灭火装置

灭火装置（精选8篇）

灭火装置 篇1

超细干粉灭火剂以其安全、环保、高效的特点, 越来越受到人们的关注。围绕超细干粉灭火剂开发的灭火装置有两大系列, 即储压式和非储压式, 非贮压灭火装置技术也称燃气驱动技术。

燃气驱动型干粉灭火装置可自成系统, 不需充装带压驱动气体, 无需管网, 便于安装。采用固化物燃烧或化学反应产生气体驱动灭火装置内干粉灭火剂喷射, 达到灭火目的。该装置的干粉喷放速度是一项重要参数, 制约着灭火装置的灭火性能, 速度过小, 则干粉的输送距离较短, 且干粉输送力度不足以切入火场, 无法达到灭火要求;速度过快, 喷放冲击力太大, 单位体积干粉灭火剂喷放时间短, 不易扑灭火灾, 且扑灭易燃液体火灾时, 易造成液体溅射, 形成难以扑灭的流淌火。而决定干粉喷放速度的主要因素是动力装置产生气体的速度和灭火装置喷口直径。动力装置主要由燃气室、固体产气剂、冷却过滤层、产气喷口几部分组成, 其中, 影响动力装置气体产生速度的主要因素有产气喷口尺寸和固体产气剂燃速。

笔者主要研究动力装置产气喷口直径和固体产气剂燃速对动力装置产气速度的影响, 通过调节产气喷口尺寸及产气剂配方配比, 并结合灭火装置实际灭火效果, 找出最佳的产气喷口直径和固体产气剂配方组合, 使干粉灭火装置拥有良好的灭火性能。

1 试验及结果

1.1 固体产气剂组分对燃速的影响

1.1.1 固体产气剂配方

为提高产气剂的气体利用率, 保证单位质量产气剂生成的气体较大, 试验所用固体产气剂是一种红褐色粉末颗粒, 由氧化剂、可燃剂、粘结剂和敏化剂按照-10%氧平衡配制, 并添加催化剂, 其具体成分 (质量分数) 如表1所示。

1.1.2 试验方法

试验装置:产气剂药柱 (自制) 、计时器、启动电源、电点火头。

取70g产气剂压制成圆柱形药柱, 侧面包覆阻燃橡胶, 将电点火头固定在药柱某一端面, 用启动电源启动电点火头, 点燃药剂, 用计时器记录药剂开始燃烧到燃烧结束的时间, 从而计算产气剂质量燃速, 如图1所示。

1.1.3 结果及分析

每组数据测量3次, 取平均值, 结果如图2所示。

由图2可知, 催化剂的添加大大促进了产气剂的燃速, 随着催化剂质量分数增加, 固体产气剂的燃速增大, 催化剂质量分数在1.87%以内时, 燃速随其增加迅速增大, 当质量分数大于2.78%后, 燃速增加速率减缓。这主要是因为催化剂可以降低氧化剂的分解温度并促进氧化剂的分解, 从而提高药剂燃速。

虽然催化剂质量分数的增加可以大大提高产气剂燃速, 但由于产气剂组分中气体的生成组分主要是氧化剂和可燃剂, 同等质量的产气剂中催化剂含量的增加将使其产气量减少。因此, 在不添加太多催化剂含量的情况下, 只能通过调整产气喷口直径达到增加燃速的目的。

1.2 动力装置产气速度试验

1.2.1 动力装置结构

动力装置如图3所示, 主要包括装置外壳、产气喷口、冷却过滤层、产气剂药柱、电点火头。

试验选用不同配方的固体产气剂为试验对象, 通过改变动力装置产气喷口尺寸, 测试产气喷口直径对动力装置产气速率的影响, 喷口直径为12、14、16、18、20mm。

1.2.2 试验方法

实验器材:动力装置、计时器、启动电源。

取70g产气剂药柱, 装入壳体中, 将电点火头固定药柱端面, 用启动电源启动电点火头, 点燃药剂, 用计时器记录药剂开始燃烧到燃烧结束的时间, 从而计算产气剂质量燃速。

1.2.3 结果及分析

试验结果如图4所示。

由图可知, 动力装置的产气速率随产气喷口直径的增大而降低, 当产气喷口直径小于14mm时, 动力装置产气速率非常迅速;而高燃速的产气剂, 产气喷口直径对产气速率的影响更大, 当产气喷口直径减小到14mm以下时, 燃速高的产气剂发生爆燃现象。由于喷口直径制约着装置内气体的释放速率, 当喷口较小时, 气体来不及释放, 在装置内形成压力。为了更好地理解燃速变化原因, 由于该装置结构跟固体火箭推进器类似, 笔者引用了燃速定律半经验公式, 如式 (1) 、式 (2) 所示。

式中:m为药柱的质量燃速, g/s;ρ为药柱的密度, g/mm3;d为药柱直径, mm/s;r为药柱的线性燃速, mm/s;P为燃烧室压力, kPa;a1为燃速系数, mm/s;b1为燃速系数, mm/ (kPa·s) 。a1、b1均为常数, 取决于药剂性质、装药初温和燃烧室的压力范围。

根据式 (1) 、式 (2) 可知, 在其他条件一定的情况下, 燃速m和压力P成正比。喷口直径的减小使燃气的释放变慢, 导致燃烧室压力增大, 加快了药剂的燃烧速度;燃速的增大又进一步提高了燃烧室的压力, 当喷口减小到一定范围时, 燃烧速度及燃烧室压力在相互影响下急剧增大, 当压力超过药柱的承受压力时, 药柱破碎, 将导致爆燃。

因此, 为保证灭火装置的安全稳定性, 产气喷口不宜太小。

2 实际灭火性能试验

通过对试验结果的分析对比, 加大催化剂质量分数和减小动力装置产气喷口都能增加动力装置的产气速率。但是, 一方面从产气剂产气利用率方面考虑, 催化剂的含量不能太高;另一方面, 从安全角度考虑, 动力装置的产气喷口不宜太小。

