多类型火的灭火剂.pdf

一种灭火剂可包括泡沫和至少一种与之混合的惰性气体。一种扑灭包括一种正在燃烧的金属和/或正在燃烧的金属化合物以及也包括正在燃烧的塑料材料和/或正在燃烧的纸材料的火的方法，其可以包括：将泡沫和至少一种惰性气体相混合从而形成灭火剂，并将灭火剂应用于所述的火。

权利要求书
1.  一种灭火剂，包括：
泡沫；
和至少一种与所述泡沫相混合的惰性气体。

2.  根据权利要求1所述的灭火剂，其中所述的至少一种惰性气体至少包括氦气和氩气中的至少一种。

3.  根据权利要求1所述的灭火剂，其中所述泡沫包括泡沫灭火剂。

4.  一种扑灭包括正在燃烧的金属和正在燃烧的金属化合物中的至少一种的火的方法，所述方法包括：将泡沫和至少一种惰性气体混合从而形成灭火剂，以及将所述灭火剂应用于所述的火。

5.  一种扑灭包括正在燃烧的金属和正在燃烧的金属化合物中的至少一种以及正在燃烧的塑料材料和正在燃烧的纸材料中的至少一种的火的方法，所述方法包括：将泡沫和至少一种惰性气体混合从而形成灭火剂，以及将所述灭火剂应用于火。

