一种凝胶泡沫灭火剂及其制备方法和使用方法与流程

本发明涉及固体及液体火灾扑救领域，具体涉及一种凝胶泡沫灭火剂及其制备方法和使用方法。

背景技术：

1、针对b类液体火灾目前主要的扑救手段是使用泡沫灭火剂。泡沫灭火剂是扑救可燃易燃液体的有效灭火剂，它主要是在液体表面生成凝聚的泡沫漂浮层，起窒息和冷却作用。泡沫灭火剂主要分为化学泡沫、空气泡沫、氟蛋白泡沫、水成膜泡沫和抗溶性泡沫。针对a类火。目前多运用高倍数泡沫灭火剂进行扑救，其中表面活性剂用量较大，成本较高。

2、泡沫灭火剂是一些化学物质的浓缩液，与水按规定的比例混合、稀释后，与空气混合产生泡沫来实施灭火。泡沫比水以及可燃液体轻，可以浮在液体表面上并形成一层泡沫隔离层，通过阻止燃料蒸发、隔绝氧气、冷却可燃液体起到灭火作用。可燃液体表面上的泡沫隔绝层一经生成，就可阻挡火焰辐射热流流入可燃液体表面，并能冷却液体的表面受热层；待液体表面的泡沫层达到一定厚度时，泡沫层就能阻挡可燃液体蒸气进入燃烧区，因而燃烧也就逐渐停止。此外，泡沫中蒸发出的水蒸气也可稀释可燃液体蒸气浓度并起到一定的冷却作用。泡沫的隔绝能力决定于泡沫倍数、液膜黏度、泡沫细度、液膜厚度等。

3、泡沫隔绝层的生成取决于两个过程，一是泡沫破损速度，二是泡沫喷射速度。泡沫喷射速度由喷射装置、喷射流量等因素影响。泡沫破损速度主要取决于燃烧区温度以及泡沫自身稳定性。一般泡沫的25％析液时间在3-5分钟内，在目前在实际灭火中，泡沫灭火效率较低，需要不断补喷防止复燃。

4、相比于现有的消防泡沫，凝胶泡沫在胶凝前具有与水成膜泡沫相当的流动性，而在胶凝后又具有更高的泡沫黏度、液膜强度以及液膜弹性，因此具有更高的保水性能，能够达到减缓排液速率、大幅提高泡沫稳定性、提高灭火效率的效果。且由于其本身的高稳定性，无需添加氟碳表面活性剂，对环境更为友好。另外，由于凝胶泡膜本身粘附性较好，因此可以在较低的发泡倍数下扑灭a类火。然而，目前国内对于凝胶泡沫的研究并不多，少数的研究主要集中于石油采油和煤矿防灭火方面。油田用凝胶泡沫存在发泡倍数较低、扩散速度较慢、凝胶时间久的问题；煤矿用凝胶泡沫多为三相泡沫，固相多用粉煤灰浆液，成分相对比较复杂，破胶后会残留大量固体颗粒污染物，且存在成胶时间过长或过短的问题。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的问题，本发明提出了一种凝胶泡沫灭火剂及其制备方法和使用方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。

2、为了实现上述目的1，本发明采用如下技术方案：

3、一种凝胶泡沫灭火剂，该灭火剂包括的各种原料按质量百分比为：瓜尔胶衍生物0.1％～0.8％、交联剂2％～10％、发泡剂10％～30％、稳泡剂2％～10％、ph调节剂0.1％～1.0％以及防腐剂0.1％～0.5％，余量为水。

4、进一步地，瓜尔胶衍生物的含量为0.2％-0.6％、交联剂的含量为4％-8％、发泡剂的含量为5％-15％、稳泡剂的含量为4％-8％、ph的含量为调节剂0.3％-0.8％。

5、进一步地，所述瓜尔胶衍生物包括羟丙基瓜尔胶、羧甲基瓜尔胶、阳离子瓜尔胶中的一种或多种。

6、进一步地，所述交联剂为有机硼交联剂，有机配位体为三乙醇胺、葡萄糖酸钠或木糖醇。

7、进一步地，所述发泡剂选自阴离子表面活性剂、两性表面活性剂、非离子表面活性剂中的至少一种，发泡剂包括十二烷基硫酸钠、椰油酰胺丙基甜菜碱和十二烷基二甲基甜菜碱中的一种或多种。

8、进一步地，所述稳泡剂为非离子表面活性剂烷基糖苷、聚氧乙烯脂肪酰醇胺、脂肪酸乙醇酰胺中的一种或多种。

9、进一步地，所述ph调节剂为氢氧化钠或者氢氧化钾。

10、进一步地，所述防腐剂为苯甲酸、山梨酸钾、硫酸铜中的一种或多种。

11、进一步地，所述水包括去离子水、自来水、雨水、地下水、河水、湖水、海水中的任意一种或多种。

12、为了实现上述目的2，本发明采用如下技术方案：

13、一种凝胶泡沫灭火剂的制备方法，采用如上所述的一种凝胶泡沫灭火剂，包括以下步骤：

14、s1、首先将一定量的瓜尔胶衍生物在室温下缓慢匀速加入搅拌中的水中，加入完毕后继续搅拌使高分子充分溶解溶胀；

15、s2、将发泡剂、稳泡剂和防腐剂按一定量加入瓜尔胶衍生物溶液中搅拌溶解，期间避免过分搅拌，得到溶液a；将一定量交联剂、ph调节剂溶解于水中得到溶液b，溶液a与溶液b分开储存，构成凝胶泡沫灭火剂。

