碳氢/有机硅/低碳醇三元系泡沫及抑制煤自燃的效果分析

• 作者: 贾海林 陈南 焦振营 程龙 赵万里 潘荣锟
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 三元系泡沫 表面活性剂 低碳醇 25%析液时间 稳泡系数 最大失重速率 吸放热量
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 过程安全
• 页码范围: 470-479
• 页数: 9页
• 分类号: X936
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20211218

摘要

泡沫灭火剂是常用的火灾扑救方法之一，但常规泡沫灭火剂存在半衰期短，析液、聚并迅速而影响灭火效能的问题，基于火灾化学和活性剂技术，提出碳氢表面活性剂SDS、有机硅表面活性剂LS-99和低碳醇的三元系泡沫体系，并系统探究碳氢/有机硅/低碳醇的复配配比。通过表面张力、发泡高度、稳泡系数的大量测试，发现LS-99的临界胶束浓度为0.0083%。LS-99和SDS二元系在降低表面张力、提升发泡高度和稳泡系数方面具有良好的协同增效作用。在此基础上引入适量浓度的能够延缓泡沫析液、聚并的异丁醇，设计出了性能优良的碳氢/有机硅/低碳醇泡沫灭火剂。LS-99、SDS和异丁醇的质量分数为0.1%时，测试结果表明SDS/LS-99/醇三元系泡沫的发泡倍数可达52.5倍，25%析液时间可达210s，300s时的稳泡系数高达0.958，半衰期远超常规泡沫。煤自燃的灭火抑制实验表明，SDS/LS-99/醇三元系泡沫作用下，煤自燃各反应阶段的活化能相较于空气氛围均增大，反应难度增强；最大失重速率下降，反应剧烈程度减弱。初期吸热阶段的吸热量为78.3J/g，大于空气氛围下煤氧复合的吸热量，吸热增幅高达2.16倍。放热阶段的放热量为1765.4J/g，相较于空气氛围放热降幅达到15.15%，表明SDS/LS-99/醇三元系泡沫对煤自燃具有良好的灭火效果。