6.  一种扑灭包括D类火的火的方法，所述方法所述包括：将泡沫和至少一种惰性气体混合从而形成灭火剂，以及将所述灭火剂应用于所述的火。

7.  一种扑灭包括D类火和至少一种其它类型火的火的方法，所述方法包括：将泡沫和至少一种惰性气体混合从而形成灭火剂，以及将所述灭火剂应用于所述的火。

8.  根据权利要求7的方法，其中所述的至少一种其它类型的火包括A类火。

9.  根据权利要求7的方法，其中所述的至少一种其它类型的火包括B类火。

说明书多类型火的灭火剂
发明说明
相关申请
本申请要求享受2005年2月25日申请的、在35U.S.C.119(e)下的U.S.临时申请号60/656,436的优先权，其公开内容被掺入本文中引作参考。
发明领域
本发明涉及灭火剂。特别地，本发明涉及一种用于扑灭多类型火的灭火剂。
发明背景
许多金属和金属化合物是可燃的。当被点燃时，金属可以作为火的燃料，并可以被许多元素和/或化合物氧化。多数易于点燃的金属可以产生极高温度的火并且难于扑灭。包括金属和/或金属化合物的火的类型公知为“D类”火。这些金属的例子包括但不限于：锂、钠、钾、铷、铯、钫、铍、钛、铀和钚。一些金属化合物，例如烷基锂、格氏试剂和二乙基锌，是引火的有机金属试剂。多数引火的有机金属试剂可以在高温下燃烧，并且可以和例如水、空气和/或其它化学药品猛烈地反应。
因为这些物质反应产生极高的温度并且是天然的催化剂，它们具有从它们的周围环境中和/或通常作为灭火剂的化合物中获取氧化剂的能力。这些氧化剂不必是含氧的化合物。许多金属例如：镁、钠、锂和钾，一旦点燃，就将在例如含有氮、氯、氟、硫和/或硫磺的气体中燃烧。气体可以把诸如二氧化碳和Halon的普通灭火剂解离成满足支持它们燃烧所需要的自由基团。
通过现代飞机照明弹来说明这些金属如何反应的一个实例。这类照明弹不是由诸如含有丰富氧的硝酸钾或氯酸钾的传统氧化剂合成的，而实际上是精细粉末的镁和特氟隆(Teflon)的混合物。特氟隆(Teflon)被认为是人类已知的一种最不易反应的材料，并且不含氧。然而一旦点燃，特氟隆(Teflon)分解释放出作为其氧化剂的氟。反应趋于剧烈并易于产生比有氧存在时更高的温度。
当水与诸如锂、钠、钾和镁的一些金属接触时，氢气从水中被分离出来，氢氧根被形成。通过这一反应生成的氢气是一种非常易燃的气体，并通常可以被通过金属/水分解反应产生的热量点燃。在这类反应中，如果使用特定化学品的灭火剂被应用于某些类型(例如级别)的火，可以导致危险的情况发生。实际上，一些危险的情况往往与上述反应有关。例如，一些救火训练手册包括警告，例如下面的警告：“知道你所使用灭火剂的类型是至关重要的，对于错误类型的火采用错误类型的灭火剂是危及生命的。”
当金属和/或金属化合物被从一个地点船运到另一个地点时，它们通常可以被装在容器中和/或与诸如塑料零件和/或纸盒的其它货物一起被装在集装箱中船运。货物类型混装时，如果发生火灾，为了扑灭不同级别的火(例如A类、B类和/或D类火)，理想地需要不同类型的灭火剂。
往往被用于安全扑灭D类火(举例来说这些类型的火往往与金属和/或金属化合物有关)的灭火剂对于扑灭其它类型的火是不理想的。因此，为了有效地使用这类灭火剂而需要遵守特殊的步骤，例如，以下步骤适用于使用以下列商品名“Purple K”出售的灭火剂：“应用干粉，用粉末膜层完全覆盖燃烧的金属。一旦控制得以建立，占据近距离的位置。用喷嘴的阀门调节流量来产生柔缓的、厚重的流体。用厚重的粉末层完全地覆盖金属。注意不要破坏由粉末形成的外壳。缓慢地打开灭火器的喷嘴。”
然而当船运混合类型的货物(例如，金属和/或金属化合物、塑料材料和/或纸箱)时，要遵循这样的规则是不可能的，例如，因为在通过以下方式来定位货物是不可实现的：以其中使得灭火剂(例如干粉灭火剂)覆盖这类货物的所有暴露面的方式而定位含有金属和/或金属化合物。例如，如果金属钠的容器被船运，它可以被放置在装有被容纳在纸箱中的其它货物的组合集装箱货物的顶部或中间。当在发生火灾过程中纸箱燃烧时，装载的货物通常可以被转移，从而再暴露出燃烧的钠，然后用干粉灭火剂覆盖。此外，由于钠的低熔点，钠可以完全地熔融并从干粉灭火剂的底部流出。
往往被称为“危险货物”船运的货物船运通常可以包括各种材料的混合。因此，如果这类船运货物起火，可以产生各种级别的火(例如，A类、B类和/或D类火)。然而，不存在可以满意地扑灭所有类型的火的单一传统灭火剂。在多数情况下，例如，由于对于不同类型火需要不同的灭火剂，尝试扑灭包括D类连同A类和/或B类一起的混合类型火可能是无效的。例如，诸如Halon和/或一种已知Halon的代替试剂的活性元素被用于扑灭D类火，可能产生危险的情况。
