一种烃类易燃液体流淌火灭火剂的制作方法

文档序号:20280064发布日期:2020-04-07 15:06阅读:587来源:国知局

本发明属于灭火剂,特别涉及一种烃类易燃液体流淌火灭火剂。



背景技术:

随着我国社会经济的快速发展,近年来石油化工火灾事故逐渐呈多发频发态势。2010年,大连输油管道发生爆炸,致使原油管线破裂迅速形成了超过60000m2的流淌火,此次火灾扑救共使用1000余吨泡沫灭火剂。原油、汽油和柴油等烃类液体易燃易爆,燃烧热值较高,火灾蔓延速度快,且储存量较大,一旦泄露并发生流淌火火灾,将对其它燃料储罐、消防设施产生较大破坏。这些烃类液体储罐火灾发生后,一旦形成大面积流淌火火灾,扑救难度极大,同时其强烈的热辐射还将导致火灾快速蔓延。针对大规模易燃液体流淌火灾,消防救援队伍通常采用先堵截再施加泡沫方式进行扑救。普通泡沫灭火剂在扑救大面积易燃液体流淌火中,主要依靠泡沫覆盖作用进行灭火,灭火速度较慢,且在强热辐射环境下泡沫抗复燃性能较差。此外,cn102921139a、cn105879288a、cn103816636a、cn103537039a等公示的干粉灭火剂,虽可用于扑救大面积流淌火,但燃料的高温危险特性并未消除,此类灭火剂的抗复燃性能还有待进一步提升。

为快速扑救大面积易燃液体流淌火,us5945026公示了一种可以扑救烃类燃料的配方及使用方法,该配方可通过乳化包覆方式降低燃料温度、消除燃料可燃性,进而达到灭火目的,同时泄露的燃油乳化为乳液液滴后可被水中细菌分解,配方由脂肪胺聚氧乙烯醚、脂肪酸、短碳链醇等组成。us7223362公示了一种可以有效乳化、分散泄露在地表/水体表面石油产品的配方和方法,该产品兼具灭火、去污、加速污染物分解等功能,灭火剂有效成分为聚氧乙烯醚失水山梨醇脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚等非离子碳氢表面活性剂。此外,us4248733还公示了一种可以处理大面积溢油兼具灭火功能的溢油分散剂。

以分散剂或乳化剂为主要组分的灭火剂配方主要依靠乳化作用通过包裹燃料消除燃料可燃性,进而达到灭火目的,但乳化后形成的乳液仍为不稳定体系,在热辐射作用下会加速破乳、析出燃料,进而发生复燃。此外,此类配方需将燃料全部乳化方能发挥灭火作用,否则因乳液密度因大于燃料密度,形成的乳液会沉降在燃料底部,难以有效扑救储量大、油层厚的油罐火灾。



技术实现要素:

为解决现有技术存在的上述问题,本发明提供了一种烃类易燃液体流淌火灭火剂,通过乳化燃料、水成膜隔离、泡沫覆盖等三重作用协同灭火,解决了现有技术中对易燃液体流淌火火灾扑救速度慢、降温效果差、抗复燃效果不佳等问题。

本发明的技术方案是:一种烃类易燃液体流淌火灭火剂,其特征在于:其组分包括:发泡剂、氟表面活性剂、稳定剂、助溶剂、抗冻剂、阻燃剂、防腐剂,还包括乳化剂;各组分的重量百分比如下:发泡剂1.5%-15%、氟表面活性剂2%-10%、稳定剂0.2%-5%、助溶剂3%-15%、抗冻剂5%-15%、阻燃剂0.5%-3%、防腐剂0.1%-1%、乳化剂4%-15%,余量为水;

所述乳化剂是辛基酚聚氧乙烯醚、异辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、c12-14脂肪醇聚氧乙烯醚、c16-18脂肪醇聚氧乙烯醚、异构癸醇聚氧乙烯醚、异构十三醇聚氧乙烯醚、异构十五醇聚氧乙烯醚、油酸三乙醇胺、月桂酸三乙醇胺、异辛酸三乙醇胺、甘油聚氧乙烯醚乙基己酸酯、失水山梨醇单月桂酸酯、失水山梨醇单棕榈酸酯、失水山梨醇单硬脂酸酯、失水山梨醇单油酸酯、失水山梨醇三油酸酯、失水山梨醇三硬脂酸酯、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚、失水山梨醇单月桂酸酯聚氧乙烯醚、失水山梨醇三油酸酯聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠盐、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠盐中的至少一种。

