气溶胶灭火技术及其工程运用

气溶胶灭火技术及其工程运用气溶胶灭火技术及其工程运用 1 气溶胶的发生原理及特点 气溶胶的发生原理及特点 1 1 气溶胶灭火技术是近几年投入应用的新型灭火技术 它 是液体或固体微粒悬浮于气体分散介质中形成的一种溶胶 气 溶胶灭火剂可分为两种类型 一种是在气溶胶灭火剂释放之前 气体分散介质和被分散介质是稳定存在的 气溶胶灭火剂的释 放即气体分散液体或固体灭火剂形成气溶胶的过程 另一种气 溶胶的释放过程经历了燃烧反应 反应物中既有固体又有气体 气体分散固体颗粒形成气溶胶 也可称为气溶胶发生剂 气溶 胶发生剂为一种含能材料 属于烟火药的一种 1 2 气溶胶灭火剂释放生成的气溶胶中 气体产量占绝对多 数 其灭火机理主要是三方面 一是吸热降温 其固体微粒 主要是金属氧化物 如 k2o 进入高温及燃烧区即进行强烈 吸热分解反应 使温度迅速下降而灭火 二是气相化学抑制作 用 在热作用下 由固体微粒分解产生的金属物质 k 可能以蒸 汽或阳在瞬间与燃烧产物的活性基团 h oh 和 o 发生多次链式 反应 消耗活性基团和抑制活性基团与 h oh 和 o 之间的放热 反应 从而对燃烧反应起抑制作用 三是固体颗粒表面对链式 反应的抑制作用 固相化学抑制作用 气溶胶中的固体颗粒 是极其微小的 具有很大的表面积和表面能 它在火场中被加 热和裂解更需要一定时间 而且也不能完全裂解或气化 固体 颗粒进入火场后 受到可燃物裂解产生的冲击 它们相对于活 性基团 h oh 和 o 的尺寸大得多 这些活性基团与固体是颗粒 表面发生碰撞 被瞬时吸附并发生化学反应 如此反复进行而 消耗大量活性基团 从而阻断 终止燃烧链 使得燃烧反应不 能继续进行 经燃烧产生气溶胶是强烈放热反应 会产生气态的金属盐 冷却凝聚时生产气溶胶微粒极为细小 具有非常大的比表面积 因此成为特别优良的灭火剂 同时因其具有不破坏大气臭氧层 无毒无害 很少残留而被认为是绿色环保型的灭火技术产品 气溶胶灭火装置及系统组成简单 不需要考虑组合分配 可靠 性高 在较大防护区内使用能够满足要求 因而气溶胶产品也 被视为 1301 1211 的理想替代品而备而推崇 1 3 气溶胶灭火剂无须采用耐压容器 它是依靠含能材料本 身燃烧提供驱动能量 它可以以全淹没的方式全方位灭火 灭 火对象及适用场所相同于其他气体灭火产品 且具有灭火速度 快 效率高的特点 可多具联网 保护空间不受线路长短影响 而优于 1301 无毒无害 不消耗现场氧气含量 有利于保护未 撤离人员及消防人员的安全 但气溶胶释放后有浓烟 影响人员逃生 火场能风度小于 3 米时逃生很困难 这是气溶胶灭火剂的最大缺陷 2 气溶胶系统设计中防护区的设置要求 气溶胶系统设计中防护区的设置要求 2 1 因气溶胶灭火系统目前尚无国家设计规范 一般工程设 计中采用 卤代烷 1301 灭火系统设计规范 进行设计 2 1 1 防护区应以固定的封闭空间来划分 以 m3 为计算单 位 2 1 2 当采用单释放点同时启动时 一个防护区面积不宜大 于 60m2 容积不宜大于 240m3 2 1 3 当采用多释放点同时启动时 一个防护区的面积不宜 大于 500m2 容积不宜大于 2000m3 2 1 4 防护区的环境温度范围为 20 摄氏度到 55 摄氏度 环 境相对湿度不大于 90 2 1 5 防护区的门 窗及围护构件的允许强度不宜低于 1 2kpa 耐火极限不低于 1h 吊顶及窗的耐火级限不低于 0 25h 2 2 灭火剂量计算 灭火剂量计算公式为 g a v k 式中 g 灭火剂设计用量 单位 kg a 单位容积灭火剂设计容量 单位 m3 a 0 05kg m3 v 防护区的容积计算 单位 m3 v v1 v2 v1 吊顶以下部位的容积 v2 吊顶以上部位容积 k 修正系数 k k1k2k3k4k5 k1 灭火剂设计的安全系数 k1 1 05 1 2 k2 物料系数 其值可根据不同物质查下表 1 得出 表 1 物料系数 k2 物质名称 物料系数 k2 物质名称 物料系数 k2 丙酮 1 2 线路板 1 柴油 1 35 电气设备 1 3 汽油 1 75 电缆 1 3 苯 2 泡沫塑料 0 95 重油 1 75 塑料薄膜 0 85 白酒 1 35 木材 1 6 煤油 1 35 棉布 1 3 润滑油 1 2 纸张 1 35 乙醇 1 35 注 1 指表面火灾 2 可燃液体火灾 灭火剂浸渍时间不小于 8min 可燃固体火灾 灭火剂浸渍时间不小于 20min 3 防护区内有两种或两种以上可燃物混合时 其物料系数需 经试验确定或按其系数较大者确定 4 单个泄漏开口应小于 0 01m2 k3 泄漏补偿系数 其值可根据泄漏比 f 泄漏开口总面 积 s 泄与防护区包围总面积 s 总之比 f s 泄 s 总 x1000 n 按下列计算公式求出 k3 1 f 3 1 n 3 x0 1 f n 3 n 10 此公式适用于可燃液体以及不会发生阴燃的可燃固体 3 气溶胶灭火装置适用范围 气溶胶灭火装置适用范围 3 1 电气控制室 发电机房 配电室 电缆井 电缆沟 电 缆夹层 电缆隧道 柴油发电机房 3 2 电子计算机房 通讯机房 广播电视制作机房 广播发 射机房 3 3 生产 使用或储存煤油 柴油 35 柴油除外 重 油 润滑油 变压器油 动物油 植物油 白酒等可燃丙类液 体 4 气溶胶灭火装置安装要求 气溶胶灭火装置安装要求 4 1 灭火装置的正前方 0 5m 内不允许有设备 器具或其他 阻碍物 4 2 灭火装置不得安装于临近明火 火源 易被雨淋 水浇 水淹的位置 4 3 灭火装置须避开进风口 排风口及门 窗和其他开口处 4 4 灭火装置不宜安装在经常受振动 冲击 腐蚀等影响处 4 5 防护区内应设有能在延时 30s 内使该区人员疏散完毕的 通道出口