由于油品具有易燃易爆的特性,同时在生产和储运过程中容易泄露造成安全隐患,导致油品火灾不同于一般火灾,具有以下特点:一,石油在生产和储存时为液态,同时由于生产和储存的环节众多,一旦泄露其喷射源多种多样,有可能是硬物击穿造成不规则龟裂,也有泄压阀故障引起的事故,增大了抢险难度。二,油品在燃烧过程中由于剧烈的温度变化容易产生相变如油品挥发、喷溅、沸溢,油相的快速蒸发往往会增大火势蔓延速率,增加扑救难度。三,一旦大型石油储罐发生灾难性破裂,大量油品连续喷射,极易造成火势失去控制,造成的损失。泡沫灭火剂是扑灭油品火灾常见有效的手段,所以如何开发有效、环保的泡沫灭火剂对于快速有效地遏制油品火灾,减少人员财产损失有着至关重要的意义
氟表面活性剂是普通碳氢表面活性剂分子结构上碳氢链中的氢原子部分或全部被氟原子取代形成的一类特殊表面活性剂,具有高表面活性、高化学稳定性、高热稳定性和既疏水又疏油的特点。我们知道,碳氢表面活性剂以一定浓度溶解于水中后,能降低水的表面张力。将氟表面活性剂和碳氢表面活性剂复配使用,不但可以进一步降低水的表面张力,而且可以使水/油的界面张力降得很低,当二者低于油的表面张力时,就可以使水溶液可在油面上铺展形成一层水膜。AFFF的灭火作用就是由漂浮于油面上的水膜层和泡沫层共同承担的。当把AFFF喷射到燃烧的油面时,泡沫迅速在油面上散开,并析出液体铺展于油面,实现灭火。
由于AFFF控火速度快、灭火效果好、贮存时间长,其问世后的几十年之中,在发达国家长期占据B类火灾灭火剂的市场主导地位。正当AFFF在各类火灾高危场所不断发挥奇效时,一场危机正悄悄到来。传统的AFFF所含的氟表面活性剂主要是全氟辛基磺酸盐(简称PFOS)及其衍生物。近年来的研究发现,PFOS及其衍生物是具有毒性的有机污染物,能通过呼吸道、消化道等途径进入生物体内,富集于血、肝、肾、脑等器官中,且很难被生物体排出。更糟糕的是,PFOS及其衍生物的结构非常稳定,在自然界中难以降解,且具有远距离环境迁移能力,污染范围十分宽广。经调查,全世界的地下水、地表水、动物和人体中无一例外存在PFOS的踪迹。我国武汉东湖、鄱阳湖、松花江等水域均检测出PFOS污染。AFFF的大量使用正是PFOS的重要排放来源之一,很多国家的机场和消防培训中心附近都发现了PFOS含量水平显著升高。2015年发表的一项研究也表明,消防员的血液中更容易出现PFOS的富集。
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