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“氣溶膠”終將替代“鹵代烷”滅火劑

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“氣溶膠”終將替代“鹵代烷”滅火劑

發布日期:2015-02-27 16:44 來源:http://sgprapplication.com 點擊:

  近年來,“氣溶膠”滅火劑在國內被迅速推廣,幾乎所有的生產廠家都將之喻為“鹵代烷”滅火劑的最佳替代物,并且在國家規范中要求使用清潔滅火劑的場所大力推崇。隨著國家的相關規范,其適應場所及應用范圍在得到很大提升。

   一、概述

  60年代的前蘇聯曾使用煙霧型滅火劑撲救地下火災。80年代末,俄羅斯、美國等開始大量研究此類滅火劑,并應用于一些無人機械艙等部位。90年代初,我國研制出了EBM氣溶膠滅火劑,并在全國推廣。由于第一代氣溶膠產品在噴放時有高溫和噴焰缺陷,導致了一些重大事故。經過改進后的新一代氣溶膠產品,基本解決了以上缺陷,且工程造價低、安裝簡便,得以廣泛應用。

  二、系統組成

  氣溶膠滅火劑,是由氧化劑、還原劑及粘合物結合成的固體狀態含能化學物質,屬于煙火型滅火劑。氣溶膠滅火系統由氣溶膠滅火劑以及相應的貯存和啟動裝置組成,滅火劑在貯存裝置內燃燒反應后直接噴放到防護區,屬于無管網滅火系統。氣溶膠膠粒具有高分散度、高濃度特點,大部分微粒直徑小于1um,可較長時間懸浮在空氣中,較易粘附在物體表面。其主要成份有金屬鹽類、金屬氧化物以及水蒸汽、CO2、N2等,堿金屬鹽(鉀鹽等)和金屬氧化物(K2O等)起主要滅火作用,滅火效率較高。

  三、滅火機理

  氣溶膠的滅火機理主要是化學抑制,也有降溫冷卻的作用。

  1、化學抑制

  當燃料(烴類—RH)燃燒時,產生活性游離基H+、O--和OH-,并發生鏈式反應:

  RH+O2→H++2O--+R+(可燃物分解,吸熱反應)

  O--+H+→OH-

  2OH-→H2O+O--(放熱反應)

  最后一步為強烈的放熱反應,放熱量遠大于第一步可燃物分解的吸熱量,同時再次分解出游離O--,使得燃燒得以持續。

  在高溫燃燒區,氣溶膠微粒分解出活性游離基K+,它迅速與H+和OH-發生以下反應:

  K++OH-→KOH

  KOH+H+→K++H2O

  密集的氣溶膠微粒提供了較大的表面反應區域,K+不斷再生,奪走燃燒鏈所需的載體OH-和H+,燃燒無法延續。因此,氣溶膠的滅火機理是以中斷燃燒鏈為主,與鹵代烷的滅火機理基本相同。鹵代烷高溫下分解出的Br-與上面的K+扮演同樣的角色,以1301為例:

  CF3Br→CF3+Br-(高溫下分解)

  Br-+RH→R++HBr

  HBr+OH-→H2O+Br-

  Br-不斷再生,迅速奪走燃燒鏈載體OH-和H+,使得燃燒迅速終止。

  2、吸熱降溫

  氣溶膠的吸熱降溫作用也不可忽視,以KHCO3為例:

  2KHCO3→K2CO3+CO2+H2O(吸熱分解反應)

  K2CO3(固相)→K2CO3(液相)→K2CO3(氣相)(吸熱相反應)

  鹵代烷的滅火機理中也有冷卻作用,它主要源于滅火劑由液相轉化為氣相時的物理吸熱反應和高溫分解反應。

  四、滅火效能

  全淹沒的氣溶膠滅火系統可以有效地撲滅A、B類火災和E類電氣火災,對烴類(RH)物質的滅火效果尤其明顯,如石油、柴油、天燃氣和木材等。以100M3的貯油室為例:在常溫常壓下,氣溶膠滅火劑設計用量為10Kg,而在同樣條件下,1301需要35Kg,FM200需要67Kg。因此氣溶膠具有較高的滅火效率。

  五、總結

  氣溶膠作為一種新型的滅火劑,有很多優點,對于小空間封閉火災有很好的滅火效果,例如:配電室、變壓器室、水泵房等。交通運輸工具的發動機艙、機器間等。 油田、油庫、采油平臺等某些工業封閉空間。

   但氣溶膠滅火劑的特點也限制了它的適應場所和范圍,不適當的引用可能會給社會帶來更大損失。因此應確定正確的推廣方向。


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