泡沫灭火的原理主要基于以下几个方面:
隔绝空气中的氧气
泡沫灭火剂在燃烧物表面形成的泡沫层能够阻挡空气中的氧气接触燃烧物,从而切断氧气供给,使燃烧反应停止。
冷却燃烧表面
泡沫灭火剂中含有大量水分,泡沫覆盖在燃烧物表面时,水分蒸发吸热,降低燃烧物体的温度,帮助扑灭现有火焰,并防止温度再次升高,避免燃烧物体复燃。
抑制可燃物蒸发
泡沫覆盖在燃烧液体表面时,防止可燃液体蒸发,减少可燃气体的生成,从而进一步抑制火焰的蔓延。
隔热层作用
泡沫中的气泡结构能有效隔绝热量,使得燃烧区域与外界环境之间的热传导受到阻碍,防止燃烧继续扩展。
泡沫灭火剂主要分为化学泡沫和空气机械泡沫两种。化学泡沫由化学反应产生,主要成分是二氧化碳,具有抗烧性强、持久性好、粘性好的特点,能够覆盖在着火物的表面上,起到很好的覆盖作用和冷却作用。空气机械泡沫是由水流的机械作用产生,主要成分是空气,通过泡沫的覆盖和冷却作用,有效扑救易燃和可燃液体的火灾。
灭火器中混合后会产生二氧化碳气体的两种溶液是碳酸氢钠和硫酸铝,反应方程式如下:
1. 3Na2CO3 + Al2(SO4)3 → 3Na2SO4 + Al2(CO3)3
2. Al2(CO3)3 + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2O + 3CO2
混合后会产生大量的二氧化碳气体,这些气体在泡沫中形成气泡,泡沫的比重小,能够覆盖在易燃液体的表面上,一方面降低液面的温度(吸热)使液体蒸发速度降低;另一方面形成一个隔绝层,隔断氧气与液面接触,火就被扑灭。
综上所述,泡沫灭火的原理是通过隔绝氧气、冷却、抑制可燃物蒸发和隔热等多重作用来有效控制火势,特别适用于液体火灾(B类火灾)。