[2]核心组分为合成树脂系、淀粉系和纤维系
3种系列高吸水性树脂
高吸水性树脂能大大减少水的用量，且能
分数怎么打出来在物体表面形成凝胶隔绝空气，灭火效率
高，阻燃性强
2006CN1743031⑶由氟碳表面活性剂、碳氢表面活性剂、有
机硅表面活性剂、稳定耦合剂、螯合剂、铺
展抗烧剂、抑菌剂组成的一种高浓度耐寒
海水型水成膜泡沫灭火剂
具有超高表面活性、耐盐性和抗硬水性，
可与海水进行混合，为沿海地区有效利用
海水资源进行灭火开辟了更多可能性
2009年CN101537240A⑷由水、含多个乙氧基的叔胺、多碳醇、脂肪
文胸什么牌子最好族‘酸等组成的水基灭火剂
可阻断自燃、复燃风险，同时对金属设备
的腐蚀较小，可被生物降解，利用价值
较大
2013CN103285550A[5]由水、TritonX-100、Tween-20、丙三醇、碳酸
氢钠、三聚磷酸钠组成的用于扑灭煤粉火
的基灭火剂
能迅速渗透至煤粉表层以下，具有良好的
降温润湿和窒息作用，可有效熄灭阴燃火
2017CN107137857A⑹由磺酸、火碱、磷酸五钠、纯碱、次氯酸钙、
氯化钠、轻钙、纤维按一定比重经反应混
合制成的面泥或干粉
一种配制水基灭火剂，使用时加水溶化即
可，可现用现配，使用方便
2021CN112169241A!7"由无机气凝胶粉体、模板剂、含磷阻燃剂、
含氮阻燃剂、亲水胶体稳定剂等组成的水
基气凝胶高效灭火剂
具有好的火和燃性能，且燃剂的
质较以基灭火剂，有效
灭火效率及适用范围
2水基灭火剂技术研究现状
2.1配方研究现状
七年级上册地理期中试卷基灭火剂是在水中加入增稠剂、润湿剂、阻燃剂和其他助剂，从使水的黏性、润湿性能、抗复燃性能
、性能等得以，有效扩大水的灭火适用范围，减的用量。其，常见增稠剂分为无机增稠剂如水玻璃，以及有机高分子增稠剂如‘甲基纤维素钠(Carboxymethyl Celluloso，CMC)等；润湿剂属于表面活性剂，多阴离子型如磺酸盐、盐等；常见阻燃剂以、磷代表的有燃剂，和以三氧化、化、
化铝以及硅系等阻燃体主的无燃剂。张文成等⑷验方法，得出不剂对
专题2021年第5期
于缩减灭火时间的贡献为：碳氢表面活性剂>螯合剂>面活性剂>乳化剂>抗燃剂>增稠剂〉防冻剂，此研整不剂配比结，改善灭火剂的灭火性能提供依据。
改变水的物理性质的水基灭火剂，主，括水成膜泡沫灭火剂(Aqueous Film Forming Foam,AFFF)及改性泡沫灭火剂等⑼，其中,AFFF主要依靠面活性剂的表面张力，使其能够在物体表面铺展。的面活性剂为全氟辛烷磺酸(Pemuomoctane Sulfonaie,PFOS)、全氟辛酸(Pemuomoctanoic Acid,PFOA)及他们的衍生物[10]，但由于其存在严重的性，现已被，前于替代物的研究，主集中在合成短链(C"6)面活性剂以及无面活性剂如有机硅表面活性剂等[11]o
于基灭火剂剂的研主集中在以下几个方面：
(1)寻求的剂物质，提高基灭火剂的环保性能。如一生物灭火剂[12]，高温的体降解石油桂，同时燃屏
障有效扑灭火。该灭火剂用后可完全被生物降解，彻底解决油。
(2)研剂物质、配比，以及环境条件等对水基灭火剂灭火效能的影响，寻求扩大水基灭火剂适用范围的优化配方。如小分子有机物、阴离子和非离面活性剂的使可增于煤粉的渗透性[13]，从而有效熄灭阴燃火其复燃；减无机盐离子的引入，可以灭火剂对设备的腐蚀性，使其更易储藏与运输；改AFFF面活性剂和剂的种类及配比，降低其与合时的不稳定性，研发更适合于地区的耐海水型水基灭火剂。
(3)减剂，并能高水基灭火剂的灭火效率。如高分子凝胶灭火剂中高吸水性t 的0.2%~0.4%，但其锁水能、吸大，可使的效率高几；有盐与多类物质有机复合，与一抗凝剂相比能够进一基灭火剂的凝固点[14]，时减凝剂的，有效解决高纬度、高等低温地区由于灭火剂凝固而使用率较低的问题等。
2.2工艺发展现状
现阶段水基灭火剂的制作工艺主要有2种，一
