灭火器的历史

大约在公元前200年，亚历山大的克特西比乌斯发明了一种手摇泵，可以将水输送到火中。众所周知，罗马人使用水桶链——手手相传的水桶来将水输送到火中。然后，在中世纪，“squirts”开始被用来向火喷射水。喷水的工作原理很像自行车打气筒。把喷嘴浸入水中，拉出柱塞吸了大约一升水。然后将带电的喷射对准火源，然后将柱塞推回家，将水喷射出去。1666年伦敦大火中使用了喷射枪。现代便携式灭火器的第一个版本是由乔治·威廉·曼比船长在1819年发明的，它由一个铜容器组成，在压缩空气压力下装有3加仑(13.6升)珍珠灰(碳酸钾)溶液。

1912年左右，Pyrene率先发明了四氯化碳或CTC灭火器，用手动泵将液体从黄铜或铬容器中排出到火上。大小通常是1英制夸脱(1.1 L)或1英制品脱(0.6 L)容量，但也有多达2英制加仑(9 L)的大小。CTC通过干扰化学反应使火焰汽化并熄灭。这种灭火器适用于液体和电气火灾，并在接下来的60年里在机动车辆中流行。蒸汽和燃烧的副产品是剧毒的，在密闭空间使用这些灭火器确实发生了死亡。

19世纪末，人们发明了苏打酸灭火器，在一个圆柱体中放入1或2加仑混合了碳酸氢钠的水。圆筒中悬挂着一个装浓硫酸的小瓶。这瓶酸是用两种方法之一打碎的，这取决于灭火器的类型。其中一个是使用柱塞打破了酸瓶，而第二个是释放了一个铅栓，使瓶关闭。一旦酸与碳酸氢盐溶液混合，二氧化碳气体就会被排出，这反过来又会使水加压。加压水通过一段短软管和一个喷嘴从罐中排出。酸被碳酸氢钠中和了。

泡沫灭火器由灭火器的主体和第二个容器组成，第二个容器中充满了产生泡沫的化学物质，当它与主筒中的溶液接触时，会发生反应。操作时，你要把灭火器倒过来，让两种溶液混合，然后把你的手指放在排气口上，摇晃灭火器，以确保溶液混合正确，然后把它对准火。

在20世纪中期，使用不同灭火剂的现代灭火器出现了。灭火器制造商通常使用某种类型的加压容器来储存和排放灭火剂。

第一种类型的灭火器(图1)由压缩机将空气加压到约10bar，是汽车轮胎压力的5倍。一个挤压手柄操作一个螺纹进入压力气缸的弹簧装载阀。在灭火器内部，一根管子或浸渍管延伸到底部，以便在直立位置时，管子的开口被淹没。灭火剂通过软管和喷嘴以稳定的流体的形式被释放出来，在其上方储存的压力的推动下被释放出来。

第二种灭火器(图2)是“气筒”型。它们以同样的方式工作，但压力源是一个130巴的二氧化碳气体(CO2)小筒，而不是空气。一个挤压手柄操作一个装载弹簧的装置，使一个尖刺刺穿盘面，盘面挡住了压力，将气体释放到压力容器中。释放出来的二氧化碳膨胀了几百倍于原来的体积，充满了灭火剂上方的气体空间。这就给钢瓶加压，迫使灭火剂通过浸入管上升，通过软管和喷嘴向火源喷射。事实证明，这种设计比简单地给整个气缸增压更不容易发生泄漏，即随着时间的推移压力的损失。

