灭火器这两百年

灭火器问世以来已有两百年了。它是一种有效控制初起火灾的消防器具。

在过去的两百年里，灭火器不断更新迭代，在帮助人们扑灭初起火灾过程中，发挥了无可替代的作用。

什么是灭火器

首先要说说，什么是灭火器。灭火器是由人工操作，能在其自身内部压力作用下，将所充装的灭火剂喷出，实施灭火的器具。

气体灭火系统的气瓶与灭火器外形相似，但它们不是人工操作的，因此不是灭火器。

社会上销售的“悬挂式干粉灭火器”靠自动启动而不是人工操作喷放干粉，严谨地说不能称为灭火器，而应该称为“悬挂式干粉灭火装置”。

灭火器的前世今生

1816年，英国上尉军官曼比发明了世界上第一个灭火器。这是一个直径20厘米、长60厘米的圆柱形铜筒，容量为4加仑，以水为灭火剂，利用压缩空气喷水灭火。

19世纪中叶，法国医生加利埃发明了灭火效率更高的手提式酸碱灭火器。这种灭火器的筒体内装有苏打溶液和一只装有酸性液体的玻璃瓶。

使用时将玻璃瓶击碎，使两种溶液中和，产生二氧化碳气体，由气体产生的压力将筒体内的混合液喷出，喷向燃烧物灭火。

1905年，俄国的劳伦特教授在圣彼德堡发明了手提式化学泡沫灭火器。

这种灭火器的筒体内装有碳酸氢钠与发泡剂的混合溶液，筒体内挂有一个内胆，装有硫酸铝水溶液。

使用时将灭火器筒身颠倒过来，使碳酸氢钠和硫酸铝两种溶液混合后发生化学反应，产生二氧化碳气体，使泡沫体积膨胀7-10倍，喷出灭火。

这种灭火器的灭火效率也显然高于清水灭火器。

接着人们又发明了空气泡沫灭火器（当时称为机械泡沫灭火器）。

它性能优良，保存期长，灭火效率高，使用方便并安全，是化学泡沫灭火器的更新换代产品。

为了对付C类（气体）火灾和E类（带电）火灾，美国于1924年发明了二氧化碳灭火器。这种灭火器最大的特点是灭火后不留痕迹。

由于二氧化碳灭火抗复燃性差、不适宜扑救固体有机物火灾，人们就努力开发更有效的气体灭火剂。

于是卤代烷引起人们的关注。卤代烷是一个或多个氢原子被卤素（氟、氯、溴或碘）取代了的碳氢化合物。

这种取代不仅赋予卤代烷烃以不燃性，而且赋予其灭火特性。这种灭火剂可以用于手提式灭火器。

在这个领域，人们首先发明了四氯化碳灭火器。1909年，美国纽约的戴维森获得四氯化碳灭火器的专利。

这种灭火器利用二氧化碳从灭火器内压出四氯化碳，使火焰窒息。

1947年，美国有关部门根据灭火性能和毒害作用，对已经开发成功的60余种卤代烷灭火剂的灭火性能和毒害作用做了系统的评估。

其中卤代烷1211和1301比较理想，因此，这两种灭火剂就被人们广泛用于灭火，包括用于灭火器。

我国自行生产的卤代烷灭火器只有1211的，没有1301的。

卤代烷灭火器使用的灭火剂卤代烷属于洁净气体，是非导电的气体或汽化液体的灭火剂。

这种灭火剂能蒸发，不留残余物，主要用于扑救易燃、可燃液体，气体及涉及带电设备的初起火灾，灭火效率高，很受人们欢迎。

干粉灭火器是人类在20世纪开发的又一类灭火器。

它借助于贮气瓶中的驱动压力，将易于流动的细微干粉灭火剂从灭火器筒体中喷出，以粉末的形式射向火焰，主要通过化学抑制作用扑灭火灾，因此灭火效率很高。

1943年，人们研发出颗粒更细的碳酸氢钠干粉。到1947年，美国采用了这种干粉的灭火器。

1959年，以碳酸氢钾为基料的干粉灭火剂问世，其灭火效能明显高于碳酸氢钠灭火剂。

1961年，美国开发了“多功能干粉”，即ABC干粉。这种干粉灭火剂不仅扑救易燃液体和电气火灾的效能明显高于碳酸氢钠干粉和碳酸氢钾干粉，而且能用于扑救A类火灾。

1982年，公安部上海消防研究所研制成功以磷酸二氢氨和硫酸铵为混合基料的ABC干粉灭火剂，投产后市场上出现了国产ABC干粉灭火器，它逐步打破了国内灭火器原来群雄并立的局面，形成干粉灭火器一家独大的局面。