剂按比合，使时再按一定比与水进行预混，如利用该种方法制凝胶灭火剂，可以减轻由于其粘性较大而导致灭火剂在设备效率低的问题；物质按比例及反关系依入，合基灭火剂，后灌装，手及简易基灭火的灭火剂主要采用该种制作方法。
2.2应用发展现状
基灭火剂主于扑灭A类和性B 类液体的火灾。除水本身的，灭火剂可渗透进可燃固体内部，有效抑制火，在张、织物、木等固体火灾的扑以有效利用；凝胶等粘性较大的灭火剂可在可燃物表面，，大，已于、
火灾的扑救中；细水雾兼具气体灭火和水灭火的双重，细灭火前在、图、医院、电等重所普及;AFFF由于其能够在油面上迅速流动，且性能好，被公认为性能最好的油类灭火剂；前发展的基灭火剂E类电火灾具有较好灭火效果，表现出良好的性能。在，水基灭火剂的使到制作工、方本、存放条件、喷设备等制约，这导基灭火剂的研发类较多，能够入使用的数量有限等问题，在未有较大发展空间。
3水基灭火剂与其他灭火剂的比较
3.1性能及应用对比
由于物质性质及灭火机理的不同，不同种类灭火剂的适用范围有所不同，见2，粉灭火剂的适用范围最广，尤其于活泼性较强的金属火灾，主依靠干粉灭火剂的窒息使其熄灭，但粉灭火后会产生大量的物，进一'且容易对人产生，对现物损伤，因此，对一些存放贵重物品或精密的场所，需要体灭火系统或细水雾灭火系统开展火灾扑工作，细较于惰性气体灭火剂的灭火效率更高、环性，在未来有较大发展空间。泡灭火剂和水基灭火剂都可用于A、B类火灾的扑救，于基灭火剂毒性较低，制工，适合于人活动所的灭火动，泡沫灭火剂则在工业中的应用较，
2021年第5期专题
表2不同种类灭火剂性能及应用对比
Tab.2Compa/son rt properties and applicagons rt diWerent kinds rt fire exhnyuishiny agents 种类灭火原理环保性能适用范围保护场所
水基灭火剂水的冷却作用，粘性水
梁家辉女儿晒吻照和细水雾等还对火有
窒息作用
灭火残留物较少，产生的环
境污染较低，但仍存在部分
有机添加剂较难降解问题
A类和性B
类体火
油田、油库、轮船、工厂、商店等
泡沫灭火剂冷却和窒息作用化学助剂对环境及人体具
有一定毒性，且容易发生累
积效应
B类火灾及木柴等
固体的初期火灾
广泛用于油类火灾，主要场所
包括石油化工企业、煤矿及地
下工程等
干粉灭火剂化学抑制作用，对于金
属火的扑灭则主要利
息
对环境影响较小，但是对人
体有
A)B)C)D)E类
火
港口、天然气储罐、汽车机组、
甲类可燃液体生产线、大型变
电器等场所
气体灭火剂窒息作用，同时对燃烧
物体具有一定冷却
作用
我不愿 让你一个人
标准约束下生产的气体灭
火剂对大气污染较小，但是
部分体具有毒性，易人
类生影响
C、E类火灾
文件档案馆、精密仪器设备间、
大中型计算机机房等重要场所
3.2标准对比
前国内外针对不同种类灭火剂都制定有相应标准，国内主要以准(GB)为依据，上较的是ISO检测标准，此火协会(Ndtiondl Fire Protection Asociation,NFPA)制定的关标准也常作为灭火剂研究与检测的准，见表3,
基灭火剂的标准是在泡沫灭火剂标准的
表3不同种类灭火剂主要标准对比
Tab.3Compa/son rt main standards for diWerent types rt fire extinyuishiny agents
类主要标准国标检测项目国内外标准比较
基灭火剂国内：《水系灭火剂》(GB17835-2008)
美国：《润湿剂标准》(NFPA18-1995)
《消防控制和蒸汽释放所用水添加剂标准》
(NFPA18-2011)
新年祝福四字成语国际：ISO8022
凝固点、抗冻结融
化性、表面张力等6
检测
灭火性能及毒性的检
测较，且准较
灭火剂国内：《泡沫灭火剂》(GB15308-2006)
《A类泡沫灭火剂》(GB27897-2011)