为了找出较优组合, 试验将动力装置和干粉灭火装置结合起来, 进行实际的灭火试验。选定配方3、4、5、6, 结合不同直径喷口进行试验, 该灭火装置内装8kg ABC超细干粉灭火剂, 悬挂在9m高度进行灭火试验。所做灭火试验均按照GA 602-2006规定进行, 每项试验进行3次, 结果如表2所示。

由表2可知, 灭火装置的灭火能力不与动力装置的产气速度成正比, 根据试验现象分析, 因为产气速度过快时, 干粉的喷放强度过大, 容易造将B类油盘火中的汽油溅出油盘, 造成复燃, 如第10组试验;当产气速度较小时, 干粉的喷放力度较小, 由于油盘火的火焰区域内部压力很大, 干粉无法切入火场达到灭火效果, 其灭火能力就差;第4、8组的灭火能力最强, 其动力装置产气速度约为18g/s, 但第8组试验后装置内残留粉比第4组多。

通过调节产气剂燃速和产气喷口直径, 可改变燃气驱动型干粉灭火装置的灭火能力, 考虑经济性、固体产气剂及干粉灭火剂利用率, 动力装置采用16 mm产气喷口, 使用配方3产气剂时, 灭火装置的各方面性能最优。

3 结论

(1) 产气剂的燃速随组分中燃速催化剂含量的增加而增大。

(2) 动力装置的产气速度与产气剂燃速成正比, 与产气喷口直径成反比。

(3) 动力装置的产气量与产气速度影响着灭火装置的灭火性能。

参考文献

[1]王玉晓, 蔡芸.超细干粉自动灭火装置在民用建筑中的应用前景分析[J].武警学院学报, 2005, 21 (6) :22-24.

[2]李习民, 谢玖伟, 秦玉旺, 等.非贮压干粉灭火装置的改进[J].消防科学与技术, 2010, 29 (9) :790-793.

灭火装置 篇2

在烟草库房中的应用分析报告

我国是一个烟草大国，烟叶和卷烟产量均居世界首位。烟草行业是我国国民经济的重要组成部分，进入上世纪90年代以来，我国烟草产业每年实现税利总额占国家财政收入的比重，已连续数年均在10％左右。烟草行业面临一个快速发展的美好前景，搞好烟草行业的消防工作，保证内部的稳定与安全就显得尤为重要与必要。本文着重就烟草库房的消防工作与消防器材的选用作一初步研究。

一、烟草库房常见消防隐患分析：

1、烟草自身化学成分隐藏的火灾危害性：

烟草的燃烧既能发生有焰燃烧，又能发生阴燃。阴燃是只在气固相界面处燃烧，不产生火焰或火焰贴近可燃物表面的一种燃烧形式，燃烧过程中可燃物质成炽热状态，所以也称为无焰燃烧或表面炽热型燃烧。烟草发生自燃的条件：一是本身自行发热；二是产生热大于散失热；三是温度升高到自燃点。烟草的自燃是生化反应、氧化反应和分解反应综合作用的结果，首先是由于寄生微生物的繁殖和酵素的作用而发生生化反应放热，产生的热量积聚，温度升高，当温度升高到70－80℃的时候，微生物死亡，生化反应中止，但可使烟草生成一种不稳定的生成物，该生成物因氧化反应放热升温，当达到烟草的自燃点时，烟草就发生自行燃烧。

2、电气设备、电缆线路的火灾隐患：

（1）烘干箱、鼓风机等电气设备长时间高温运转，致使烟草烤着，产生猛烈燃烧。

（2）电缆线路电力超负荷使用，假冒或者劣质的电缆也极易着火引发火灾。

（3）安全意识淡薄，在使用电气过程中，无专人管理，缺乏安全防范意识。

（4）为了方便夜间作业、临时使用等，随便临时搭接电路，造成如电源电路连接不牢打出火花、使用大功率照明灯具等火灾隐患。

3、人为制造火源的火灾隐患：

（1）在堆放着烟草的库房周围用火。如生火做饭、烧开水等。

（2）在堆放烟草的库房内违章用火。如停电时用蜡烛照明、抽烟等。

（3）日常熏蒸杀虫造成的火灾隐患。烟草熏蒸杀虫是利用化学药剂抑制烟草本身和微生物的生命活动，消灭害虫，从而防止烟草发热霉变和遭受虫害。熏蒸杀虫的常用药剂大多数都易燃，如磷化氢。不适当操作使用，会导致熏蒸杀虫药剂的放热、燃烧，从而引发火灾。

（4）仓库的建设发展滞后，导致仓库防火分区超面积，烟叶堆垛超面积、超高，堆垛间距及与梁、柱、墙等的安全距离不够，堆垛占用消防通道等超量储存。

4、消防器材缺失或陈旧造成火灾隐患：

许多烟草库房对配备消防器材重视不够，没有按照要求设置足够的灭火器或者安装火灾报警装置、自动灭火装置。在很多烟草库房中常规灭火器材配置过多，尖端高科技消防设施设备缺乏，与现有储存规模和储存价值不相适应，“技防”跟不上，日常管理中主要靠“人防”，很难做好库区的消防安全工作。据了解，在规模较小、生产水平相对较低的烟厂，这一问题更为突出。

二、烟草库房消防灭火的几大难题

1、成品卷烟及卷烟辅料等仓库内存放大量易燃物品。库房内堆垛车常年不间断运行，一旦发生火灾，由于储存物资的特殊性，不易扑救，损失巨大。

2、烟草为价值昂贵的厌水物质，对灭火剂要求高。

目前，国内国际使用的灭火装备不外乎以下几类：水系列、泡沫、干粉、气体（包括已淘汰的卤代烷）二氧化碳、七氟丙烷，以上类型的灭火装备各有千秋，适用于不同场所。

水是最洁净最有效的灭火手段，无污染，成本低，但很多厌水物质和场所，例如烟草、造纸、印刷、医药等行业就不适用。如果用水来灭火，水灭火造成的损失甚至要远大于火灾损失。因此，目前被广泛采用的水喷淋及消火栓灭火系统不适宜用于烟草行业。

在烟草库中，气体灭火系统也不适用。烟草库房空间广阔，各种技术性孔洞较多，在灭火时难以形成封闭。如采用全淹没式气体灭火，需要体积巨大的气体储存设备，投资大，运行成本高，并有一定的危险隐患。