对于水、泡沫、干粉和湿式化学灭火剂，灭火剂可以在储存压力下放置，也可以使用气体筒驱除器，但储存压力型使用更广泛。气体筒式灭火器现在主要用于船舶和炼油厂。干粉灭火器一般采用CO2筒式方法，以防止粉末受到潮湿空气的影响而采用储压法。在二氧化碳灭火器中，二氧化碳在50到60巴以下以液体形式保留，并且是自排的，这意味着不需要其他元素来迫使二氧化碳从灭火器中排出。在哈龙装置中，这种化学物质在压力下也以液体的形式保留，但通常在容器中加入气体助推器，通常是氮气。喷嘴是主要的区别;水有一个圆形的喷嘴，形成一个固体射流，可以渗透到火的中心。泡沫有一个微型泡沫喷嘴，可以使泡沫溶液充气，形成松软的泡沫流，可以轻轻地应用到液体表面。干粉有一个椭圆喷嘴，以扩散粉末和防止空气被夹带。Wet Chemical有一个喷嘴，可以产生细小的喷雾，让你轻轻喷洒灭火剂。 Carbon dioxide has a discharge horn which slows down the jet of gas and prevents air being entrained. It is important to choose CO2 extinguishers with frost-free horns to avoid getting frost-burn.

2011年《大不列颠》介绍了第一个自我维护灭火器这是灭火器历史上第一次不需要维修工程师到现场检修。这些P50 Fireworld品牌的装置通过复合塑料、芳纶和黄铜的设计，克服了腐蚀、衬里损坏和压力损失的问题。它们比普通的钢制灭火器承受更高的压力，不会被腐蚀，除了确保装置没有丢失、损坏或排放外，不需要任何注意。他们也不需要在5年后重新补充。它们有风筝标记，MED批准。

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灭火人员

水灭火器

水是A类火灾最常见的火源，正如人们所想象的那样，它相当有效。水对冷却燃料表面有很大的影响，从而降低燃料的热解速率。

过去，水基灭火器也含有其他化学物质的痕迹，以防止灭火器生锈，但现在内衬是塑料。有些还含有表面活性剂，可以帮助水深入燃烧材料，更好地附着在陡峭的表面。这就是所谓的添加剂水。

水可能有助于熄灭B类火灾，也可能不能;它取决于液体的分子是否是极性分子。如果燃烧的液体含有极性分子，比如酒精，就不会有任何问题。如果液体是非极性的，如大型碳氢化合物，如石油，水将通过石油下沉，直到它到达热层，然后它立即转化为蒸汽，喷射燃烧的内容在一个猛烈的喷发，称为沸腾。即使水没有喷发出来，它也会沉到底部，取代油，直到燃烧的油溢出容器的边缘，从而蔓延火势;这就是所谓的“溢出”。这就是为什么你永远不应该用水灭火。唯一的例外是水雾灭火器，它产生的雾非常细，它不会穿透燃烧液体的表面。它在液体上方形成冷却水蒸汽，停止氧气的供应并去除自由基。

传统的水灭火器喷洒在固体射流的电火上可能会导致操作人员受到电击。然而，如果能可靠地切断电源，清水对电气设备造成的损害实际上比泡沫或干粉要小。特殊的喷嘴，配有微小的旋转装置，会用连续的水滴代替连续的水射流，大大增加了射流的电阻。

特别是使用去离子水的水雾灭火器克服了电导率的问题，因为水雾不能导电，而且使用水雾不会产生水坑，导致触电。

细水雾灭火器

消防部门使用的水雾喷嘴产生的水滴小到足以扑灭燃烧的气体，在灭火方面非常有效。液滴越小，对大火产生的燃烧气体的影响就越大。考虑到这一点，便于携带细水雾灭火器被开发。不导电的去离子水和独特的喷嘴，使水分散为微观粒子，使这些灭火器也非常安全的电力使用。这些水雾通过了35kV的测试，不会形成能导电的水坑。

所有的水雾灭火器都将水分解成细小的雾状颗粒，从而浸泡并冷却火。这些粒子也会在地表上方蒸发，迅速膨胀，从而耗尽火焰中的氧气。一些型号使用转子混合氮和水，以达到所需的精细水颗粒。

重要的是:许多品牌UltraFire使用不能导电的去离子水。这些型号可用于带电电高达1000V(1米安全距离)的电气设备上。超火水雾灭火器因此适用于家庭和办公室中发现的大多数风险。承保的风险包括软家具、纸张、木材、石油、汽油、1000V以下的带电电气设备和小型脂肪火灾。

