破解A類(lèi)泡沫的使用密碼
基層消防中隊在撲救火災的時(shí)候,大部分中隊喜歡用水,不喜歡用泡沫,有用的話(huà)也僅僅在撲救液體火災時(shí)使用B類(lèi)泡沫,滅火的效率并不高。本文翻譯自FireEngineering,文中 將和大家一起聊聊使用A類(lèi)泡沫滅火的相關(guān)好處。
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在我加入西雅圖消防局的八年后,兩名森林滅火專(zhuān)家羅恩•羅切納(Ron Rochna)和保羅•希奧波姆(Paul Schiobohm)在1987年提出了“泡沫將取代現今所有的水系滅火劑…”這一結論。1980年的時(shí)候,我們只用水來(lái)?yè)錅鏏類(lèi)火災(除了2.5加侖的水壓滅火器;建議我們使用一種叫“濕水”的添加劑。)我記得當時(shí)我就在想“什么東西會(huì )比水還濕?” 但在那時(shí),我們沒(méi)有問(wèn)太多問(wèn)題,我們做了我們該做的事情。如果消防局希望我們使用“濕水”,那我們就要使用。我得到的唯一解釋是,“它應該比水能更有效地撲滅床墊火災。”我不認為老的消防員知道它的原理,只知道我們應該使用它。
泵浦消防車(chē)(應該是主戰車(chē))被用來(lái)?yè)渚劝ù不蛏嘲l(fā)之類(lèi)的初起住宅火災。我的指揮員總是讓我出一支槍?zhuān)晕铱偸窃谒畼尪?,而不是在泵的旁邊。我在泵浦?chē)的滅火經(jīng)歷包括小型垃圾火災和樹(shù)皮廢墟火災,在這樣的滅火場(chǎng)景中使用“濕水”,我從沒(méi)感到有任何明顯的優(yōu)勢,這是我作為水罐車(chē)分隊(engine company)副隊長(cháng)時(shí)的觀(guān)點(diǎn)。除了B類(lèi)火災我們用泡沫撲救,撲救A類(lèi)火災時(shí)我還是拒絕使用泡沫,我只是覺(jué)得沒(méi)有那個(gè)必要,從我當消防員的第一天起,對我來(lái)說(shuō)水的滅火效果就很好了。
對于A(yíng)類(lèi)泡沫的科學(xué)理解,使得羅切納和希奧波姆富有遠見(jiàn)并進(jìn)行了大膽預測,而且這個(gè)預言成真了?,F在很多消防局都在使用A類(lèi)泡沫,包括西雅圖消防局。根據設備的不同,A類(lèi)泡沫罐平均能裝20加侖(75.7升,1加侖=3.785411784升)A類(lèi)泡沫濃縮液(簡(jiǎn)稱(chēng)泡沫液)。很多出水口,包括預接水帶出水口(美式消防車(chē)都有一兩個(gè)出水口和水帶水槍提前接好)都可以通過(guò)直接通過(guò)開(kāi)關(guān)控制泡沫的輸出。泡沫液在水泵里被注入到水流中。流經(jīng)水帶的同時(shí)與水混合形成混合液,流出噴嘴時(shí)與空氣混合形成空氣泡沫。
為何要使用A類(lèi)泡沫?
A類(lèi)泡沫提高了水的滅火效率。以下是使用A類(lèi)泡沫的優(yōu)點(diǎn):
1、氣泡增加了液滴的吸熱表面積;
2、泡沫的表面活性劑會(huì )降低水的表面張力;
3、它能使水滲入燃料并抑制燃燒;
4、沒(méi)有泡沫,表面張力與大水滴一起控制火源,限制了水的吸熱能力;
5、一個(gè)水滴的外部10%吸收熱量,而內部90%從燃料上流走(水直接流走);
6、當A類(lèi)泡沫與水混合時(shí),表面活性分子將水分子分開(kāi)。被夾帶的空氣形成氣泡,增加了水的表面積來(lái)冷卻火,并使水滲入燃燒和未燃燒的材料中;
7、250 - 350微米的液滴吸收熱量的效率遠高于那些大水滴。A類(lèi)泡沫的滅火效率比普通水(國家標準和技術(shù)研究機構)高出3到15倍;
8、乳化劑添加到A類(lèi)泡沫中用來(lái)穩定烴基,使燃料不易復燃;
使用A類(lèi)泡沫可以達到的效果:
1、滅火更快
2、降溫更快
3、降低轟燃可能性
4、產(chǎn)生更少的煙
5、增加被困人員生還幾率
6、滅火用水量更少,水漬損失小
7、水流浪費更少
8、保護更多的財產(chǎn)
9、消防員處在對生命、健康危險性更小的高溫和致癌環(huán)境中
10、休整重新投入執勤更快
訓練
那么,如何將這些結論教給消防員,讓他們確信這都是真的?首先,詢(xún)問(wèn)你的隊員們有多少泡沫庫存和器材,以及以下內容:
1、車(chē)載泡沫有多少?
2、告訴我你知道的關(guān)于泡沫的一切
3、告訴我你知道的關(guān)于泡沫發(fā)生器的一切
4、最大儲泡沫量有多少?