16、为了实现上述目的3，本发明采用如下技术方案：

17、一种凝胶泡沫灭火剂的使用方法，采用如上所述的制备方法制备的凝胶泡沫灭火剂，其使用方法为：

18、将溶液a和溶液b分别独立储存于泡沫喷射装置的储存罐a与储存罐b内，储存罐a和储存罐b的开口处均设有阀门；在喷射过程中，通过控制阀门来调节溶液a和溶液b的混合比例，以达到调节交联时间的目的；储存罐阀门连接静态混合器以保证药剂混合均匀；

19、所述凝胶泡沫灭火剂单独使用时，将溶液a与溶液b的混合液直接喷射于需要覆盖的液体表面。

20、本发明带来的有益技术效果：

21、1.与现有泡沫灭火剂相比，凝胶泡沫灭火剂的泡沫不易破裂，稳定性、保水性能更强，在灭火过程中能够起到更长时间的隔绝、冷却及窒息作用，因此具有更高的灭火效率，用量也较少。

22、2.相比于水成膜泡沫灭火剂，凝胶泡沫灭火剂无需添加氟碳表面活性剂也能够具有优秀的稳定性，且所含成分均为水溶性，因此更具有环境友好性；

23、3.由于本发明凝胶泡沫灭火剂具有一定粘附性，因此不但可以用于扑灭b类火，在发泡倍数较低的情况下也可以扑灭a类火。

技术特征：

1.一种凝胶泡沫灭火剂，其特征在于，该凝胶泡沫灭火剂包括的各种原料按质量百分比为：瓜尔胶衍生物0.1％～0.8％、交联剂2％～10％、发泡剂10％～30％、稳泡剂2％～10％、ph调节剂0.1％～1.0％以及防腐剂0.1％～0.5％，余量为水。

2.根据权利要求1所述的一种凝胶泡沫灭火剂，其特征在于，所述瓜尔胶衍生物的含量为0.2％-0.6％、交联剂的含量为4％-8％、发泡剂的含量为5％-15％、稳泡剂的含量为4％-8％、ph的含量为调节剂0.3％-0.8％。

3.根据权利要求1所述的一种凝胶泡沫灭火剂，其特征在于，所述瓜尔胶衍生物包括羟丙基瓜尔胶、羧甲基瓜尔胶、阳离子瓜尔胶中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种凝胶泡沫灭火剂，其特征在于，所述交联剂为有机硼交联剂，有机配位体为三乙醇胺、葡萄糖酸钠或木糖醇。

5.根据权利要求1所述的一种凝胶泡沫灭火剂，其特征在于，所述发泡剂选自阴离子表面活性剂、两性表面活性剂、非离子表面活性剂中的至少一种，包括十二烷基硫酸钠、椰油酰胺丙基甜菜碱和十二烷基二甲基甜菜碱中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种凝胶泡沫灭火剂，其特征在于，所述稳泡剂为非离子表面活性剂烷基糖苷、聚氧乙烯脂肪酰醇胺、脂肪酸乙醇酰胺中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种凝胶泡沫灭火剂，其特征在于，所述ph调节剂为氢氧化钠或者氢氧化钾。

8.根据权利要求1所述的一种凝胶泡沫灭火剂，其特征在于，所述防腐剂为苯甲酸、山梨酸钾、硫酸铜中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的一种凝胶泡沫灭火剂，其特征在于，所述水包括去离子水、自来水、雨水、地下水、河水、湖水、海水中的任意一种或多种。

10.一种凝胶泡沫灭火剂的制备方法，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的一种凝胶泡沫灭火剂，包括以下步骤：

11.一种凝胶泡沫灭火剂的使用方法，其特征在于，采用如权利要求10所述的制备方法制备的凝胶泡沫灭火剂，其使用方法为：

技术总结本发明公开了一种凝胶泡沫灭火剂及其制备方法和使用方法，该凝胶泡沫灭火剂包括的各种原料按质量百分比为：瓜尔胶衍生物0.1％～0.8％、交联剂2％～10％、发泡剂10％～30％、稳泡剂2％～10％、pH调节剂0.1％～1.0％以及防腐剂0.1％～0.5％，余量为水。该制备方法为将一定量的瓜尔胶衍生物在室温下缓慢匀速加入搅拌中的水中，加入完毕后继续搅拌使高分子充分溶解溶胀；将发泡剂、稳泡剂和防腐剂按一定量加入瓜尔胶衍生物溶液中搅拌溶解，得到溶液A；将一定量交联剂、pH调节剂溶解于水中得到溶液B，溶液A与溶液B分开储存。本发明制备的凝胶泡沫灭火剂的泡沫不易破裂，稳定性、保水性能更强，在灭火过程中能够起到更长时间的隔绝、冷却及窒息作用，因此具有更高的灭火效率，用量也较少。技术研发人员：崔芃雨,吴京峰,焦金庆,郎需庆,牟小冬,尚祖政,张日鹏,刘林杰受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/17