水雾颗粒不会沉到燃烧液体的表面下，因此避免了传统水基灭火器在使用热液体和脂肪时所引起的猛烈喷发。

装有去离子水的水雾灭火剂也可以用在人或动物身上，因为它们不含化学物质，而且水雾喷射即使在很近的距离也不会对人或动物造成伤害。

从灭火器喷出的雾在使用者和火之间形成了一道冷却屏障，使灭火器部署起来非常安全。雾还可以清除火灾中的烟雾颗粒，有助于提高能见度，并减少因靠近火灾而吸入的风险。

水雾(当含有去离子水时)通常可用于贵重设备、古董和其他易碎物品，因为它们没有残留物，只会轻微湿润表面。

泡沫灭火器

泡沫灭火器通常用于A类火灾，AFFF泡沫也适用于B类火灾(燃烧液体)。泡沫灭火器主要是水基的，有发泡剂，泡沫可以漂浮在燃烧的液体上，打破火焰和燃料表面之间的相互作用。普通泡沫被设计用于非极性易燃液体，如汽油，但在极性液体，如酒精或乙二醇中可能很快分解。处理大量易燃极性液体的设备使用专门的“抗酒精泡沫”代替。酒精泡沫必须轻轻地倒在燃烧的液体上。如果不能近距离接近火源，就应该把它们喷到相邻的固体表面上，这样它们就能轻轻地跑到燃烧的液体上。普通泡沫如果倒出来效果会更好，但这不是关键。

蛋白质泡沫一直被用于航空事故的灭火，直到20世纪60年代“轻水”的发展，也被称为“水性成膜泡沫”(或AFFF)。二氧化碳(后来的碳酸氢钠)灭火器被用来扑灭火焰，泡沫被用来防止燃料烟雾再次点燃。“在跑道上起泡”可以减少迫降时的摩擦和火花，蛋白质泡沫继续用于这一目的，尽管联邦航空局规定禁止使用它来抑制。

泡沫灭火筒目前主要用于办公室，因为泡沫灭火筒涵盖了办公室内的大部分风险。如果它们已被认证为35kV电压，且操作人员与带电电气设备保持1米的安全距离，则大多数泡沫灭火筒是安全的。

由于有害的化学成分，AFFF正在逐步淘汰。由于在大多数应用中不需要B级，AFFF正在被水灭火器、水雾灭火器和添加添加剂的水灭火器所取代，所有这些都能够扑灭A级火灾。由于办公室和生活空间的电气设备数量众多，使用去离子水(不能导电)的水雾灭火器是目前最常见的灭火解决方案。

粉灭火器

主要有两种类型的干粉灭火器在使用中，他们是BC和ABC。

BC级干粉是碳酸氢钠或碳酸氢钾，细粉和推进二氧化碳或氮。与几乎所有的灭火剂类似，这种粉末起到了热镇流器的作用，使火焰温度过低，使化学反应无法继续。有些粉末也有轻微的化学抑制作用，尽管这种作用相对较弱。因此，这些粉末提供了火焰前沿的快速压制，但可能无法保持火焰被抑制。因此，它们经常与泡沫一起用于攻击大型B级火灾。BC粉由于其碱性，对食用油和脂肪有轻微的皂化作用，在湿式化学灭火剂发明之前用于厨房。在需要极快击倒的情况下，使用碳酸氢钾(紫k)灭火器。一种特殊的混合物也含有尿素(Monnex)，暴露在高温下会老化，增加粉末颗粒的表面积，并提供非常快速的击倒。碳酸氢钠粉，除非经过特殊处理，否则不能与泡沫兼容。紫k粉、莫耐克斯粉和ABC粉的破坏性一般较小，经常与AFFF和FFFP一起使用，但当粉末和泡沫一起使用时必须考虑兼容性，并允许较高的泡沫使用率。