本发明的有益效果是:

(1)灭火应用场景广泛:特别适用于扑救烃类易燃液体流淌火火灾,同时兼顾扑救常见烃类易燃液体油罐火火灾;

(2)灭火高效:通过乳化燃料、水成膜隔离、泡沫覆盖等三重作用协同灭火,灭火作用迅速,抗复燃能力强;

(3)适用于水罐消防车、固定式泡沫灭火系统、泡沫消防车以及灭火器等多种灭火装备;

(4)不含pfos类物质,对环境危害低;

(5)制备过程无毒无污染:制备过程中仅将各种生产原料按比例混匀即可,不产生任何副产物和废弃物。

本发明从非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂中选择了疏水链长度在c8-c18的表面活性剂作为乳化剂可以有效的对燃料(尤其是泄露的燃料)进行乳化,通过包覆燃料以及冷却降温作用,消除燃料的可燃性,从而达到提高抗复燃性效果,可以有效遏制流淌火势的蔓延。

本发明从阴离子表面活性剂和两性表面活性剂中选择了疏水链长度在c8-c14之间的直链型结构表面活性剂作为发泡剂,可以有效形成高稳定泡沫,增强泡沫在流淌火强热辐射作用下的稳定性,同时降低泡沫溶液的表面张力以及泡沫溶液与燃料的界面张力,促使水膜在燃料表面铺展。

由于全氟辛基磺酰氟、全氟辛基磺酸及其盐类(简称pfos类物质)是典型的持久性有机污染物,已经被《斯德哥尔摩公约》从原来的可接受用途改为特定豁免用途,最终将被我国淘汰,因此,本发明选择了环境危害性低的全氟己基或部分氟化c6或部分氟化c8烷基链表面活性剂作为氟表面活性剂,可以有效降低泡沫溶液的表面张力,促使泡沫溶液在燃料表面快速铺展形成水膜,从而抑制燃料蒸发,同时氟表面活性剂分子还可参与到气液界面排布过程中,提高泡沫的疏油能力。

本发明产品选择的乳化剂、发泡剂、氟表面活性剂,三种主要成分相得益彰,使本发明产品兼具了乳化燃料、水成膜隔离、泡沫覆盖的功能,弥补了现有技术的灭火剂因燃料乳化不彻底、形成的乳液会沉降在燃料底部、进而发生复燃的缺陷,可以快速扑救烃类易燃液体流淌火火灾以及储量大、油层厚的油罐火灾等难以扑救的火灾。

本发明从稳定剂中选择了与发泡剂疏水基具有相同烷基链长度的脂肪醇或者具有增粘作用的聚合物作为稳定剂,一方面可以有效增加泡沫表面膜的致密程度,增大表面膜的强度和粘性,提高泡沫的稳定性能;另一方面可以提高界面膜机械强度和膜弹性,增大界面膜吸附层的空间障碍,减小分散相液滴的聚并速度,增强乳液的稳定性。助溶剂的使用使本发明产品的各种组分能有效溶解在水溶液中,持久稳定储存且不分层。

为降低灭火剂的凝固点,保证灭火剂的性能在低温状态下不受影响,选择乙二醇、丙二醇、丙三醇、氯化钠中的至少一种作为抗冻剂。

阻燃剂可通过捕捉物质燃烧过程中产生的自由基发挥灭火作用,为进一步提高灭火剂的灭火效果。

防腐剂的使用有效防止了灭火剂在长期储存过程中腐败变质,延长灭火剂的保质期。

具体实施方式

一种烃类易燃液体流淌火灭火剂,其组分包括:发泡剂、氟表面活性剂、稳定剂、助溶剂、抗冻剂、阻燃剂、防腐剂,还包括乳化剂;各组分的重量百分比如下:发泡剂1.5%-15%、氟表面活性剂2%-10%、稳定剂0.2%-5%、助溶剂3%-15%、抗冻剂5%-15%、阻燃剂0.5%-3%、防腐剂0.1%-1%、乳化剂4%-15%,余量为水;

