1/ Bột chữa cháy là chất gì? Bột chữa cháy ABC là gì?

Bột chữa cháy được trộn bằng những hóa chất rắn không cháy, tán mịn, gồm một hoặc nhiều thành phần kết hợp với các chất phụ gia. Thành phần chủ yếu là các muối và các oxit như Natri cacbonat (Na₂CO₃) – xô đa, phèn (Al2 (SO₄)₃), Kali cacbonat (K₂CO₃), silic oxit (SiO₂). Kích thước hạt bột khoảng 15-20mm. Đường kính trung bình của các phân tử bột càng nhỏ thì hiệu suất dập lửa càng cao.

Hiện nay ở Việt Nam, loại bột thông thường có thể sử dụng dập tắt các đám cháy thuộc nhóm cháy A, B, C. Trong đó.

• Nhóm đám cháy các loại chất rắn (gỗ, vải, cao su,…)
• Nhóm đám cháy chất lỏng (xăng, dầu,…)
• Nhóm đám cháy chất khí (Metan, Axetilen, …)

Nhóm đám cháy dây dẫn điện

Ngoài ra còn một số loại bột chuyên dụng dùng để dập tắt các đám cháy thuộc nhóm D (đám cháy kim loại nhẹ - Al, Mg,… kim loại kiềm và hợp chất của chúng).

Ở Nga, loại bột dạng PC6 trên cơ sở bột Natri Hydrocabonat (NaHCO₃) được sử dụng để dập tắt các đám cháy chất khí, chất lỏng và thiết bị mang điện áp. Loại bột thứ 2 là P-1a và trên cơ sở bột muối Amoniphotphat ((NH4)PO4) được sử dụng để dập tắt đám cháy chất rắn.

Ở Việt Nam việc gọi tên bột theo nhóm đám cháy mà bột có khả năng dập tắt. Ví dụ: Bột BC là loại bột trên cơ sở bột Natrihiđrocacbonat, dùng để dập tắt các đám cháy thuộc nhóm B, C, đám cháy dây dẫn điện. Bột chữa cháy ABC là bột chữa cháy với thành phần cơ bản là bột Amoniphophat được dùng để dập tắt các đám cháy thuộc nhóm A, B, C, đám cháy dây dẫn điện.

Để dập tắt các đám cháy có liên quan đến kim loại thì trong kí hiệu có thêm chữ “M”.

2/ Một số loại bột chữa cháy cho bình chữa cháy.

Dựa vào tác dụng chữa cháy của bột đối với từng loại chất cháy, người ta chia bột chữa cháy thành 3 loại như sau:

• Bột BC có thành phần chủ yếu là NaHCO₃ (Natrihydrocabonat)
• Bột ABC có thành phần chủ yếu là (NH₄)PO₄ (Amoni phosphat).
• Bột chữa cháy kim loại (ký hiệu: M) có thành phần khác nhau. Bột này được dùng để dập tắt các đám cháy kim loại như Na, K,…

Kí hiệu A, B, C, … cho biết bột chữa cháy có thể sử dụng để dập tắt các loại đám cháy nào tốt nhất.

Dưới đây là thành phần các loại bột chữa cháy khác nhau.

1. Bột chữa cháy BC

Bột BC là loại bột được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay. Loại bột này có tác dụng chữa cháy tốt, thành phần chính của bột được điều chế với giá thành rẻ.

Thành phần chính của bột BC là Natrihydrocabonate –NaHCO₃, chiếm khoảng 95-96%; 1 – 3% là Magie Stearat, có tác dụng chống hút ẩm (tăng tính kỵ nước của bột); 1-3% các chất phụ gia khác nằm tăng khả năng bảo quản, chống vón cục và tăng tính lưu động của bột.

Ngày nay, bột được sản xuất ở nhiều nước. Tuy nhiên chúng chỉ khác nhau về phương pháp điều chế, độ lớn của hạt bột và chọn chất phụ gia. Nước ta đã nghiên cứu và sản xuất thành công bột NaHCO₃ từ năm 1978.