ABC粉类是磷酸铵和硫酸铵的混合物，研磨到选定的颗粒大小，并用促进流动和防湿添加剂处理。除了颗粒表面的灭火效果外，ABC粉末的熔化/分解点较低，在150°C到180°C之间。当这些粉末被应用到热的和闷烧的表面时，颗粒融合和膨胀形成一个屏障，排除氧气，从而完成灭火过程和防止再次点燃。它们是酸性的，对A类(易燃固体)、B类(易燃液体/可液化固体)和C类(易燃气体)火灾有效。它们是不导电的;然而，它对三维的A类火灾或那些复杂或多孔结构的火灾效果较差。在这种情况下，泡沫或水更好。除气雾剂外，大多数现役干粉灭火器都是ABC粉。有不同的混合物可选——磷酸铵越多，效果越好。粉末，特别是ABC粉末是不允许进入或靠近飞机的，因为它会破坏金属上层结构。

干粉末也可用于电气火灾，但提供了一个重大的清理和腐蚀问题，很可能使特别敏感的电子和电气设备无法回收。

虽然现代粉末是无毒的，但在密闭空间内排放粉末灭火器会导致能见度突然下降，可能会暂时危及逃生、救援或其他紧急行动。因此，医院、老人之家和酒店首选水基灭火器。基于上述原因，英国法律禁止在公共服务车辆和小型巴士上使用灭火器。

当用于B类火灾时，该粉末必须在不间断的应用中扑灭整个火灾区域，否则将发生闪回，不像泡沫没有物理屏障，它是全部或没有。缺乏安全保护层意味着有再次点燃的风险。此外，粉末没有冷却性能，这是它对F类火灾无效的原因之一，虽然它可以扑灭火焰，脂肪的热量会立即引起闪回。

有一些粉末是为易燃金属的火灾设计的。在使用的三种主要类型中，第一种是氯化钠，用于涉及碱金属的火灾，如钠、钾、锆、铀和铝粉，它们通过熔合形成一层外壳来扑灭金属火灾。这排除了熔融金属表面的氧气，碳质漂流剂防止粉末下沉到熔融金属表面。第二种是美国海军专门开发的铜灭火剂，用于扑灭锂和锂合金火灾。铜化合物可以抑制火势，为散热提供极佳的吸热剂。铜粉已被发现优于所有其他已知的锂灭火剂。最后，由英国原子能机构(UKAEA)开发的用于铀火灾的三元共晶氯(TEC)，其作用类似于氯化钠，但它具有极高的毒性。

湿式钾盐(湿式化学灭火器)

大多数类F湿化学灭火器含有醋酸钾溶液，有时加入一些柠檬酸钾或碳酸氢钾。灭火器把药剂以细雾的形式喷出来。雾起到冷却火焰前端的作用，而钾盐则使燃烧的食用油表面皂化，在表面产生一层泡沫。因此，这种解决方案提供了类似于泡沫灭火器的覆盖效果，但具有更大的冷却效果。皂化作用只对动物脂肪和植物油有效，所以F类灭火器不能用于B类火灾(尽管格洛里亚已经开发了一种3 l版本也是B级)。雾也有助于防止飞溅燃烧的石油。

注:皂化是一个化学术语，指的是油或脂肪被碱处理后水解成酸和醇而变成肥皂。

二氧化碳

二氧化碳灭火器(CO2)的工作原理是使火焰窒息。二氧化碳不会燃烧，它会取代空气。二氧化碳可以用于电气火灾，因为作为一种气体，它不会留下残留物，从而可能进一步伤害损坏的设备。二氧化碳在软管的末端有一个排放角，可以减缓气体的喷射速度，防止空气被夹带。由于灭火器排出的二氧化碳，喇叭变得非常冷，不应该触摸。使用无霜角，以减少受伤的风险。

由于二氧化碳在使用后分散，二氧化碳灭火器有再次点燃的风险。在小房间里使用也有窒息的风险。CO2的使用现在主要集中在服务器机房。

卤代

在英国和欧洲，哈龙是非法的，除了某些特定的飞机和执法用途。这似乎至少在一定程度上是对《蒙特利尔议定书》和联合国环境规划署(环境规划署)努力制止向大气中排放大量有害化学品的反应。