随着航空工业、原子能工业的发展，钠、钾等碱金属和镁、铝、钛等等轻金属以及铀、钚等放射性元素的生产量和使用量越来越大。

这类金属都属于可燃烧的金属，它们及其合金燃烧时本身温度很高，放出大量的热，有时还会伴随爆炸。

这类金属的火灾普通干粉灭火剂灭不了，其他类型的灭火剂更不行。

于是人们从上世纪30年代开始开发金属干粉灭火剂。早期的灭火剂是石墨，主要用于扑救镁、铝合金切割物的火灾和锌粉火灾。

后来，人们把灭火剂的基料从石墨扩展到无机盐，灭火应用的范围也扩大到钠、钾和钠钾合金等金属火灾的扑救。

有了灭火剂，开发对付金属火灾的D类干粉灭火器就不难了。如今我国生产的D类干粉灭火器也已达到国际先进水平。

一些灭火器的淘汰

在使用中，人们发现有些灭火器因为在安全和环保上有问题，就把它们淘汰了。

首先被淘汰的是四氯化碳灭火器，因为四氯化碳有较强的毒性。

酸碱灭火器和化学泡沫灭火器主要因为使用时不够安全而被淘汰。它们使用时必须倒转，可能导致操作人员受伤。

卤代烷灭火剂由于会破坏大气臭氧层，危及人类的健康和生命，于上世纪90年代中期开始在许多发达国家逐渐被淘汰。

我国也于2005年和2010年分别将1211和1301灭火剂的产量削减为零。于是卤代烷灭火器也被淘汰了。

展望未来

在可预见的未来，有两个趋势很明显。

一个趋势是干粉灭火器的市场绝对优势将被不断削弱，水基灭火器得到越来越广泛的使用。

ABC干粉灭火器不仅在价格上低于水基灭火器，而且灭火效率更高，因此干粉灭火器在市场上逐渐占了绝对优势。

但是，干粉灭火器在过去几十年里技术进步不大，没有解决自身一些固有的缺点：如使用干粉灭火会造成次生污染。

干粉雾还会对人的呼吸道有刺激作用，甚至有很强的窒息作用，而且弥漫的粉雾会妨碍人们找到安全出口。

相比之下，水基型灭火器比当年的同类产品有了很大的改进，实现了灭火效能的提高，且抗复燃能力强，多功能化。

尽管水基灭火器在今后相当长的一段时间里还无法取代干粉灭火器的行业老大的地位，但会得到越来越广泛的使用。

例如高铁车门附近的配电柜墙壁上的灭火器率先实现混配：配干粉和水基灭火器各一具，而不是像普通火车传统地在一节列车上配两具干粉灭火器。

另一个趋势是人们会在开发新的洁净气体灭火器上取得突破性进展。

自从卤代烷灭火器被淘汰后，人们一直在寻找它的替代品，但是效果不理想。

六氟丙烷灭火器一度风华正茂，但是其灭火剂六氟丙烷属于氢氟碳化物。

氢氟碳化物尽管不像卤代烷那样破坏臭氧层，但有较大的全球变暖潜力。

在1997年国际上通过的《京都协定书》里，氢氟碳化物被列入温室气体。

我国将于2024年开始限制其使用，六氟丙烷灭火器的前景江河日下。

全氟已酮灭火剂的推广给开发新一代的洁净气体灭火器带来希望。

这种灭火剂常温下为液态，无色无味，容易气化，释放后不留残余物，具备高效灭火、环保、洁净等优良性能，不破坏大气臭氧层（ODP=0），全球变暖潜能值低（GWP=1）。

从长远来看，灭火器还将续写两百年的辉煌，在不断更新迭代的路上继续走下去，灭火效率更高，对人们更安全，对环境更友好。