3.烟草仓库由于储存半成品、成品烟，库区内空气中含有一定腐蚀性气体，如磷化铝熏蒸后带有的少量磷化氢气体等，对于安装在库内的设施有一定的防腐蚀要求。

三、超细干粉自动灭火装置对烟草库房消防的针对适用性

前面提到，由于烟草物质的特殊性，要求我们在选配消防器材时要有很强的针对性，才能真正起到消防作用。从灭火剂来看，以干粉灭火剂为宜；从灭火效率来看，以配备最快启动反应的自动灭火器材为宜；从防毒防腐蚀来看，以绿色环保产品为宜。

干粉灭火剂与水、泡沫、二氧化碳等灭火剂相比，在灭火效率，灭火面积、等效单位灭火成本三个方面远远优于后者。优点还包括：其灭火速率快，制作工艺过程不复杂，使用温度范围广，对环境无特殊要求，使用方便，不需要外界动力、水源。同时，它还具有无毒、无污染、安全等优点。可以说是最适宜做烟草库房消防保护的灭火产品。

目前，市面上的干粉灭火剂及其灭火装置有不少，可是能真正对烟草库房消防发挥效能的并不多。而武汉雨神消防有限公司成功研制的“雨神”牌超细干粉灭火剂（ABC超细干粉灭火剂、烷基铝类火灾灭火剂）及其自动灭火装置系列产品，它粉体技术先进，灭火快速环保无复燃，启动方式多样化，用于烟草库房灭火堪称前沿技术，是一次新的突破、质的飞越。

武汉绿色消防器材有限公司研发的超细干粉及其自动灭火装置，与其它干粉灭火剂及其灭火装置相比，有以下主要优点：

1卓越的灭火效能。

“东海龙王”牌ABC超细干粉灭火剂经国家科技部门鉴定，属国内首创并获国家发明专利，目前处于世界领先水平，其灭火浓度为64.4g/m，是目前国内外已发明的灭火剂中，灭火浓度最低，灭火效能最高，灭火速度最快的一种。单位容积灭火效率是哈龙灭火剂的2—3倍，是普通干粉灭火剂的6—10倍，是七氟丙烷灭火剂的10倍以上，是二氧化碳的15倍，其性价比是其它灭火产品不可比的。其“东海龙王”牌烷基D类火灾灭火剂除具有ABC超细干粉灭火剂的优势外，其灭聚乙烯火的效能大于5000g/m,是一款新型化工专用灭三乙基铝的灭火剂。

2、高弥散性、高绝缘性和环保性能。烟草无论是半成品库房还是成品库房，在选择消防设施时必须考虑到它的特殊性：自燃、潮湿、堆放、烘干、杀虫等，不能因为灭火而造成第二次损毁。ABC超细干粉灭火剂是武汉绿色消防器材有限公司的一项专利产品，其配方不同于普通磷酸铵盐类干粉灭火剂，除了对有焰燃烧的强抑制作用、对表面燃烧的强窒息作用、对热辐射的遮隔和冷却作用以外，相比其它干粉灭火剂，还拥有自然防潮的优势，无需硅油包裹，并且由于粉体超细（90%粒径≤20μm），与火接触的比表面积大，具有优良的弥散性、高绝缘性和环保性能，能在一秒钟之内将大火扑灭，并且易于清理，不会给烟草带来第二次损毁。同时，它的高绝缘性能能有效地抑制电器火灾，从而能确保烟草库房的消防安全。

3、启动方式灵活，反应快捷，安装使用方便。烟草库房的消防还必须考虑到它的垛码特点，以及库区内空气中含有一定腐蚀性气体的特性。选用无人值守的自动灭火装置就显得尢为必要。

武汉绿色消防器材有限公司研制生产的超细干粉自动灭火装置满足以上要求：

第一，三种启动方式，灵活、安全、可靠。3

3（1）温控启动：当环境温度上升至设定值时，灭火装置上的阀门自动打开，释放超细干粉灭火剂灭火。

（2）热引发启动：在特定的环境下，需要快速灭火并多具串连启动时，其感温线能将火灾信号快速传递给装置，装置迅速作出反应，释放出超细干粉高效灭火剂，将火灾隐患彻底解除。

（3）电控启动：超细干粉高效灭火剂自动灭火装置的电控装置能与所有火灾控制器联接，并具信号反馈功能，通过感烟、感温探测器发现火灾信号，由火灾控制器发出启动指令，灭火装置接到信号后自动打开释放灭火剂灭火。

无论是哪种方式启动，都能做到迅速快捷，在第一时间内将火扑灭，又可以很好地避免烟草库存产生的腐蚀性气体对人员的伤害。

第二，以悬挂式为代表的超细干粉灭火装置，实行无管网安装方式，工程量低，无需穿墙打孔，安装大量的管道和附属设施，只需将装置悬挂在被保护物的上方即可（柜机靠墙安放），灭火系统的装备不受空间容积大小的限制。这样既可以实现全湮没灭火（超细干粉灭火系统在窒外风速不大于2m/s的情况下，可以正常发挥其灭火效能，又因为其粒径小、质量轻，流动性好，能在空气中悬浮一定时间，还具趋热性，故能实现全淹没灭火，这也是目前唯一能实现类气体全淹没灭火方式的干粉灭火剂），也可以根据需要对重点区域、甚至是重点物品实施局部的单个保护，特别适合烟草库房的分层、分区码放的需要。

货物分层、分区码放，悬挂式灭火装置也可分层、分区安装。这样既不会影响烟草库房的正常运作，又能有效地起到防火的作用，从而实现对烟草库房最适宜的消防保护。

投掷型液体灭火装置应用思考 篇3

关键词：投掷型液体灭火装置,实战效能,火灾扑救

火灾是最经常、最普遍的威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。现有灭火剂的种类主要有水、泡沫、二氧化碳、干粉等, 这些灭火剂在火灾扑救中受一些客观因素的影响, 不能快速、准确、有效地打击火势。笔者介绍的投掷型液体灭火装置具备便携、易用、高效、低毒、环保等特点, 既适合配置在家庭、汽车等场所使用, 在专业消防队伍火灾扑救中也可发挥作用。