需要对于可以有效和/或安全地扑灭包括正在燃烧的金属和/或金属化合物的火的灭火剂。此外，需要对于可以有效和/或安全地扑灭包括正在燃烧的金属和/或金属化合物以及其它类型的燃烧材料的火的灭火剂。
本发明可以设法满足一个或多个上述需求。尽管本发明可以绕过一个或多个上述需求，但可理解地是本发明的一些方面可不必绕过它们。
发明概述
在下面的说明中，一些方面和实施例将是显而易见的。将可理解地是在本发明的宽泛的意义中，当不具有一个或多个这些方面和实施方案的特征时也能够被实现。可理解地是，这些方面和实施方案仅仅是示范性的。
在一个方面中，在本文中作为具体化和广泛的描述，本发明包括一种灭火剂，该灭火剂可以包括泡沫和至少一种与泡沫相混合的惰性气体。
在本文中所用的术语“惰性气体”是指至少一种其浓度远大于空气中自然存在的浓度(例如，浓度通常地与商业上可提供的气瓶、惰性气体有关)的选自氦气、氖气、氩气、氪气、氙气和氡气的气体。
在另一个方面中，本发明包括一种扑灭包括正在燃烧的金属和/或正在燃烧的金属化合物的火的方法。该方法可以包括将泡沫和至少一种惰性气体混合而形成灭火剂，并将这种灭火剂应用于所述的火。
根据进一步的方面，本发明包括一种扑灭包括正在燃烧的金属和/或正在燃烧的金属化合物同时也包括正在燃烧的塑料材料和/或正在燃烧的纸材料的火的方法。该方法可以包括将泡沫和至少一种惰性气体混合从而形成灭火剂，并将这种灭火剂应用于火。
在更进一步的方面，本发明包括一种扑灭包括D级火的火的方法。该方法可以包括将泡沫和至少一1中惰性气体混合从而形成灭火剂，并将这种灭火剂应用于所述的火。
在又另一方面，本发明包括一种扑灭包括D级和至少一种其它级别火的火的方法。该方法可以包括将泡沫和至少一种惰性气体混合从而形成灭火剂，并将这种灭火剂应用于所述的火。
示范性实施方案说明
下面将对于本发明一些可能的实施方案详细地进行介绍，其实施例在说明书中将概述。
根据一个实施方案，一种被构造成用于扑灭D类火和诸如A类火和/或B类火的一种或多种其它类火的灭火剂，其可以包括泡沫和一种或多种与泡沫相混合的惰性气体。例如，泡沫可以包括由Tyco International Ltd销售的名为“ANSUL TARGET-7”泡沫的泡沫。对本技术领域的技术人员来说可以考虑使用已知的其它泡沫剂。一些实施方案可以包括泡沫剂，该泡沫剂不包括诸如AAAF型泡沫剂的以碳氟化学品为基础的泡沫剂。一种或多种惰性气体可以包括例如氦气、氖气、氩气、氪气、氙气和氡气。例如，尽管在灭火剂中可包括氖气、氪气和/或氙气，但是灭火剂可以包括被例如氦气和/或氩气气化的普通灭火泡沫。
泡沫和一种或多种惰性气体可以通过本技术领域的技术人员所知道的任一方法相混合，所述方法例如为通过在灭火剂传输设备的喷嘴相混合和/或在灭火剂混合导管中相混合。灭火剂通过本技术领域的技术人员已知的任意方法和/或设备可被应用于火。
根据一些实施方案，泡沫和一种或多种惰性气体可以以对应于约60加仑的泡沫生成液/400立方英尺惰性气体的比例相混合。可以考虑其它比例。
包括D类火的大多数类型的火需要燃料、氧化剂和热来维持燃烧。然而，不同于多数其它类型的火，D类火能够通过从诸如CO2和/或Halon的其它稳定化合物中释放必需的氧化剂来维持燃烧。此外，不同于许多普通类型的火，金属和/或金属化合物的火可以在除了氧以外的其它诸如例如氯、氟和/或氮的氧化剂中燃烧。然而，D类火不能在惰性气体环境中燃烧。“纯正”的惰性气体家族包括氦气、氖气、氩气、氪气、氙气和氡气。许多惰性气体被普遍地认为太稀少以致于用于灭火剂时在经济上不可行。此外，氡是放射性的。因此根据一些实施方案，氦气和氩气是目前看来可满意地用于灭火剂的两种惰性气体。
然而，尝试单独使用一种或多种惰性气体来扑灭包括正在的燃烧的金属和/或金属化合物的火(例如D类火)可能是非常困难的。例如，尝试单独使用惰性气体来使氧化剂与火分离是无效的，因为由于氦气比周围的气体轻并将迅速的浮起、氩气比周围的空气重并趋向于从所使用的区域下沉，因此保持覆盖层是困难的。此外，使用传统泡沫来扑灭正在燃烧的金属和/或金属化合物已被充分地证明是无效的，例如，因为泡沫中的水与金属反应释放出氢气以及因为D类火极度地热，火的反应将持续进行并利用泡沫中的空气和/或氮气作为氧化剂，因而火将持续燃烧。
泡沫和惰性气体的组合是有效的，因为当泡沫中的水与金属反应时，在反应过程中释放出羟基(不是氧气或任何其它的氧化剂)。氢气被释放出来，但是当缺乏氧化剂(没有空气或氮气被用于产生泡沫)时，火被扑灭。泡沫可起到捕集惰性气体并保持其位于它最有效地灭火的位置的作用。
从本发明所公开的说明书和实践来考虑，本发明的其它实施例对本技术领域的技术人员将是显而易见的。这意味着本发明的说明书和实施例可被认为仅仅是示例性的，本发明精神和真实范围将通过下面的权利要求来表示。