专利名称：：含细水雾灭火添加剂的水溶液及制备方法和应用的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种消防灭火用水溶液，涉及一种含细水雾灭火添加剂的水溶液及制备方法和应用。
背景技术：
：火灾是人类社会活动中的一大灾难，给国家和社会造成人员和财产的损失。如何迅速有效的扑灭火灾，减轻损失，是我们社会需要关注的事情。面向有效控制火灾，保障安全这一国家重大需求，科技减灾是必由之路。现代社会的发展和科学技术的进步，对控制火灾的方法提出了更高的要求，快速响应、灭火有效、安全环保是今后灭火剂的发展方向。随着联合国环境保护公约加拿大蒙特利尔公约在签署国的逐步生效，卤代烷系列灭火剂的逐步淘汰，高效、稳定、清洁的细水雾灭火技术受到重视，在细水雾中添加灭火添加剂成为今后细水雾灭火技术发展的方向。从灭火机理上分析，清水细水雾灭火技术具有以下特点(1)显著的气相冷却作用，由于细水雾颗粒细小，会有大量的雾滴在火区蒸发，同时吸收大量的热，使燃烧火焰温度显著降低；(2)显著的减弱热辐射的作用，在火区中弥散的大量细水雾雾滴及其蒸汽会吸收大量的热辐射，减少火焰对燃料的热回馈，从而大大降低了燃料表面的热解反应和蒸发速率；(3)显著的稀释置换氧气的作用，细水雾的雾滴在蒸发时使其体积增大约1700倍，从而使着火区的氧气和气体燃烧物的浓度显著降低。上述三种作用仅仅是物理作用，清水细水雾的灭火技术与水喷淋灭火技术及喷雾灭火技术相比，其效率提高十分有限。为此寻找到一种或数种在灭火机理上既有物理作用、又有化学作用的高效、稳定、清洁的细水雾灭火添加剂显得尤为重要。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种能使细水雾与火焰的作用即有物理作用、又有化学作用，并同时使细水雾具有高效灭火效能、稳定、清洁等优点的含细水雾灭火添加剂的水溶液。本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种含细水雾灭火添加剂的水溶液的制备方法。本发明所要解决的第三个技术问题是提供一种含细水雾灭火添加剂的水溶液的应用。本发明的含细水雾灭火添加剂的水溶液，其组成配方为:<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>所述表面活性剂选自无毒不助燃的表面活性剂的至少一种，包括平平加、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠，以及含氟水溶性表面活性剂，含磷硼水溶性表面活性剂中的至少一种。所述防锈剂选自具有缓蚀功能无毒不助燃的缓蚀剂的至少一种。包括乌洛托品、若丁、多聚磷酸钠的至少一种。本发明的含细水雾灭火添加剂的水溶液的制备方法，包括以下步骤(1)将上述比例的聚乙烯醇加入到其质量倍数为10-100倍的水中，加热至90-100度，搅拌使聚乙烯醇充分溶解，冷却，过滤，除去少量的不溶物后，得到的聚乙烯醇溶液备用，(2)将上述比例的氯化铵、醋酸钠、尿素、表面活性剂、防锈剂添加到占溶液质量分数5-10%的水中，搅拌，完全溶解，(3)将步骤(1)的聚乙烯醇溶液加入到步骤(2)所得的溶液中，搅拌至充分混合均匀。(4)将剩余的水加入到步骤(3)的溶液中，搅拌均匀后的溶液即为本发明的灭火添加剂液。本发明的含细水雾灭火添加剂的水溶液用于灭火时，先把含细水雾灭火添加剂的水溶液注入到储液池中，然后，用离心泵把溶液加压到L0-3.2MPa，并储存于蓄能器中；当发生火灾时，打开细水雾灭火系统的电磁阀控制开关，含细水雾灭火添加剂的水溶液就会从细水雾喷头喷出，对火灾现场进行适时扑灭。