哈龙灭火器在美国仍然是合法的，而且是非常多功能的灭火器。它们可以扑灭除D和F类以外的大多数类型的火，即使浓度很低(低于5%)也非常有效。哈龙在a级火灾中是一种很糟糕的灭火器，一个9磅重的哈龙灭火器只有1-A等级，而且很容易被风吹偏。它们是唯一非常适合在飞机上排放的灭火剂，因为其他材料对飞机有腐蚀危险。主要的灭火作用是通过扰乱火焰的热平衡，以及在很小的程度上抑制火灾的化学反应。哈龙是一种氯氟烃，会对臭氧层造成破坏，正在逐步被更环保的替代品淘汰。

哈龙灭火器广泛应用于车辆和计算机设备中。它在密闭空间中具有轻度毒性，但毒性远低于其前身，如四氯化碳、氯溴甲烷和甲基溴。

三溴化磷

与哈龙一样，三溴化磷也会干扰火焰的化学反应，其品牌名为PhostrEx。PhostrEx是一种液体，需要推进剂，如压缩氮和/或氦，才能分散到火上。作为一种灭火器，PhostrEx比Halon更有效，这使得它作为一种轻量级的替代品在航空上特别有吸引力。与哈龙不同的是，PhostrEx与大气水分快速反应，分解为磷酸和溴化氢，这两种物质都不会损害地球的臭氧层。高浓度的PhostrEx会导致皮肤起泡和眼睛刺激，但由于几乎不需要扑灭火焰，这个问题不是一个重大的风险，特别是在应用中，分散被限制在发动机舱内。任何与PhostrEx接触的皮肤或眼睛应尽快用普通水冲洗。PhostrEx对金属没有特别的腐蚀性，尽管它会使一些金属失去光泽。美国环保局和联邦航空局都批准了PhostrEx，该物质将首次在Eclipse航空公司的喷气式飞机上作为发动机灭火系统得到重要应用。

碳氟化合物)

最近，杜邦已开始销售几种接近饱和的氟碳化合物，商标为FE-13、FE-25、FE-36、FE-227和FE-241。据称，这些材料具有哈龙的所有优点，但毒性较低，臭氧损耗潜力为零。它们需要约50%以上的浓度才能达到同等的火淬。

D类专用材料

D类火灾涉及极高温和高活性燃料。例如，燃烧的镁金属将水分解为氢气并引起爆炸。它将哈龙分解为有毒的光气和氟光气，并可能引起快速相变爆炸。即使完全被氮气或二氧化碳窒息，它也会继续燃烧，后者会产生有毒的一氧化碳。因此，没有一种灭火剂被批准用于所有D类火灾，而是有几种常见的类型和一些比较罕见的类型。每一种都必须符合被保护的特定危险的兼容性。此外，每一种操作方式都有很大的不同，因此操作人员必须接受专门的培训。

一些D类灭火剂包括细颗粒氯化钠、铜和石墨，用灭火器、摇瓶、勺子或铲子喷洒。这些灭火剂适用于钠、钾、镁、钛、铝和大多数其他金属火灾。

用长柄勺将细粉末石墨涂抹在反应性金属细粉末的火焰中是首选，因为灭火器的爆炸压力可能会搅动粉末并引起粉尘爆炸。石墨既能灭火又能散热。

用压缩氩气推进细粉铜是目前锂火的首选方法。它能抑制火势，稀释燃料，并传导热量。它能够吸附垂直表面滴下的熔融锂。石墨也可以用于锂火，但只能用于水平表面。

有时使用的其他材料包括粉状碳酸钠、粉状白云石和氩气。

如果没有其他可用的方法，干沙可以用来扑灭金属火，这是一种非常糟糕的最后手段。它应该使用长柄铲，以避免操作人员受到闪光烧伤。然而，众所周知，沙子会积聚水分，即使是最小的水分痕迹也可能导致蒸汽爆炸，飞溅出周围燃烧的熔化金属。

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2011年3月15日[最后更新:2022年2月9日]