1 投掷型液体灭火装置的技术机理及灭火性能

投掷型液体灭火装置 (图1) 由易碎塑料材料和特制的灭火剂构成, 在1m以上距离外投掷灭火装置, 装置瓶身遇到硬物撞击或高温烧烤便会自行碎裂, 释放出有效液体。当灭火装置有效液体与火焰接触发生化学反应, 会产生大量的水蒸气、二氧化碳、氮气等5 000倍以上体积的灭火性气体, 快速吸收火源及周围的空气及热量, 使燃烧物暖意降温、熄灭, 期间不产生泡沫。

1.1 技术机理分析

投掷型液体灭火装置内的灭火剂是一种极低毒性的可瞬间灭火及高效阻燃的液体, 主要组成成分包括:碳酸钾、碳酸氢钾、氯化铵、柠檬酸钠及水, 灭火剂净含量约为650mL。灭火剂灭火机制的重点涉及依靠火焰中自由基而产生的化学连锁反应。

(1) 化学抑制作用。投掷型液体灭火装置在火焰的高温作用下分解产生活性游离基-NH2、Cl等易被氧化的基团, 参与物质燃烧过程中的化学反应, 清除维持燃烧所必须的活性游离基OH、H等, 生成稳定的分子H2O、CO2及活性较低的游离基, 从而使燃烧过程中的链锁反应中断而灭火。

(2) 冷却、窒息与降低氧浓度作用。灭火剂在高温下与可燃物、氧气等发生反应, 生成大量的水蒸气、二氧化碳、氮气等5 000倍以上体积的灭火性气体, 这些都属于吸热反应, 而分解生成的不活泼气体又可稀释燃烧区域的氧气浓度, 从而起到冷却与窒息作用。

(3) 隔离作用。灭火剂中的液体覆盖在燃烧物表面, 会降低物体的燃烧温度, 构成阻碍燃烧的隔离层, 减少最大质量损失率并导致残留物或炭的增加, 从而减少火焰燃烧需要的燃料, 可以起到防止复燃的作用。

1.2 灭火性能对比

投掷型液体灭火装置是一种安全可靠、绿色环保的灭火剂, 与其他简易灭火器相比具有便于携带、灭火性能好和水渍损失少等特点, 可广泛应用于A、B初期火灾的扑救。表1、表2分别为投掷型液体灭火装置安全性能系数和投掷型液体灭火装置与传统灭火器的对比分析。

由表1可以看出, 投掷型液体灭火装置所含的成分受热分解后产生的残留物极少, 对受保护对象和环境没有影响;此外, 投掷型液体灭火装置允许使用在有人场所, 其灭火剂本身毒性极低, 也不会产生毒性分解物, 对人员安全不造成影响。

由表2分析对比可以看出, 相对于传统的简易灭火器而言, 投掷型液体灭火装置具有重量轻、体积小、操作简单和便于维护等优点, 在灭火过程中水渍损失少, 不会造成被保护物资的腐蚀, 而且具有灭火时间短和灭火范围大等特点。

2 投掷型液体灭火装置在火灾扑救中应用

2.1 协助侦察内部火情

消防救援人员特别是第一到场指挥员深入内部进行火情侦察时, 战斗尚未展开, 没有水枪掩护, 深入内部进行火情侦察时常常遇到辐射热、火焰等情况, 此时用可投掷型液体灭火装置灭火, 顺利查清起火部位、火势蔓延方向、人员被困等情况, 为下一步制定作战计划争取宝贵的时间。

2.2 打击盲点火势

在扑救建筑火灾中, 内攻灭火时经常会遇到水枪射流打不到的盲点火势, 受各种因素的影响, 救援人员很难靠近灭火。这时可以利用投掷型液体灭火装置投掷破裂后瞬间生成大量的水蒸气、二氧化碳、氮气等5 000倍以上体积的灭火性气体的特点, 向盲点火势附近投放投掷型液体灭火装置消灭盲点火势。经过测试, 在一个5m3的室内空间, 堆放木垛、纸张、汽油等可燃物体, 待内部可燃物充分燃烧后, 向火源中心部位投入1个650mL投掷型液体灭火装置后, 可迅速让火势减弱甚至熄灭, 火场温度由400℃锐减至90℃以下, 在10min内没出现可持续的燃烧。

2.3 开辟生命通道

投掷型液体灭火装置在火焰的高温作用下分解产生活性游离基-NH2、Cl等易被氧化的基团, 参与物质燃烧过程中的化学反应, 清除维持燃烧所必须的活性游离基OH、H等, 生成稳定的分子H2O、CO2以及活性较低的游离基, 从而使燃烧过程中的链锁反应中断而灭火。消防救援人员在进入火场内部实施诸如火情侦察、抢救人员、破拆和疏散等战术措施中遇到火焰封锁出入口通道, 消防人员无法逃生的情况下, 在附近没有水枪手的掩护时, 可以通过随身携带的投掷型液体灭火装置来投向四周的火源处, 抑制燃烧反应, 降低撤离通道周围高温, 稀释浓烟提高视距, 以便保护消防人员自身和被救群众快速撤离出安全区域。在一个长7.32m、宽1.22m、高20cm的油槽, 往里注入油料 (汽油0.5L、柴油1.5L) , 待油槽内油料完全燃烧后开始进行灭火测试, 测试结果表明, 1个650mL投掷型液体灭火装置可控制燃烧面积约为4m2, 火焰熄灭后1min内不出现复燃, 且油槽内还有剩余汽油, 打通8m长的生命通道只需3个650mL投掷型液体灭火装置。

2.4 抑制轰燃发生

受限室内空间发生火灾时, 随着燃烧的持续, 热烟气层的厚度和温度在不断增加, 可燃物的质量燃烧速率不断增大, 当室内火源的释热速率达到发生轰燃时的临界释热速率时轰燃就会发生。在进行的有限空间轰燃条件下抑爆测试的实验中, 我们通过测试得出投掷型液体灭火装置可以有效地降低着火空间的温度、抑制燃烧的链锁反应、降低可燃物热解时产生的可燃气体组分浓度和灭火剂液体覆盖在可燃物表面起到阻隔热辐射等作用。救援人员在发生高温辐射、“闪燃”、“白烟”等轰燃迹象或进入房间内攻灭火时, 可向燃烧区域投入投掷型液体灭火装置, 控制轰燃的发生。