与现有的含灭火添加剂的水溶液相比，本发明的含细水雾灭火添加剂的水溶液在组成和作用机理上具有以下特点一是配方中包含有吸热降温物质如氯化铵、尿素、等，这类物质中既含有通过相转化吸热的组分，同时也含有通过热分解过程吸热的组分，利用这些组分的显著的吸热作用，可有效的降低火焰及燃烧物的温度；二是配方中包含有表面活性剂和增粘剂，表面活性剂包括平平加、油酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠等，增粘剂指聚乙烯醇、等，这类物质可通过改变水的表面张力或粘度来改变细水雾的雾化效果，改变细水雾雾滴粒径的分布范围，使雾滴粒径分布更加合理，增强了雾滴在火场中的穿透能力，使雾滴在火场中发生均匀的汽化，有效的稀释了火场周围的氧气与可燃气体浓度；三是配方中包含有燃烧物表面覆盖物，如聚乙烯醇、等，这类物质通过细水雾的携带，到达燃烧物表面后，能够在燃烧物表面形成一定厚度的覆盖层，使燃烧物与助燃剂氧气隔离，使两者不能直接接触，达到灭火的目的；四是配方中包含有燃烧物燃烧反应的自由基阻断剂，如NaCl、CH3COONa等，这类物质能够与燃烧物燃烧的链式反应产生的活性自由基发生链的终止反应，使燃烧物的燃烧链中断。本发明的含细水雾灭火添加剂的水溶液在灭火机理上不仅有物理作用，而且有化学作用，物理作用和化学作用相互偶合的结果使含细水雾火火添加剂的水溶液的灭火效果大大提高，不仅高于含普通的有机灭火添加剂的水溶液，也明显的高于含无机灭火添加剂的水溶液，更比清水细水雾优良。本发明的含细水雾灭火添加剂的水溶液可以显著的提高细水雾的灭火效率，同时还可以有效的阻止燃烧物的复燃；本发明的含细水雾灭火添加剂的水溶液对设备和仪器的腐蚀性极小；对火灾现场基本无污染，为高效、稳定、清洁的灭火添加剂；配方中各组分原料易得，性能稳定，基本无毒，价格低廉，用量少。本发明的含细水雾灭火添加剂的水溶液，原料稳定，水溶性好，配制工艺操作简单，除聚乙烯醇的溶解过程需要常压下加热至90-100"C溶解外，其余组分在常温常压下即可快速溶解，配制而成的含细水雾灭火添加剂的水溶液保存期为2年。具体实施方式实施例1:含细水雾灭火添加剂的水溶液，其配方如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>配制含细水雾灭火添加剂的水溶液的操作步骤为(1)把4kg的聚乙烯醇加入到40kg的水中，加热至90-100°C，搅拌使聚乙烯醇充分的溶解，冷却，过滤，把不溶物除去，备用；(2)把氯化铵、醋酸钠、尿素、平平加和乌洛托品分别加入到占溶液总质量分数5%(200kg)的水中，搅拌，完全溶解，(3)将步骤(1)制得的备用的聚乙烯醇溶液加入到步骤(2)的溶液中，搅拌至充分混合均匀，(4)加入剩余的水(3745.2kg)，搅拌均匀后的溶液即为本发明的含细水雾灭火添加剂的水溶液。上述含细水雾灭火添加剂的水溶液的物性参数(35°C)为:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>上述含细水雾灭火添加剂的水溶液的应用，先把含细水雾灭火添加剂的水溶液注入到储液池中，然后，用离心泵把溶液加压到1.0-1.6MPa，并储存于蓄能器中；当发生火灾时，打开细水雾灭火系统的电磁阀控制开关，含细水雾灭火添加剂的水溶液就会从细水雾喷头喷出，对火灾现场进行适时扑灭。上述含细水雾灭火添加剂的水溶液细水雾和清水细水雾对煤油池火的熄灭时间对比如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>实施例2含细水雾灭火添加剂的水溶液采用下表所示的配方:<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>上述含细水雾灭火添加剂的水溶液的制备方法，包括以下操作步骤:(1)把4kg的聚乙烯醇加入到400kg的水中，加热至90-100°C，搅拌使聚乙烯醇充分的溶解，冷却，过滤，把不溶物除去，备用；(2)把氯化铵、醋酸钠、尿素、十二垸基苯磺酸钠和乌洛托品分别加入到占溶液总质量分数10%(400kg)的水中，搅拌，完全溶解，(3)将步骤(1)制得的备用的聚乙烯醇溶液加入到步骤(2)的溶液中，搅拌至充分混合均匀，(4)加入剩余的水Gl81.2kg)，搅拌均匀后的溶液即为本发明的含细水雾灭火添加剂的水溶液。