水成膜泡沫滅火劑(Aqueous Film-Forming Foam,AFFF)
水成膜泡沫滅火劑,簡稱 AFFF,是一種的泡沫滅火產品,核心優勢在于能在可燃液體表面快速形成一層水膜,同時結合泡沫層的覆蓋作用,實現 “雙重滅火 + 防復燃” 效果,廣泛應用于石油、化工、船舶等領域的易燃液體火災撲救。
一、核心滅火原理:“水膜 + 泡沫” 雙重作用
AFFF 的滅火機制區別于普通泡沫滅火劑,其核心是 “水膜隔離” 與 “泡沫窒息” 的協同作用,具體過程如下:
水膜形成與隔離
AFFF 中含有氟碳表面活性劑(關鍵成分),這類物質能顯著降低水的表面張力(從約 72mN/m 降至 20mN/m 以下)。當滅火劑噴灑到可燃液體(如汽油、柴油、乙醇)表面時,氟碳表面活性劑會快速擴散,在液體表面形成一層極薄(通常幾微米)、連續且致密的水膜。
這層水膜能直接隔離可燃液體與空氣(氧氣),同時阻止液體揮發產生可燃蒸氣,從源頭切斷燃燒鏈。
泡沫層覆蓋與窒息
除水膜外,AFFF 還會生成大量穩定的泡沫(由泡沫穩定劑、增稠劑等成分支撐),泡沫層覆蓋在水膜上方,形成 “泡沫 + 水膜” 的雙層防護:
泡沫層進一步隔絕氧氣,同時通過水分蒸發吸收熱量,降低可燃液體溫度至燃點以下;
泡沫的穩定性(通常半衰期>5 分鐘)能有效防止滅火后復燃,尤其適用于流淌火(如油罐泄漏形成的大面積火災)。
二、主要成分:決定滅火性能的關鍵
AFFF 的成分需兼顧 “水膜形成能力”“泡沫穩定性” 和 “滅火效率”,典型配方包含以下幾類物質:
成分類別
核心作用
常見物質舉例
氟碳表面活性劑 降低水表面張力,促進水膜快速形成與擴散 全氟辛烷磺酸鹽(PFOS,已逐步禁用)、全氟己烷磺酸鹽(PFHxS)
碳氫表面活性劑 輔助泡沫生成,提高泡沫的發泡倍數和流動性 十二烷基硫酸鈉(SDS)、脂肪醇聚氧乙烯醚
泡沫穩定劑 延長泡沫壽命,防止泡沫快速破裂 乙二醇、丙二醇等多元醇
抗凍劑 適應低溫環境(如冬季戶外、冷藏庫),防止滅火劑凍結 乙二醇、尿素
防腐劑 /pH 調節劑 防止成分變質,維持滅火劑穩定性(pH 通常 6-9) 苯甲酸鈉、磷酸二氫鈉
水 溶劑與載體,占比通常 70%-90% 去離子水或純化水
三、分類:按適用場景與性能劃分
根據滅火對象(可燃液體類型)和性能要求,AFFF 主要分為以下兩類:
分類
適用火災類型
核心特點
典型應用場景
普通 AFFF 非極性可燃液體(“B 類火災”) 水膜在非極性液體(如汽油、柴油、煤油)表面附著力強,滅火速度快 油罐區、加油站、化工廠儲罐
抗溶 AFFF 極性可燃液體(“抗溶 B 類火災”) 含 “抗溶成分”(如聚醚、氨基化合物),能在甲醇、乙醇、丙酮等極性液體表面形成穩定水膜,避免被液體溶解 酒精儲罐、甲醇生產車間、實驗室
四、關鍵技術指標:衡量產品性能的核心參數
選購或使用 AFFF 時,需關注以下核心指標(符合國家標準 GB 15308-2006《泡沫滅火劑》):
發泡倍數
定義:泡沫體積與生成泡沫所用滅火劑體積的比值;
要求:普通 AFFF 發泡倍數≥5 倍,抗溶 AFFF≥3 倍(發泡倍數越高,覆蓋面積越大,滅火效率越高)。
25% 析液時間
定義:泡沫中 25% 的液體析出所需時間,反映泡沫穩定性;
要求:普通 AFFF≥3 分鐘,抗溶 AFFF≥5 分鐘(時間越長,泡沫持效性越好,防復燃能力越強)。
滅火時間
要求:撲救標準 B 類火災(如 1m2 汽油火)時,滅火時間≤3 分鐘(越快越能減少火災蔓延風險)。
耐溫性
低溫穩定性:-10℃(或更低)下儲存 24 小時無凍結、分層;
高溫穩定性:50℃下儲存 168 小時(7 天),性能無明顯下降。
五、應用場景與使用注意事項
1. 主要應用場景
工業領域:石油煉化廠、油庫、化工園區的儲罐火災、裝置火災;
交通領域:船舶機艙火災(燃油泄漏)、汽車加油站油罐火災;
公共領域:大型商場、酒店的發電機房(柴油泄漏)、實驗室易燃液體火災。
2. 使用注意事項
適配滅火系統:AFFF 需通過專用泡沫滅火系統使用,如 “泡沫噴淋系統”“泡沫炮”“泡沫鉤管”,不可直接用清水噴頭噴灑(會破壞水膜和泡沫結構);
濃度配比:需按說明書稀釋(常見配比為 3% 或 6%,即 3 份 AFFF+97 份水,或 6 份 AFFF+94 份水),濃度不當會導致水膜形成失敗或泡沫不穩定;
環境風險:傳統 AFFF 含有的全氟化合物(如 PFOS、PFOA)具有 “難降解、生物累積性”,可能污染土壤和水源,目前已逐步被環保型 AFFF(如不含 PFOS 的短鏈氟碳表面活性劑產品)替代,使用后需注意廢水處理;
儲存要求:密封存放在陰涼干燥處(溫度 5℃-40℃),避免陽光直射和高溫,保質期通常為 2-5 年(開封后需盡快使用)。
六、與其他泡沫滅火劑的對比
為更清晰理解 AFFF 的定位,可與常見的 “蛋白泡沫滅火劑(PAM)”“氟蛋白泡沫滅火劑(FP)” 對比:
滅火劑類型
核心優勢
核心劣勢
適用場景
滅火效率
水成膜泡沫(AFFF) 快速形成水膜,滅火快、防復燃強 成本較高,傳統型含環保風險 非極性 / 極性可燃液體火災 ★★★★★
氟蛋白泡沫(FP) 成本低于 AFFF,泡沫穩定性好 無明顯水膜,滅火速度較慢 非極性可燃液體火災 ★★★★
蛋白泡沫(PAM) 成本低、環保性好 滅火速度慢,易被極性液體溶解 非極性可燃液體火災(小型) ★★★
綜上,水成膜泡沫滅火劑憑借 “水膜 + 泡沫” 的雙重滅火機制,成為目前撲救易燃液體火災的核心產品之一,但需結合具體火災類型(極性 / 非極性液體)選擇適配型號,并關注環保型產品的替代趨勢,以平衡滅火效率與環境影響。