Gần đây, một số nước chọn NaHCO₃ là thành phần chính của bột. Tuy nhiên, muối Kali hút ẩm mạnh hơn muối Natri, vì vậy việc chống ẩm khó khăn hơn và giá thành cao hơn.

2. Bột chữa cháy ABC là gì?

Bột chữa cháy ABC có thành phần cơ bản là Amôniphotphat – (NH4)3PO4.

Hạn chế của bột ABC là chỉ có thể chữa cháy các đám cháy chất rắn có ngọn lửa, không hiệu quả chữa cháy đối với các đám cháy chất rắn tạo thành than hồng như gỗ.

Cần chú ý, không sử dụng bột ABC để chữa cháy các đám cháy Na và K. Bột ABC được sản xuất ở các thời điểm khác nhau có thể trộn lẫn được vào nhau vì chúng có cùng thành phần. Nhưng không được trộn lẫn bột BC với bột ABC vì để lâu chúng sẽ bị vòn cục.

Do bột ABC có khả năng chữa cháy đối với tất cả các đám cháy nên có còn được gọi là bột chữa cháy tổng hợp.

3. Bột chữa cháy kim loại M (Metal).

Theo phân loại đám cháy các kim loại nhẹ như Al, Mg, các kim loại kiềm và hợp kim của chúng được xếp vào đám cháy loại D. Để dập tắt các đám cháy loại D, người ta sử dụng loại bột riêng (bột M).

Thành phần của bột M rất khác nhau. Ví dụ: thành phần chính có thể là muối Bari, muối Na2CO₃, NaCl.

3. Tính chất của bột chữa cháy có liên quan đến công tác chữa cháy.

a. Tính chất vật lý của bột chữa cháy.

Tác dụng chữa cháy của bột phụ thuộc vào độ phân tán của đám mây bột. Vì độ phân tán tăng thì tổng diện tích bề mặt tiếp xúc của bột cũng tăng. Khả năng này do hình dạng và độ lớn của hạt bột quyết định.

Tính chất vật lý của bột chữa cháy, người ta chia thành các đăc trưng cho việc điều chế và đặc trung cho việc sử dụng:

• Các đặc trưng cho việc điều chế:

+ Độ lớn của hạt

+ Tính kỵ nước

• Các đặc trưng cho việc sử dụng:

+ Khả năng chảy (khả năng vận chuyển trong ống)

+ Khả năng bảo quản

+ Khả năng dẹp xuống khi bị rung động

+ Tính phù hợp với bọt chữa cháy tổng hợp giữa bột và bọt

+ Khả năng dẫn điện: Bột có đột bền ở môi trường điện áp không dưới 5kV

b. Tính chất hóa học của bột ABC chữa cháy

* Khả năng ăn mòn

- Tính ăn mòn của bột chữa cháy tăng lên khi bị thấm nước

Bột chữa cháy khi bị nhiễm ẩm có khả năng ăn mòn ngay trong các bình chữa cháy và các hệ thống ống dẫn và kể cả đối với các chất rắn mà nó đã dập tắt.

Người ta xác định rằng, đối với bột BC khi có nước vào và ở nhiệt độ cao, bột có khả năng ăn mòn yếu. Bột ABC dưới tác dụng nhiệt của đám cháy có thể tách NH3 ra. Khí này có khả năng ăn mòn mạnh đối với kim loại màu.

* Khả năng bền với bọt

Khi sử dụng kết hợp với bột chữa cháy (dập tắt ngọn lửa nhanh) và bọt chữa cháy (che phủ bề mặt chất cháy ngăn cản cháy trở lại) phải chú ý đến độ bền của bọt.

4. Bột chữa cháy như thế nào? Tác dụng chữa cháy của bột chữa cháy ABC trong bình chữa cháy và hệ thống chữa cháy?

a. Kìm hãm phản ứng chay theo cơ chế “tường lạnh”.