2.5 保护贵重物资

投掷型液体灭火装置内的灭火剂专有成分具有阻燃剂, 其中的有效成分氨化合物在提高阻燃性能中扮演一个重要角色。氨化合物会降低正在燃烧物体的燃烧温度, 减少最大重量损失率并导致残留物或碳的增加, 此化学反应会降低裂解温度并提高碳形成的产量, 从而减少火焰燃烧需要的燃料, 形成防火屏障并避免在同一着火点重新燃烧, 因此可以作为保护贵重物资的防火涂层, 阻止火势蔓延。为测试投掷型液体灭火装置内的灭火剂阻燃性能, 采用经过灭火剂处理过的毛巾和木板分别进行抗燃测试。测试结果表明, 利用高温火枪直接喷射在经过灭火剂处理过的、包裹着气球的毛巾表面, 用测温仪测得在高温火枪喷射下毛巾表面受热点温度为540℃, 经过约100s后被毛巾包裹着的气球破裂;利用两板同等规格的木板 (木板厚1.5cm, 其中一块经过灭火剂处理) 进行阻燃测试, 同样用高温火枪进行直接喷射烘烤, 受热点温度为735℃, 经过225s, 未经过灭火剂处理的木板开始着火燃烧, 受热面炭化严重, 背面被烧穿;而经过灭火剂处理过后木板受热面炭化面积小、无着火燃烧, 290s后经过灭火剂处理的木板背面被烧。

在火灾扑救过程中, 当火场上有受火势威胁的需要保护的贵重物资, 在无法迅速转移疏散的条件下, 将投掷型液体灭火装置内的灭火剂铺洒到贵重物资表面, 可以起到很好的保护作用。

3 结束语

投掷型液体灭火装置因具有操作简单、快速灭火、急速冷却降温、便于携带、防止复燃、无毒环保等特点, 适合配置在家庭、汽车等场所使用, 专业消防队伍在火灾扑救中在火情侦察、内攻灭火、开辟生命通道、保护贵重物资等方面也有着十分重要的意义。

参考文献

[1]胡克旭, 李金宝.室内火灾轰燃研究的动态述评[J].四川建筑科学研究, 2004, 30 (1) :10-12.

[2]诸容, 唐祝华.汽车灭火器配置及其使用维护初探[J].消防科学与技术, 2005, 24 (4) :483-485.

[3]叶洪烈, 付学成, 胡英年.水系灭火剂和水型灭火器[J].消防科学与技术, 1998, 17 (2) :30-32.

[4]王宝兴, 黄伟.建筑A类初期火灾的快速灭火模式和快灭式灭火器在高层建筑中应用的优点[J].消防科学与技术, 1999, 18 (4) :17-19.

压缩空气泡沫灭火装置的应用 篇4

压缩空气泡沫灭火系统是一种新型的消防灭火技术,它的诞生主要因为西方国家森林火、木结构房屋火的消防需要。这一技术最早于20世纪30年代起源于德国,随着科学技术飞快发展,美国和德国的消防科研人员在这一方面做了大量的研究试验,80年代开始应用,现西方国家广泛认可并普及应用这一灭火技术。90年代后期,压缩空气泡沫灭火技术进入中国并开始应用和认识这一技术。制造商主要为西方发达国家,其中有:德国施密茨有限责任公司、琦格勒公司、奥地利卢森宝亚国际有限公司和美国大力公司。产品名称有:英文缩写的“CAFS“,即:压缩空气泡沫灭火系统,也有称:“OS泡沫灭火系统”,“O”是“ONE“的缩写,“S”是“SEVEN”的缩写,即:是指一滴水经过“OS泡沫灭火系统”后变成7个泡,故有称:“一七系统”,还有称:第二代化学泡沫车-压缩空气泡沫系统。系统用泡沫液为A类泡沫,也可用B类泡沫。

1 A类泡沫

物体燃烧要有3个因素才能形成,那就是“燃烧物”、“适宜的温度”和“适度的氧气”。如果我们能够影响或解决其中一种因素,就能扑灭火灾。长期以来,由于水容易提取,价格便宜,无腐蚀、污染等特点,一直作为主要的灭火剂进行使用。

水的灭火机理是:降温。但由于水的表面张力大,穿透性差,不能附着在垂直表面,实际使用时,只有15%左右的水起到降温效果,大部分水都流失掉,因此,水的灭火效率很低。

传统泡沫灭火用的是B类泡沫,其灭火机理是:降温、隔离氧气。泡沫液有蛋白类、氟蛋白类、水成膜类和抗溶类泡沫等,混合比是3%~4%,6%~7%。主要用于甲、乙、丙类易燃液体火灾、水溶性易燃液体火灾和A类火灾。发泡过程为末端吸气,即:泡沫液流通过末端喷射设备(泡沫炮、泡沫枪、泡沫产生器等)时形成负压,吸入空气成空气泡沫混合液。因为不是压力空气,其混合液发泡程度很不充分,混合物中有很多水,因而其保湿性差,但灭火效率要比水高。

压缩空气泡沫灭火所用泡沫主要是A类泡沫,其灭火机理同样是:冷却降温和隔离氧气作用。

泡沫液为化学合成型,属环保型泡沫,可自行降解于自然界中,混合比例低是:0.1%~1%。因泡沫混合液中注入了有压力的压缩空气,细化了水的粒度,增大了水的覆盖面积,减小了水的表面张力,因此,能快速渗透到燃烧物内部,吸收更多的热量,灭火效率最高。主要用于扑救A类火,也可扑救B类火。据国外很多资料介绍,对同样状态下的火,用水、传统B类泡沫和A类压缩空气泡沫进行灭火试验,分别测试灭火时间及用水量、从同样高温度降到同样低温度的时间,其结果是:传统B类泡沫灭火所用时间和用水量是水灭火的1/2,用A类压缩空气泡沫灭火所用时间和用水量是传统B类泡沫灭火的1/2~1/3之间。温度降低测试是,传统B类泡沫所用时间是水的1/2,A类压缩空气泡沫所用时间是B类泡沫的1/2~1/3之间。