含细水雾灭火添加剂的水溶液的物性参数(35°C)为:<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>上述含细水雾灭火添加剂的水溶液的应用，先把含细水雾灭火添加剂的水溶液注入到储液池中，然后，用离心泵把溶液加压到1.0-1.6MPa，并储存于蓄能器中；当发生火灾时，打开细水雾灭火系统的电磁阀控制开关，含细水雾灭火添加剂的水溶液就会从细水雾喷头喷出，对火灾现场迸行适时扑灭。上述含细水雾灭火添加剂的水溶液细水雾和清水细水雾对煤油池火的熄灭时间对比如下表:压力/MPa灭火时间/s清水细水雾含添加剂细水雾1.076.232.41.239.713.81.423.39.21.619.97.6实施例3本发明的含细水雾灭火添加剂的水溶液，采用下表所示的配方成分质量质量分数成分质量质量分数/kg/o/o/kgWo氯化铵0o.o平平力口100.25醋酸钠200.5乌洛托品100.25尿素403920—聚乙烯醇Q0.0匕述含细水雾灭火添加剂的水溶液的制备方法，包括以下操作步骤(1)把醋酸钠、尿素、平平加和乌洛托品分别加入到占溶液总质量分数8%(320kg)的水中，搅拌，完全溶解，(2)加入剩余的水(3600kg)，搅拌均匀后的溶液即为本发明的含细水雾灭火添加剂的水溶液。上述含细水雾灭火添加剂的水溶液的物性参数(35°C)为物性参数数值pH值7.7粘度/(mPa-s)1.052表面张力/(mN'm—。_62.52_上述含细水雾灭火添加剂的水溶液的应用，先把含细水雾灭火添加剂的水溶液注入到储液池中，然后，用离心泵把溶液加压到1.0-1.6MPa，并储存于蓄能器中；当发生火灾时，打开细水雾灭火系统的电磁阀控制开关，含细水雾灭火添加剂的水溶液就会从细水雾喷头喷出，对火灾现场进行适时扑灭。上述含细水雾灭火添加剂的水溶液细水雾和清水细水雾对煤油池火的熄灭时间对比如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>实施例4本发明的含细水雾灭火添加剂的水溶液，采用下表所示的配方<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>上述含细水雾灭火添加剂的水溶液的制备方法，包括以下操作步骤:(l)把氯化铵、尿素、平平加和若丁分别加入到占溶液总质量分数9%(360kg)的水中，搅拌，完全溶解，(2)加入剩余的水(3582kg)，搅拌均匀后的溶液即为本发明的含细水雾灭火添加剂的水溶液。本发明含细水雾灭火添加剂的水溶液的物性参数(35°C)为:物性参数数值<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>上述含细水雾灭火添加剂的水溶液的应用，先把含细水雾灭火添加剂的水溶液注入到储液池中，然后，用离心泵把溶液加压到1.0-1.6MPa，并储存于蓄能器中；当发生火灾时，打开细水雾灭火系统的电磁阀控制开关，含细水雾灭火添加剂的水溶液就会从细水雾喷头喷出，对火灾现场进行适时扑灭。上述含细水雾灭火添加剂的水溶液细水雾和清水细水雾对煤油池火的熄灭时间对比如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>实施例5含细水雾灭火添加剂的水溶液，采用下表所示的配方:<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>配制含细水雾灭火添加剂的水溶液的操作步骤为(1)把40kg的聚乙烯醇加入到400kg的水中，加热至90°C，搅拌使聚乙烯醇充分的溶解，冷却，过滤，把不溶物除去，备用；(2)把氯化铵、醋酸钠、十二烷基苯磺酸钠和若丁分别加入到占溶液总质量分数10%(400kg)的水中，搅拌，完全溶解，(3)将步骤(1)制得的备用的聚乙烯醇溶液加入到步骤(2)的溶液中，搅拌至充分混合均匀，(4)加入剩余的水G095.6kg)，搅拌均匀后的溶液即为本发明的含细水雾灭火添加剂的水溶液。