Khi phu bột vào vùng phản ứng cháy, bột không những hấp thụ nhiệt của ngọn lửa mà còn có tác dụng kìm hãm hóa học phản ứng cháy theo cơ chế “tường lạnh”. Khi chữa cháy theo thể tích, bột có độ phân tán cao, khoảng cách giữa các phần tử bột trong vùng cháy rất nhỏ và chúng hình thành các khe hở với kích thước rất nhỏ hơn kích thước đường kính tới hạn. Vì vậy, chúng sẽ có tác dụng như bức tường ngăn cản sự tiếp xúc giữa chất cháy và chất oxy hóa.

b. Kìm hãm hóa học phản ứng cháy.

Quá trình cháy là một phản ứng dây truyền. Ở đó xuất hiện các gốc tự do tồn tại trong thời gian rất ngắn, các nguyên tử và các phân tử hoạt động tạo thành các nhánh của mạch phản ứng cháy. Nhờ đó quá trình cháy được tiếp tục và duy trì.

Nếu các phần tử bột không phải trung tính (trơ) mà ngược lại chúng lại thể hiện khả năng hoạt hóa cao đối với các gốc tự do trong vùng phản ứng cháy thì trong trường hợp này bột có tác dụng kìm hãm hóa học phản ứng cháy.

Nếu bột được đưa vào ngọn lửa nghĩa là đã dựng lên một tường chắn bằng bột nhân tạo. Như vậy các gốc tự do, các nguyên tử và phân tử hoạt đồng sẽ truyền năng lượng vào tường đó. Năng lượng của các phần tử này sẽ giảm đi đến mức không đủ để tiếp tục xảy ra phản ứng dây truyền Do đó phản ứng cháy dây truyền sẽ bị gãy. Ngọn lửa được dập tắt.

Nếu khả năng nhường điện tử của các phần tử bột cho các gốc hoạt tính càng lớn thì hiệu suất kìm hãm hóa học càng cao. Đây chính là sự khử hoạt tính của các tâm hoạt tính phản ứng cháy dây truyền.

Đối với các bột dạn Silicagen được tẩm các loại Freon (C2F4Br2) thì tác dụng kìm hãm hóa học phản ứng cháy càng cao. Khi vào vùng cháy Freon nhanh chóng bay hơi và tác dụng với các sản phẩm nhiệt phân của chất cháy.

• Khi bột vào vùng cháy, dưới tác động nhiệt của đám cháy chúng sẽ phân hủy và thăng hoa tạo thành các phần tử khí, đó là quá trình thu nhiệt nên nó có tác dụng làm lạnh vùng cháy. Các thành phần hơi và khí có tác dụng làm giảm nồng độ các thành phần tham gia phản ứng.
• Nếu bột không bị phân hủy hoàn toàn, một phần bột rơi xuồng phía dưới và phủ lên trên bề mặt chất cháy một lớp. Lớp bột này có tác dụng ngăn cách tác động của các dòng nhiệt bức xạ từ ngọn lửa tới bề mặt chất cháy, đồng thời cách ly không khí với sản phẩm nhiệt phân trong vùng cháy.

c. Giảm nồng độ các thành phần tham gia phản ứng cháy.

Khi đưa bột vào vùng cháy, các phần tử bột sẽ chiếm thể tích trong vùng phản ứng cháy. Nó làm giảm nồng độ oxy có trong một đơn vị thể tích hỗn hợp xuống thấp hơn giá trị duy trì sự cháy. Do vậy, sự cháy không được duy trì.

d. Hấp thụ nhiệt của vùng phản ứng cháy.

Mặc dù lượng bột phun vào vùng cháy không lớn, nhưng do kích thước của hạt bột rất nhỏ nên số lượng hạt là rất lớn nên tổng diện tích bề mặt hấp thụ nhiệt của tất cả các hạt bột sẽ rất lớn. Khi phun vào vùng cháy các phần tử bột sẽ được nung nóng, nghĩa là chúng hấp thụ một lượng nhiệt khá lớn của vùng cháy.

