七氟丙烷、氣溶膠等滅火系統之分析

發布日期:2017-03-10 作者: 點擊:

   FM200的滅火機理:FM200的滅火機理與鹵代烷系列滅火劑的滅火機理相似,屬于化學滅火的范疇,通過滅火劑的熱分解產生含氟的自由基,與燃燒反應過程中產生支鏈反應的H、OH-、O2-活性自由基發生氣相作用,從而抑制燃燒過程中化學反應來實施滅火。


    FM200滅火系統的優點:FM200具有良好的滅火效率,滅火速度較快、效果好,滅火濃度(8-10%)也較低,基本接近哈龍1301滅火系統的滅火濃度(5-8%)。


    FM200滅火系統的缺點:作為哈龍替代物,除了要考慮替代物本身的環保效應,也要考慮替代物自身的急性毒性和滅火時產生的其他物質對保護對象的破壞作用。


    1)大量的實驗證明,含氟鹵代烷滅火劑在滅火現場的高溫下,會產生大量的氟化氫(HF)氣體,經與氣態水結合,形成氫氟酸(白霧狀),氫氟酸是一種腐蝕性很強的酸,對皮膚、皮革、紙張、玻璃、精密儀器有強烈的酸蝕作用。美國海軍實驗室和美國航天航空局對FM200做了的大量研究,對不同規模和噴放時間的火災進行了實驗,測定出哈龍1301與FM200的滅火時間和滅火時所產生的HF的濃度。以下數據是美國航天航空局用FM200、哈龍1301滅火劑在1.2m3的分隔空間里進行試驗的試驗結果。(滅火劑的濃度是杯式燃燒法濃度的1.2倍)從試驗結果分析:FM200滅火系統隨著火災規模和噴放時間的越長,產生的HF濃度越高,對精密儀器和設備的酸蝕作用越強,對人的皮膚腐蝕作用隨之增強。同時,因FM200在噴放時產生“白霧”,具有腐蝕性,在氣體疏散的過程中具有更大的危害性。


    2)FM200自身的設計要求:因FM200的儲存壓力為2.5Mpa/4.2Mpa,要求噴嘴的工作壓力為不小于0.8Mpa,所以在輸送距離上受到很大的限制,尤其應用于組合分配系統,則較為困難,在消防實踐上不主張使用組合分配系統,特別是當保護區多、輸送距離要求長的工程,更要引起注意??梢?,FM200在有人場所、精密儀器場所和遠距離輸送場所和使用必須加以注意,對高溫裂解的產物HF給與重視,以免造成損失。


    2、氣溶膠滅火系統(裝置)


    氣溶膠的基本情況:氣溶膠用作滅火劑是在近30年才被人們認識、發現和重視,可分為冷氣溶膠和熱氣溶膠二種。目前,國內廣泛使用的氣溶膠為熱氣溶膠,它是通過含能滅火劑的燃燒,產生大量的固體微粒和部分氣體,均勻分布在空間內,形成氣溶膠,達到快速高效地抑制火災的目的。目前,國內開發的氣溶膠均為熱氣溶膠(包括EBM、DKL、氣龍、ZQ、S型、華神等)。氣溶膠的滅火機理:


    1)利用固體微粒在高溫下產生金屬陽離子與燃燒反應過程中產生活性自由基團發生反應,以切斷化學反應的燃燒鏈,抑制燃燒反應的進行,達到化學滅火的效果。


    2)利用固體微粒(主要為鉀鹽)分解過程中產生的水來吸熱降溫。


    滅火方式物理窒息、降低火場溫度滅火為主,化學滅火為輔化學滅火為主,物理降溫滅火為輔,滅火后殘留物3mg/cm2啟動方式通過電流激活催化劑啟動通過電爆管式啟動器引燃出口溫度80℃至160℃左右保護對象范圍:可撲救A、B、C類表面火災綜合造價:150m3以內小空間有優勢氣溶膠滅火裝置的優點:氣溶膠滅火劑由于粒度小,可以繞過障礙物并在火災現場較長時間的停留,且比表面積大,有很好的滅火效果,既可用于相對密閉空間,又可用于開放空間。尤其因為氣溶膠滅火劑為含能材料,其本身不需要動力驅動,在制造成本上相對于其他滅火系統有優勢,但目前市場上廣泛使用的氣溶膠滅火劑的穩定性還很差,必須經過完善,方能被更好地推廣。


    氣溶膠滅火裝置的缺點:產物為氣、固兩相流,無法進行組合分配的有管網系統設計,對氣體保護區域、空間大的場所綜合造價將遠遠高于其他系統,同時必須聯動啟動,需要很大的啟動電流,所占空間過大:因其產物中的金屬陽離子容易于水結合生成堿性氧化物,并發生電離,導致電氣設備受到污染和破壞。


    3、超細干粉滅火裝置


    因熱氣溶膠在推廣應用中存在“高溫、有毒、微粒懸浮時間長”的缺陷問題,英國KIDDE公司的研究人員改變現有的熱氣溶膠形成和制備同步進行的方式,將氣溶膠微粒的制備與形成氣溶膠分步進行,即:先將滅火劑干粉溶于水,形成水溶液,通過噴霧干燥使其產生1-3μm的超細粉末,再罐裝密封儲存,然后加壓外噴形成氣溶膠而快速滅火。這就是目前國外氣溶膠研究的“非高溫氣溶膠滅火技術”,也就是超細干粉滅火劑的最初研究。超細干粉滅火劑是近年來我國替代“哈龍”研究的新產品,其干粉顆粒比普通干粉細,是一種無毒、無害,對人體皮膚無刺激,對保護物無腐蝕;在常態下不分解、不吸濕、不結塊,具有良好的流動性、彌散性和電絕緣性的新型滅火劑,平均粒徑小于10微米,是普通干粉滅火效率的6-10倍。超細干粉滅火裝置采用氮氣驅動,有溫控、電控和超導啟動三種方式,雙重保險,快速反應,全淹沒效果好,其滅火效率是目前世界上所查明的滅火劑中:滅火速度最快、滅火效率最高的一種滅火方式。


    滅火有效性以滅火濃度和滅火速度兩個指標來衡量;根據燃燒理論,滅火方式分為窒息、冷卻、隔離和化學抑制等四種,上述三種滅火劑中:都是以化學滅火方式為主,化學抑制滅火是通過化學催化作用和凈化作用,大量消耗火焰中的自由基,抑制燃燒鏈式反應,它具有濃度低、速度快的優點。氣溶膠由于是通過燃燒釋放滅火劑,要使滅火劑達到滅火濃度,需要一定的時間(滅火裝置數量與保護容積成正比),這個時間直接影響了滅火的速度,而七氟丙烷的滅火濃度比超細干粉和氣溶膠要大,滅火速度也慢得多。


    由此可見,滅火有效性最好的當屬超細干粉,氣溶膠次之,七氟丙烷最差;而產品的性價比也是超細干粉最高,氣溶膠次之,七氟丙烷最低。


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關鍵詞:干粉滅火劑

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