上述含细水雾灭火添加剂的水溶液的物性参数(35°C)为:<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>上述含细水雾灭火添加剂的水溶液的应用，先把含细水雾灭火添加剂的水溶液注入到储液池中，然后，用离心泵把溶液加压到1.6-3.2MPa，并储存于蓄能器中；当发生火灾时，打开细水雾灭火系统的电磁阀控制开关，含细水雾灭火添加剂的水溶液就会从细水雾喷头喷出，对火灾现场进行适时扑灭。上述含细水雾灭火添加剂的水溶液细水雾和清水细水雾对煤油池火的熄灭时间对比如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>实施例6含细水雾灭火添加剂的水溶液采用下表所示的配方:<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>配制含细水雾灭火添加剂的水溶液的操作步骤为(1)把4kg的聚乙烯醇加入到200kg的水中，加热至95。C，搅拌使聚乙烯醇充分的溶解，冷却，过滤，把不溶物除去，备用；(2)把氯化铵、醋酸钠、尿素、平平加和乌洛托品分别加入到占溶液总质量分数7%(280kg)的水中，搅拌，完全溶解，(3)将步骤(1)制得的备用的聚乙烯醇溶液加入到步骤(2)的溶液中，搅拌至充分混合均匀，(4)加入剩余的水(3460kg),搅拌均匀后的溶液即为本发明的含细水雾灭火添加剂的水溶液。上述含细水雾灭火添加剂的水溶液的物性参数(35°C)为:<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>粘度/(mPa's)66'47表面张力/(rnN'm—1)_上述含细水雾灭火添加剂的水溶液的应用，先把含细水雾灭火添加剂的水溶液注入到储液池中，然后，用离心泵把溶液加压到1.6-3.2MPa，并储存于蓄能器中；当发生火灾时，打开细水雾灭火系统的电磁阀控制开关，含细水雾灭火添加剂的水溶液就会从细水雾喷头喷出，对火灾现场进行适时扑灭。上述含细水雾灭火添加剂的水溶液细水雾和清水细水雾对煤油池火的熄灭时间对比如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>实施例7本发明的含细水雾灭火添加剂的水溶液，采用下表所示的配方<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>配制含细水雾灭火添加剂的水溶液的操作步骤为:(1)把40kg的聚乙烯醇加入到400kg的水中，加热至IO(TC，搅拌使聚乙烯醇充分的溶解，冷却，过滤，把不溶物除去，备用；(2)把醋酸钠、尿素、十二烷基硫酸钠和若丁分别加入到占溶液总质量分数10%(400kg)的水中，搅拌，完全溶解；(3)将步骤(1)制得的备用的聚乙烯醇溶液加入到步骤(2)的溶液中，搅拌至充分混合均匀；(4)加入剩余的水(3141.6kg)，搅拌均匀后的溶液即为本发明的含细水雾灭火添加剂的水溶液。含细水雾灭火添加剂的水溶液的物性参数(35°C)为:<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>上述含细水雾灭火添加剂的水溶液的应用，先把含细水雾灭火添加剂的水溶液注入到储液池中，然后，用离心泵把溶液加压到1.6-3.2MPa，并储存于蓄能器中；当发生火灾时，打开细水雾灭火系统的电磁阀控制开关，含细水雾灭火添加剂的水溶液就会从细水雾喷头喷出，对火灾现场进行适时扑灭。