5、什么時(shí)候用1%、3%和6%的泡沫?
6、如何形成泡沫覆蓋層?
7、泡沫的成分是什么?
實(shí)驗1
接下來(lái)的練習是,從一個(gè)舊紙盒的蓋上取下一塊普通的硬紙板(確保它沒(méi)有涂蠟) 。然后,將兩個(gè)旅行用裝化妝品的小塑料瓶裝滿(mǎn)清水。其中一瓶加入10滴A類(lèi)泡沫或濕水。拿起裝普通水多的瓶子,在紙板的一側分開(kāi)滴上5到10個(gè)水滴,一次滴一滴,讓它們之間有一定距離,這樣它們就不會(huì )混在一起。
你注意到的第一件事是水滴保持完整。如果你滴了10滴,就有10個(gè)小的獨立的水球。這是一個(gè)很好的視覺(jué)演示來(lái)解釋和了解水的表面張力是什么樣,水滴保持完整的球狀,不會(huì )被紙板吸收。
在紙板的另一邊,立刻會(huì )看到加入A類(lèi)泡沫的瓶子里的水滴被硬紙板吸收。這是另一個(gè)很好的視覺(jué)演示來(lái)解釋和了解泡沫表面活性劑是如何降低水的表面張力的。如果每一滴水都含有A類(lèi)泡沫,就不會(huì )看到水滴,紙板很快就會(huì )被滅火劑所浸透。
普通水的水滴仍在紙板上。在水滴表面外圍的硬紙板依舊保持干燥。讓它們維持原狀,30分鐘以后這些水滴仍將保持不變! 沒(méi)有比這更形象、更有說(shuō)服力的實(shí)驗來(lái)說(shuō)明a類(lèi)泡沫優(yōu)勢。這個(gè)實(shí)驗是西雅圖消防局的消防員Joaquin Hubbard向我演示的,他在森林火災的撲救中積累了豐富的經(jīng)驗,他說(shuō)服了我——作為一個(gè)隊長(cháng),使用a類(lèi)泡沫的優(yōu)勢?,F在,把上面提到的所有點(diǎn)聯(lián)系起來(lái),發(fā)現是非常有道理的。下面就是這個(gè)實(shí)驗的相關(guān)視頻:
實(shí)驗2
Hubbard還鼓勵我在家里嘗試下面的實(shí)驗(我也這樣做了)。在當地的園藝商店買(mǎi)一小袋泥煤苔(泥煤的主要成分,又叫泥炭土、泥炭苔,用作肥料),往兩個(gè)透明玻璃碗倒入3/4的水。其中一碗加入10滴A類(lèi)泡沫或者濕水攪拌。然后在每個(gè)碗上蓋上一層厚厚的泥煤苔。不要攪拌,讓泥煤苔保持原狀。
一開(kāi)始,兩堆泥煤苔會(huì )浮在水面上。在60秒內,你將開(kāi)始看到A類(lèi)泡沫破壞對水的表面張力的影響,破壞了水的表面張力,使水分被吸進(jìn)泥煤苔(燃料)。每一個(gè)小塊都被水浸透,密度和重量增加,碎塊沉到碗底。時(shí)間一秒一秒過(guò)去,越來(lái)越多的泥煤苔沉到碗底。不久,泥煤苔的土堆就會(huì )與水面持平,整個(gè)碗里都是棕色物質(zhì)和泥土的混合物。泥煤苔已經(jīng)被乳化,不能再燃燒。
相比之下,裝清水的碗里仍然沒(méi)有變化。泥煤苔的土堆仍然是干燥和粉狀的,且漂浮在水面上。水面以下的水仍然是清澈的。水的表面張力是如此之強,支撐著(zhù)泥煤苔的重量,而且還會(huì )持續一小時(shí)。
A類(lèi)泡沫的表面活性劑是這個(gè)“魔法”的關(guān)鍵。表面活性劑是一種化合物,可以減少或消除兩種液體之間的表面張力(或界面張力);在這個(gè)例子里,就是泡沫液和水。表面活性劑起到潤濕劑、起泡劑、清潔劑、乳化劑和分散劑的作用,這就是為什么你需要餐具洗滌劑來(lái)洗碗。水和油脂的表面張力不允許水滲透到盤(pán)子里。通過(guò)添加洗滌劑,可以降低表面張力,使水可以穿透油脂并從盤(pán)子表面除去。
這些實(shí)驗很有趣,而且很容易在消防隊廚房的餐桌上進(jìn)行,特別是下雨天的時(shí)候可以進(jìn)行訓練。使消防員相信A類(lèi)泡沫的優(yōu)勢能夠增強滅火能力,這條路任重道遠。但是如果成功的話(huà),這會(huì )讓你看起來(lái)比普通的基層指揮員更聰明。
本文作者「RAUL A·ANGULO」。在西雅圖消防局服役37年之后退休,它同時(shí)也是第六云梯隊的榮譽(yù)退休隊長(cháng)。他是一位有特色的作家,也是《消防設備和急救設備》雜志的編輯顧問(wèn)委員會(huì )的成員,也是Fireengineering.com「你不會(huì )在書(shū)中找到這些東西」系列的定期撰稿人。