2 压缩空气泡沫灭火工作原理

压缩空气泡沫是由A类泡沫、压缩空气和水预混合已发泡的泡沫液,水仍然是最重要部分。用A类泡沫改变了水的物理性能,使水的表面张力减小,渗透性增加,提高了水的保湿性,使水停留在燃烧物表面的时间变的更长。用压缩空气达到预混的目的,1份泡沫混合液中加入7份压缩空气,使泡沫混合液变成更多、更小、更均匀的气泡,水的表面积扩大了7倍,增加了覆盖冷却面积,提高了灭火效率。

装置工作原理(图1):接通消防水源,起动发动机、闭合离合器,水泵2和空压机5工作,水泵提供的压力水经过泡沫比例混合器4时,在压力水流作用下形成负压,吸取泡沫原液,形成一定比例的泡沫混合液。在混合液输出管线上,连接有注入和水的压力相等或略高的压缩空气,经气液混合器8和输送管线混合,形成空气、水和泡沫混合液,由空气泡沫出口,经非吸气直流水枪7喷射实施灭火。装置也可单独提供压力水源,即:起动发动机,水泵工作,由水出口,通过直流雾化水枪3喷射实施灭火。

3 主要组件、性能参数

压缩空气泡沫产品有3种结构形式:1)由商家直接制造出售的A类压缩空气泡沫消防车,其操作控制最为先进,由全自动控制;2)购买商家A类空气泡沫的部分部件,将部件组装到消防车上,通过改造消防车形成A类压缩空气泡沫消防车形式;3)由独立发动机驱动的台式A类压缩空气泡沫灭火装置。

装置主要组件有:1)提供动力的设备——汽油发动机;2)提供能源的设备——水泵、空压机;3)能按比例进行泡沫、水混合的负压式泡沫比例混合器;4)能将混合液、压缩空气进行混合的气液混合器;5)控制部件及附件——离合器、减压阀;转速表、压力表、管道、燃油箱、A类泡沫液、消防水带等;6)喷射设备:直流雾化水枪、直流泡沫枪。

装置性能参数:有两个DN65出口,一个是水出口,另一个是空气泡沫出口。

水出口参数为:工作压力:0.7MPa;流量:5.7L/s;射程:≥30m;可喷射直流和雾化状。

空气泡沫出口参数为:工作压力:0.2MPa;水流量:2.8L/s;空气流量:20L/s;混合比:0.3%,0.6%或0.9%;射程:≥22m。

4 装置主要特点

PK20/2.8-20压缩空气泡沫灭火装置是全自动压缩空气泡沫灭火系统的一种简单型式,它是集动力设备、能源设备、喷射设备及控制部件为一体的台式结构(图2)。同大型消防车相比,具有比大型消防车灵活的优势,特别适合狭窄小巷消防使用。因为混合液中大部分为压缩空气,水与气的比例约为1∶7,故比同体积的水轻7倍,这样水带质量轻,操作过程中机动性好,一名消防人员就能操作,这样控火能力强,灭火速度快。因为A类泡沫使水的表面张力减小,注入的压缩空气,使一滴泡沫液变成7个灭火气泡,每个泡灭火功效相当于一滴水灭火功效,故增大了水的表面积和保湿性,使燃烧物表面能持续降温,降低了复燃危险,灭火功效提高7倍。装置用泡沫液、水的比例为0.1%~1%,是常规泡沫用量的1/10不到,故也具有用水量少、用泡沫量少的特点。所用A类泡沫液为环保型。产品主要用于扑救A类火,也可扑救B类火。

5 应用

目前,国内使用该产品的多为各地消防支队,如:苏州捷达是购买美国大力公司压缩空气泡沫部件,通过改装消防车成压缩空气泡沫消防车;杭州消防支队直接购买大力公司压缩空气泡沫消防车;大连消防支队购买自带发动机,集成型台式压缩空气泡沫灭火装置,安装在小型消防车上使用。价格上,直接购买压缩空气泡沫消防车的价格最高,台式集成型价格最低,因而应用相对较多。

台式压缩空气泡沫灭火装置主要为消防装备配套产 品,可作先行的消防灭火使用后,再同大型消防车共同实施消防。适合城市、乡村普通住宅火灾;汽车火灾;建筑物、纺织物、轮胎、纸张、垃圾埋填物、灌丛、草场等火灾和油类火灾。灭火、防火常用泡沫液混合比是0.3%~0.6%。

产品作为消防装备安装型式有:1)小型消防车上;2)在拖车上;3)消防车和拖车组合形式;4)对现有消防车改造,进行安装。产品也可作为独立的移动或固定式消防设备。

6 结语

随着我国“科技强警”战略的加强,在未来的若干年,各级消防部队必将会在装备配备上增大投入,以提高灭火战斗效率,最大限度地保障广大人民群众的生命财产安全。压缩空气泡沫灭火装置以其高效的灭火能力,必将在未来的灭火战斗中大显身手,其市场需求也将逐渐增大。

参考文献

[1]GB 50160—92(99年修订版),石油化工企业设计防火规范[S].

[2]GB 50338-2003,固定消防炮灭火系统设计规范[S].