美国：《低中高倍数泡沫标准》(NFPA11-2016)
《用于A类燃料火灾的化学泡沫标准》
(NFPA1150-2017)
：ISO7203
凝固、结融
化性、表面张力等
11检测
国标中尚缺失对环保性能的
检测标准［⑹
粉灭火剂国内：《干粉灭火剂》(GB4066-2017)
美国：《干粉灭火系统标准》(NFPA17-2017)
：ISO7202
斥水性、含水率、粒
度分布等13项检
测
国标及ISO标准中未明确限
定主组分及，NFPA
准未直接规定灭A、B类火
效能和斥水性等项目!17"
体灭火剂国内：《七氟丙烷(HFC227ea)灭火剂》
(GB18614-2012)
《惰性气体灭火剂》(GB20128-2006)
美国：《二氧化碳灭火系统标准》(NFPA12-2018)
《卤代物1301灭火系统标准》
(NFPA12A-2018)
《洁净气体灭火系统标准》(NFPA2001)
：ISO14520
纯度、灭火浓度、水
分等检测
国标除对气体灭火剂的共性
问题进行规定外，对其他性
能也作岀要求，NFPA标准只
规定共性要求；但国标尚缺
其洁体灭火剂的
标准!18"
专题2021年第5期
基础上建立起来的，对于理化性质，如凝固点、抗冻结融化性、pH、表面张力、率的要求以及试验方法与灭火剂一致，但检测，对于沉物、流动性等未做出具体要求。同时，在火试验方面，对于B类火，要求基灭火剂能扑灭橡胶工业用溶剂油和99%丙酮的火灾，对于A类火要求能扑灭1A以上木垛火。此，国内目前基灭火剂和气体灭火剂做出毒性检测要求，基灭火剂求按规定在其F养96h，率不超过50%，不仅检测，且准低，于环境方面的规范性还有。
与NFPA标准相比，现行标准尚存在较大差距,NFPA标准中规定的试验多，对性、木材板渗透性等求较高，对试的时间要求。此，在毒性检测方面, NFPA标准分别动物毒性、浓生生物毒性和浓缩生物降解性做出较为严格的要求，值得借鉴!15",
4水基灭火剂未来发展与应用前景
(1)扩展水基灭火剂的适用范围。水基灭火剂的主要物质，取材方便且成本较低，这研发与生供的物质条件，方、工等方面的改良与创新扩大其适用范围，大的发展空间。如改进AFFF配方，解决低温低压使其粘度和发、表面张力增大，从
其铺展速度，影响其灭火效能的问题[19]，使基灭火剂在高原地区的。
(2)推进辅助设备。水基灭火剂的受到、、设备功能等多方面限制，材技术改良，帮助其效能最大化，将有于后续的推与使用。例如，可设计灭火剂在喷射前的自动预装置，有效改善供或固定的灭火性能，从扩展水基灭火剂的合成及合；进一化雾化机理研究，创新开发新型雾化喷头，使其喷洒效果得到进一步改善。
(3)推动多领域融合。，学科都取得长足发展，基灭火剂的研当多领域融合。如生物科学手段，寻求适用于水基灭火剂的具备某些特性的微生物，生物降解有效
环保压力；物理科学可分析水基灭火剂的灭火机理，验证其灭火性能；化学科学可以帮助调整水基灭火剂配方从而扩大其范围；社会科学可以使水基灭火剂的研发社会发展。
(4)标准化发展。建立健全我国针对水基灭火剂的设计规范以及环保性能评价体系，通现准，制定符合的与方法，从制度上引领水基灭火剂的发展方向。如在现；准的基础上，可增关防火试验的燃料类型，提高检测准，不类的基灭火剂做出有针
性的求，可增生物毒性检测、生物可解性，基灭火剂在环境方面表现出的突出问题求有效的解。
5结论
于基灭火剂方、工等方面的研究已或达到。水基灭火剂相较于其类灭火剂具有本、环性的，时具备灭火效率高和抗复燃能等特点，具有广阔的前景。在未来，水基灭火剂温度使范围，特别是超低温环境，、ABCD等火类、火景等的适性进一增，且环保、无、无'开发适用于水基灭火剂的灭火装置、投送系统，进一步研发水基灭火剂技术，增其性未来又一发展方;，改善关检测准，规范水基灭火剂市场、保障其有序发展阔的道路。
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