所述乳化剂是辛基酚聚氧乙烯醚、异辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、c12-14脂肪醇聚氧乙烯醚、c16-18脂肪醇聚氧乙烯醚、异构癸醇聚氧乙烯醚、异构十三醇聚氧乙烯醚、异构十五醇聚氧乙烯醚、油酸三乙醇胺、月桂酸三乙醇胺、异辛酸三乙醇胺、甘油聚氧乙烯醚乙基己酸酯、失水山梨醇单月桂酸酯、失水山梨醇单棕榈酸酯、失水山梨醇单硬脂酸酯、失水山梨醇单油酸酯、失水山梨醇三油酸酯、失水山梨醇三硬脂酸酯、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚、失水山梨醇单月桂酸酯聚氧乙烯醚、失水山梨醇三油酸酯聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠盐、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠盐中的至少一种;

所述发泡剂是椰油酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基甜菜碱、十二烷基二甲基甜菜碱、辛基硫酸钠、辛基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、正辛醇聚氧乙烯醚硫酸钠、正癸醇聚氧乙烯醚硫酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠、烷基糖苷、α-烯烃磺酸盐、α-磺基月桂酸甲酯钠盐中的至少一种;

所述氟表面活性剂是

c4f9ch2ch2och2ch(oh)ch2n(ch3)c2h4so3na、c6f13so2n(ch2coo-)c3h6n+(ch3)3、c6f13ch2ch2so3k、c6f13ch2ch2so2nh(ch2)3n+(ch3)2ch2coo-中的至少一种;

所述稳定剂是瓜尔胶、黄原胶、羟丙基瓜尔胶、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、海藻酸钠、聚丙烯酸钠、正己醇、正辛醇、正癸醇、十二醇、十四醇、聚乙二醇中的至少一种;

所述助溶剂是异丙醇、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、三乙二醇甲醚、三乙二醇乙醚、丙二醇甲醚、丙二醇正丙醚、二丙二醇二甲醚、三丙二醇甲醚、三丙二醇丁醚中的至少一种;

所述抗冻剂是乙二醇、丙二醇、丙三醇、氯化钠中的至少一种;

所述阻燃剂是聚磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、硫酸铵、氯化铵、尿素、碳酸氢钠中的一种;

所述防腐剂是苯甲酸钠、山梨酸钾、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基丙甲酸丙酯中的一种。

具体实施例

实施例1:

一种烃类易燃液体流淌火灭火剂,按重量百分比包括如下组分:2%十二烷基硫酸钠作发泡剂;2.7%c6f13ch2ch2so3k作氟表面活性剂;0.2%黄原胶作稳定剂;5%异丙醇作助溶剂;13%乙二醇作防冻剂;0.5%尿素作阻燃剂;0.1%对羟基苯甲酸甲酯作防腐剂;4%辛基酚聚氧乙烯醚、1%c12-14脂肪醇聚氧乙烯醚、0.5%c16-18脂肪醇聚氧乙烯醚三种作乳化剂;71%水作溶剂。

配制方法具体步骤如下:

向搅拌罐内加入71kg水,然后在搅拌条件下缓慢加入0.2kg黄原胶,并继续搅拌1h。待黄原胶溶胀均匀后,依次加入2kg十二烷基硫酸钠、2.7kgc6f13ch2ch2so3k、4kg辛基酚聚氧乙烯醚、1kgc12-14脂肪醇聚氧乙烯醚、0.5kgc16-18脂肪醇聚氧乙烯醚、5kg异丙醇、13kg乙二醇、0.5kg尿素、0.1kg对羟基苯甲酸甲酯,然后搅拌均匀即可。

所得产品使用混合比为6:94。

实施例2:

一种烃类易燃液体流淌火灭火剂,按重量百分比包括如下组分:2%月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠和2%正辛醇聚氧乙烯醚硫酸钠两种作发泡剂;5%c4f9ch2ch2och2ch(oh)ch2n(ch3)c2h4so3na和1%c6f13ch2ch2so3k两种作氟表面活性剂;0.7%聚乙二醇和1%海藻酸钠两种作稳定剂;10%二乙二醇甲醚作助溶剂;10%乙二醇作防冻剂;3%硫酸铵作阻燃剂;0.3%对羟基苯甲酸乙酯作防腐剂;4%异构癸醇聚氧乙烯醚、2%异构十三醇聚氧乙烯醚、1%异构十五醇聚氧乙烯醚三种作乳化剂;58%水作溶剂。

配制方法具体步骤如下:

向搅拌罐内加入58kg水,然后在搅拌条件下缓慢加入1kg海藻酸钠,并继续搅拌1h。待黄原胶溶胀均匀后,依次加入0.7kg聚乙二醇、2kg月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠、2kg正辛醇聚氧乙烯醚硫酸钠、5kgc4f9ch2ch2och2ch(oh)ch2n(ch3)c2h4so3na、1kgc6f13ch2ch2so3k、4kg异构癸醇聚氧乙烯醚、2kg异构十三醇聚氧乙烯醚、1kg异构十五醇聚氧乙烯醚、10kg二乙二醇甲醚、10kg乙二醇、3kg硫酸铵、0.3kg对羟基苯甲酸乙酯,然后搅拌均匀即可。

所得产品使用混合比为6:94。

实施例3:

一种烃类易燃液体流淌火灭火剂,按重量百分比包括如下组分:2%的正癸醇聚氧乙烯醚硫酸钠和5%的月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠两种作发泡剂;5%的c4f9ch2ch2och2ch(oh)ch2n(ch3)c2h4so3na和2%的c6f13ch2ch2so3k两种作氟表面活性剂;0.9%的正癸醇和0.6%的黄原胶作稳定剂;8%的乙二醇丁醚作助溶剂;10%的乙二醇作防冻剂;2%的尿素作阻燃剂;0.5%的对羟基苯甲酸甲酯作防腐剂;4%的失水山梨醇单月桂酸酯聚氧乙烯醚、2%的失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚、1%的失水山梨醇单月桂酸酯三种作乳化剂;57%的水作溶剂。

配制方法具体步骤如下:

向搅拌罐内加入57kg水,然后在搅拌条件下缓慢加入0.6kg黄原胶,并继续搅拌2h。待黄原胶溶胀均匀后,依次加入0.9kg正癸醇、2kg正癸醇聚氧乙烯醚硫酸钠、5kg月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠、5kgc4f9ch2ch2och2ch(oh)ch2n(ch3)c2h4so3na、2kgc6f13ch2ch2so3k、4kg失水山梨醇单月桂酸酯聚氧乙烯醚、2kg失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚、1kg失水山梨醇单月桂酸酯、8kg乙二醇丁醚、10kg乙二醇、2kg尿素、0.5kg对羟基苯甲酸甲酯,然后搅拌均匀即可。

所得产品使用混合比为3:97。

实施例4:

一种烃类易燃液体流淌火灭火剂,其特征在于:按重量百分比包括如下组分:10%的烷基糖苷、3%的十二烷基苯磺酸钠、1%的椰油酰胺丙基甜菜碱三种作发泡剂;6%的c4f9ch2ch2och2ch(oh)ch2n(ch3)c2h4so3na和3.5%的c6f13so2n(ch2coo-)c3h6n+(ch3)3两种作氟表面活性剂;4.1%的聚乙二醇作稳定剂;8%的乙二醇丁醚作助溶剂;5%的乙二醇作防冻剂;2.5%的聚磷酸铵作阻燃剂;0.9%的苯甲酸钠作防腐剂;7%的异辛酸三乙醇胺、3%的月桂酸三乙醇胺、2%的油酸三乙醇胺三种作乳化剂;44%的水作溶剂。

配制方法具体步骤如下:

向搅拌罐内加入44kg水,然后在搅拌条件下依次加入4.1kg聚乙二醇、10kg烷基糖苷、3kg十二烷基苯磺酸钠、1kg椰油酰胺丙基甜菜碱、6kgc4f9ch2ch2och2ch(oh)ch2n(ch3)c2h4so3na、3.5kgc6f13so2n(ch2coo-)c3h6n+(ch3)3、7kg异辛酸三乙醇胺、3kg月桂酸三乙醇胺、2kg油酸三乙醇胺、8kg乙二醇丁醚、5kg乙二醇、2.5kg聚磷酸铵、0.9kg苯甲酸钠,然后搅拌均匀即可。

所得产品使用混合比为3:97。

依照gb15308-2006《泡沫灭火剂》标准规定的泡沫灭火剂泡沫液和泡沫溶液性能测试方法,对以上实施例的烃类易燃液体流淌火灭火剂分别进行检测,其检测结果的数据范围如下表所示。

烃类易燃液体流淌火灭火剂性能测试结果

由于实施例1和实施例2产品的混合比一样,实施例3和实施例4产品的混合比一样,为节约测试成本,仅对实施例1和实施例4的产品做了全项测试,测试结果显示本发明的产品性能均达到了ia级性能级别。

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