探火管自动灭火装置工程应用技术 篇5

探火管灭火装置是近年来从国外引进的一项灭火技术, 其主要特点是不需要外接电源和设置火灾探测器, 而是依靠自身的探火管 (定温爆破管) 探测火灾并直接或间接启动装置实施灭火。目前, 该装置在我国的应用尚处于初期阶段, 为更好地发挥该装置的应用特点, 提出其工程应用技术参数, 公安部天津消防研究所等单位承担了公安部应用创新计划项目《探火管自动灭火装置工程应用技术的研究》工作并通过了验收。

该项目研究获得了探火管自动灭火装置探火管核心部件的基本特性 (包括耐温度、耐压、耐老化、耐油气、动作温度、充装压力等) , 获得了目前应用最普遍的七氟丙烷探火管灭火装置、二氧化碳探火管灭火装置、干粉探火管灭火装置的工程应用参数 (包括最大保护空间、探火管布置方法、管道损失计算、探火管最大应用长度等) , 确定了探火管灭火装置的灭火应用方式 (包括局部应用方式和全淹没应用方式) 及应用条件;给出了探火管在灭火装置中的敷设要求和灭火装置的工程应用设计计算方法。

该项研究获得的探火管自动灭火装置工程应用技术成果, 通过了1:1实体模型的灭火试验验证, 为该类灭火装置的设计开发和工程应用提供了可靠的技术依据, 为该类灭火装置的应用技术标准规范的制定提供了技术基础。项目的研究成果对该灭火装置的推广应用将起到极大的推动作用。

灭火装置 篇6

近年来,我国消防企业、高等院校及科研院所对其进行了研究探讨,取得了一些成果。公安部天津消防研究所研制的CAFS可应用于储罐液上和液下喷射以及水溶性液体火灾的扑灭。李慧清设计了一套试验用压缩空气泡沫灭火系统。但目前国 内的研究 仍处于技 术探索阶 段,还未有相关成熟技术出现。因此,关于压缩气体泡沫灭火装置或系统的系统研究不仅具有重要的技术创新意义和应用价值,也可进一步提升消防灭火器材的实际应用效果,有效保障人民生命财产安全。

笔者根据CAFS的设计原理,研发出储能式压缩气体泡沫灭火装置(简称储能式灭火装置),研究了灭火装置的关键部件———泡沫发生器,探讨了不同条件下灭火装置的影响因素,确定了气体、液体流量、泡沫输出管线长度及泡沫出口管径等技术参数,并开展了泡沫和灭火性能试验研究。

1试验部分

1.1储能式灭火装置的设计原理

当泡沫液进入压力罐中,通过连接管将钢瓶中的压缩气体注入储罐,泡沫液通过泡沫发生器时形成雾状液流,再与一定量压缩气体混合,在压缩气体推动下产生均匀、细腻、稳定的高气化度和高能量的泡沫,泡沫再经消防水带进一步混合后从泡沫喷枪喷出,实施灭火或覆盖。

1.2储能式灭火装置

1.2.1泡沫发生器

泡沫发生器是储能式灭火装置的关键部件。 依依据据泡泡沫的发泡倍数与泡沫液的流量成反比,与压缩空气的流量成正比的原则,设计制作了一种可产生匀泡、稳流、高动能泡沫的发生器,该发生器为一体式结构,安装在压力泡沫储罐内,气液按比例自动混合。

该泡沫发生器包括泡沫发生器外壳、可控制泡沫液流量的液体喷嘴、扰流器和具有控制压缩气体流量的进气孔板组成。泡沫液通过吸液管进入泡沫发生器,直接冲击扰流器锥形前端,液流随之击碎,形成雾状液流。同时,储罐内的气体通过气体入口进入泡沫发生器,高压气体与分散后的液流混合后,通过扰流器后端,进行匀泡处理,形成旋转泡沫,直接从泡沫发生器出口喷出。

1.2.2储能式灭火装置的制作

该灭火装置主要由泡沫液压力储罐、泡沫发生器、泡沫枪、钢瓶、消防带、手推车及控制阀门构成。泡沫枪呈微喇叭状,表面无吸气孔;钢瓶为高压氮气瓶或空气瓶。 装置示意图见图1所示。

2结果和讨论

2.1发泡倍数的要求

泡沫性能是灭火装置的重要技术指标,而发泡倍数是测试泡沫性能的参数之一,关系到泡沫灭火和覆盖的有效性。根据消防规范要求,B类火灾采用低倍数泡沫, 其发泡倍数应≤20。考虑到灭火装置既具有灭火功能, 又满足覆盖功能的双重作用,发泡倍数宜≥10倍。

2.2喷嘴直径的影响

泡沫液流量是灭火装置的重要指标,通常采用泡沫液喷嘴的孔径计量控制。试验考察了不同压力下泡沫液喷嘴直径与液体流量的关系,结果如图2、图3所示。

从图2~图3可以看出,在不同压力下,液体流量与喷嘴截面积成正 比。将液体流 量与截面 积进行线 性回归,得其方程和相关系数,如式(1)~式(4)所示。

式中:L为液体流量,L/min;S为喷嘴截面积,mm2。

根据回归方程,对泡沫喷嘴孔径重新确定。通过在不同压力、不同喷嘴直径时液体流量的试验验证,得知: 当压力为0.4 MPa和0.5 MPa时,其泡沫液流量满足灭火装置的要求,试验结果见表1所示。

从表1可知,当喷嘴直径为6.0mm、压力为0.4、0.5 MPa时,泡沫流量分别为37.8、38.9L/min,在设定液体流量范围内,满足灭火装置的技术要求。装置最终选择的喷嘴直为是6.0mm,压力为0.5 MPa。

2.3气体节流孔径的影响

气液比可以决定泡沫的覆盖和灭火性能。该灭火装置通过设定气体节流孔径来控制气体的流量,从而确定泡沫的气液比和发泡倍数。设定灭火装置的喷嘴直径为6.0mm,压力为0.5 MPa,结果见表2所示。

从表2可以看出,当节流孔径为2.5mm时,发泡倍数为9.4;当节流孔 径为3.0mm时 ,发泡倍数 为13.4。 根据发泡倍数的要求,确定节流孔径 ≥3.0mm时,满足灭火装置的设计要求。

2.4泡沫输出管线长度的影响

泡沫在消防管线传输过程中,会不断混合扰动,在一定管径下,管线越长,泡沫混合越均匀、稳定。设定灭火装置的液体喷嘴直径为6.0mm,气体孔径3.0mm,压力为0.5 MPa,管线长度对发泡性能的影响,见表3所示。

从表3可以看出,管线长度不影响其发泡倍数。当管线长度≥3m时,泡沫细腻、均匀,属于稳定泡沫;考虑管线过长,成本增加,当输出管线长度大于3m时,即可满足设计要求。

2.5泡沫出口管径的影响

泡沫出口管径大小直接影响泡沫喷射距离。在一定范围内,管径越大,喷射距离越近,但对泡沫性能影响越小;管径越小,喷射距离 越远,但泡沫性 能会发生 变化。 这是由于在相同的流量下,管径变小,泡沫流速增大,冲击力相应增大,泡沫间相互摩擦碰撞加大,从而使越来越多的泡沫破裂,析出液体。设定灭火装置的液体喷嘴直径6.0mm,气体孔径3.0mm,压力0.5 MPa,输出管线长度5m,测得泡沫出口管径对泡沫性能的影响,见表4所示。