Qua nghiên cứu tác dụng chữa cháy của bột người ta thấy, tác dụng chữa cháy của bột không chỉ dựa trên một tác dụng duy nhất, mà còn dựa trên nhiều tác dụng khác nhau. Tùy trường hợp xảy ra cháy vào môi trường cháy mà vai trò tác dụng chữa cháy nào của bột đóng vai trò chủ đạo.

5. Ứng dụng chữa cháy của bột chữa cháy.

Qua nghiên cứu cho kết quả là có nhiều loại bột chữa cháy với các tác dụng dập cháy khác nhau. Để sử dụng có hiệu quả khi dập tắt các đám cháy thì việc sử dụng đúng loại bột chữa cháy vào loại đám cháy phù hợp là quan trọng đối với chiến sỹ chữa cháy.

+ Bột BC được sử dụng vào các đám cháy loại B, C và đám cháy do dây dẫn có điện.

+ Bột ABC được sử dụng vào các đám cháy loại A, B, C vào đám cháy do dây dẫn có điện.

+ Bột chữa cháy kim loại (M) chỉ dùng để chữa các đám cháy kim loại

Tất cả các loại bột trên có thể được chứa trong các bình chữa cháy xách tay (loại 2,3,4,5,8kg,…) hoặc xe đẩy (MT35 …). Hiện nay bột chữa cháy còn được ứng dụng trong các bình chữa cháy tự động kiểu treo hoặc được đặt trong các thùng chứa bột của xe chữa cháy.

* Sử dụng bột chữa cháy có những ưu điểm sau:

+ Dập cháy nhanh và có thể dập tắt được nhiều loại đám cháy khác nhau

+ Bột có thể được bảo quản ở nhiệt độ từ -50^oC đến 50^oC. Trong khoảng nhiệt độ này có thể sử dụng bột bất cứ lúc nào.

+ Bột không độc hại gì về mặt sinh hoạt đối với con người, động vật và sinh vật.

* Hạn chế của bột chữa cháy:

+ Do thành phần hóa học của bột là muối (Có tính ăn mòn), nên không dùng bột để chữa các đám cháy thiết bị có độ chính xác cao, các đám cháy thiết bị điện tử.

+ Bột chữa cháy háo nước, hút ẩm, vón cục, đóng tảng, phức tạp khi phun chúng vào vùng cháy. Chỉ có thể dùng biện pháp nén khí để đẩy bột vào vùng cháy. Tầm phun xa của các loại lăng phun bột không quá (20-25m), đường ống dẫn bột không được dài quá (50-60m).

+ Khi chữa các đám cháy lớn nên sử dụng kết hợp bột (để dập tắt ngọn lửa) với bọt (để che phủ đám cháy, ngăn cháy trở lại).

+ Bột chữa cháy không có tác dụng làm lạnh vì vậy đối với một số đám cháy có thể bùng cháy trở lại.

+ Khi chữa cháy trong các phòng kín gây bụi nhiều, do vậy các lính cứu hỏa cần phải có thiết bị bảo vệ đường hô hấp.

* Bảo quản bột chữa cháy.

Bột chữa cháy phải được bảo quản trong các thùng hoặc can kín, ở nơi khô ráo, thoáng gió, có nhiệt độ từ -50^oC đến 50^oC. Khi bảo quản bột chữa cháy trong các loại bình chữa cháy thì các loại bình đó phải kín vì bột dễ hút ẩm gây vón cục, đặc biệt khi có hơi nước vào dễ gây ra hiện tượng ăn mòn dụng cụ chứa nó.

Sau 6 tháng hoặc 1 nă phải kiểm tra bột 1 lần, nếu thấy vón cục phải đem đi thay bột ngay.