上述含细水雾灭火添加剂的水溶液细水雾和清水细水雾对煤油池火的熄灭时间对比如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>实施例8<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>配制含细水雾灭火添加剂的水溶液的操作步骤为(1)把4kg的聚乙烯醇加入到400kg的水中，加热至9(TC，搅拌使聚乙烯醇充分的溶解，冷却，过滤，把不溶物除去，备用；(2)把氯化铵、尿素、平平加和乌洛托品分别加入到占溶液总质量分数5%(200kg)的水中，搅拌，完全溶解，(3)将步骤(1)制得的备用的聚乙烯醇溶液加入到步骤(2)的溶液中，搅拌至充分混合均匀，(4)加入剩余的水(3305.6kg)，搅拌均匀后的溶液即为本发明的含细水雾灭火添加剂的水溶液。含细水雾灭火添加剂的水溶液的物性参数(35°C)为(问题同上)<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>上述含细水雾灭火添加剂的水溶液的应用，先把含细水雾灭火添加剂的水溶液注入到储液池中，然后，用离心泵把溶液加压到1.6-3.2MPa，并储存于蓄能器中；当发生火灾时，打开细水雾灭火系统的电磁阀控制开关，含细水雾灭火添加剂的水溶液就会从细水雾喷头喷出，对火灾现场进行适时扑灭。上述含细水雾灭火添加剂的水溶液细水雾和清水细水雾对煤油池火約熄灭时间对比如下表压力/MPa灭火时间/s清水细水雾含添加剂细水雾<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>权利要求1.含细水雾灭火添加剂的水溶液，其特征是，各组分的质量百分数为，氯化铵0-1％，聚乙烯醇0-1％，醋酸钠0-0.5％，表面活性剂0.01-0.25％，尿素0-1％，防锈剂0.01-0.25％，余量为水。2、根据权利要求1所述的含细水雾灭火添加剂的水溶液，其特征在于，所述表面活性剂选自无毒不助燃的表面活性剂的至少一种。3、根据权利要求2所述的含细水雾灭火添加剂的水溶液，其特征在于，所述表面活性剂包括平平加、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠，以及含氟水溶性表面活性剂，含磷硼水溶性表面活性剂中的至少一种。4、根据权利要求1所述的含细水雾灭火添加剂的水溶液，其特征在于，所述防锈剂选自具有缓蚀功能无毒不助燃的缓蚀剂的至少一种。5、根据权利要求4所述的含细水雾灭火添加剂的水溶液，其特征在于，所述防锈剂包括乌洛托品、若丁、多聚磷酸钠的至少一种。6、权利要求1所述的含细水雾灭火添加剂的水溶液的制备方法，包括以下步骤，(1)将上述比例的聚乙烯醇加入到其质量倍数为10-100倍的水中，加热至卯-100度，搅拌使聚乙烯醇充分溶解，冷却，过滤，除去少量的不溶物后，得到的聚乙烯醇溶液备用，(2)将上述比例的氯化铵、醋酸钠、尿素、表面活性剂、防锈剂添加到占溶液总质量分数5-10%的水中，搅拌，完全溶解，(3)将步骤(1)的聚乙烯醇溶液加入到步骤(2)所得的溶液中，搅拌至充分混合均匀。(4)将剩余的水加入到步骤(3)的溶液中，搅拌均匀。7、权利要求1所述的含细水雾灭火添加剂的水溶液的应用，其特征是，所述含细水雾灭火添加剂的水溶液注入到储液池中，然后，用离心泵把含细水雾灭火添加剂的水溶液加压到1.0-3.2MPa，并储存于蓄能器中；打开细水雾灭火系统的电磁阀控制开关，含细水雾灭火添加剂水溶液的细水雾就会从细水雾喷头喷出。全文摘要本发明涉及一种含细水雾灭火添加剂的水溶液，各组分的质量百分数为，氯化铵0-1％，聚乙烯醇0-1％，醋酸钠0-0.5％，表面活性剂0.01-0.25％，尿素0-1％，防锈剂0.01-0.25％，余量为水，提高细水雾的灭火效率，有效的阻止燃烧物的复燃，对设备和仪器的腐蚀性极小，对火灾现场基本无污染，高效、稳定、清洁，各组分原料易得，性能稳定，基本无毒，价格低廉，用量少。文档编号A62D1/00GK101214411SQ20071006327公开日2008年7月9日申请日期2007年1月5日优先权日2007年1月5日发明者于水军,余明高,刘志超,潘荣锟,牛国庆,贾海林,郑立刚申请人:河南理工大学