从表4可以看出,当泡沫出口管径小于15mm时,喷射距离远,当发泡倍数变小,泡沫不均匀,析水快;当管径大于20mm,泡沫流稳定,发泡倍数基本不变,而泡沫喷射距离随泡沫出口管径的增加而减小。综合考虑以上的情况,当泡沫出口管径为20mm时,满足设计要求。

2.6储能式灭火装置与负压式灭火装置性能对比

2.6.1泡沫性能对比

现有空气泡沫灭火装置大都采用负压式泡沫灭火方式,即泡沫液通过文丘里管形成负压,在出口处从外界吸入空气形成泡沫。由于吸入的空气流量小,不能与泡沫液充分混合,发出的泡沫不均匀。同时,储罐压力在喷射过程中不断下降,湿泡沫很快吸水,泡沫液利用率低,灭火效果差。试验对比了两种装置产生泡沫的物化性能, 结果见表5所示。

从表5可以看出,储能式灭火装置克服了以文丘里效应的负压式吸入空气后,产生压力波动,造成泡沫不匀的缺点。无论是泡沫状态还是喷射距离等性能指标,都优于负压式灭火装置。

从图4和图5可以看出,从储能式灭火装置发出的泡沫,不仅泡沫细腻,具有良好的渗透、润湿性,还可长时间覆盖火灾周围的建筑物。

2.6.2灭火性能对比

在144B油盘中,加入140L车用汽油,开展了灭火性能试验,结果见表6所示。

结果表明:对于储能式灭火装置,发出的泡沫无论是干泡沫还是湿泡沫,其灭火时间均低于负压式装置。

2.7储能式灭火装置性能检验

根据以上研究成 果,设计制作 了10具灭火装 置样机,并送“国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心”进行性能检验。在233B灭火油盘中,灭火时间仅为50s,其性能指标全部达到国家标准要求,见表7所示。

从检验结果得知:该储能式灭火装置在0.5 MPa工作压力下,其泡沫喷射距离远、泡沫液用量少、覆盖时间长,其泡沫性能、灭火性能和覆盖性能均远高于现有泡沫灭火装置。

3结论

(1)研发的泡沫发生器在发泡原理上有重大突破,气液自动按比例混合,形成旋转雾状液流,从而产生均匀、 细腻、稳定、气泡化度高、能量强的泡沫。

(2)该灭火装置发出的泡沫集中可控、喷射距离远、 灭火效率高,泡沫液用量仅为负压式的50%。

(3)该灭火装置发出的干泡沫,不但具有灭火功能, 还可以长时间覆盖火场周边的建筑物,防止火势扩散,保护未燃的物品。

(4)无论是物化性能、覆盖性能还是灭火性能,该灭火装置的性能指标和技术参数远好于现有的负压式泡沫灭火装置。

摘要：研发了一种可产生匀泡、稳流、高动能泡沫的发生器,以此为关键部件设计和制作了储能式压缩气体泡沫灭火装置。发生器为一体式结构,安装在压力泡沫储罐内,气液按比例自动混合。实验考察了发泡倍数、喷嘴直径、节流孔径、泡沫输出管线长度及泡沫出口管径对该灭火装置性能的影响。对比分析了储能式灭火装置与负压式灭火装置的总体性能,得出该灭火装置泡沫液用量仅为负压式的50%。储能式灭火装置可大幅提高泡沫液与气体的混合能力,发出的泡沫具有良好的渗透、润湿性,覆盖性能好,灭火效率高、速率快,是一种新型的高性能泡沫灭火装置。制作的10具灭火装置样机均通过了国家检验中心检测。

浅谈热气溶胶灭火装置的安全问题 篇7

在全球淘汰及停止使用哈龙灭火剂的背景下, 研发高效、清洁、对环境友好的哈龙灭火剂的替代产品逐步提上日程。目前国内外普遍应用的灭火剂主要有水系灭火剂、气体灭火剂、干粉灭火剂、泡沫灭火剂、气溶胶灭火剂等[1]。气溶胶灭火剂由于其灭火效能高, 绿色环保等优点逐渐进入人们的视野, 尤其是进入新世纪以来, 随着信息、电力、航空航天的快速发展, 越来越多的精密设备应运而生, 如果发生火灾造成损坏将会带来巨大的经济损失。气溶胶灭火剂扑灭各类火灾尤其是电器火灾方面具有不可比拟的优势, 具有广阔的发展前景[2]。气溶胶灭火剂分为热气溶胶灭火剂和冷气溶胶灭火剂。相比较而言, 热气溶胶灭火剂的粒径更小, 在空气中悬浮的时间更长, 气溶胶的性能更突出, 是目前主要使用的气溶胶灭火产品, 其通过热气溶胶灭火系统实现其灭火功能。

2 热气溶胶灭火装置的灭火机理及使用范围

热气溶胶灭火剂并不像其它灭火剂那样直接储存在灭火装置中, 而是以气溶胶发生剂的形式存于热气溶胶灭火装置化学反应室中, 通过引发器给予其引发燃烧所需的最低能量, 发生化学反应后产生气溶胶, 再通过冷却剂冷却后喷射出来, 其粒径通常小于0.1 微米[3]。其颗粒小, 表面活性高, 能高效地摧毁火焰中的自由基, 从而达到化学抑制灭火作用。而固体颗粒分散于气体中形成的气溶胶, 可长时间保持稳定而不至于发生沉降, 并能绕过障碍物, 以一种全淹没的方式散布到各个死角, 达到高效灭火的目的。一般的气溶胶灭火剂的灭火效率是哈龙灭火剂灭火效率的4~8 倍, 4 千克的气溶胶灭火剂, 其灭火效能相当于150 千克的二氧化碳所达到的灭火效能[4]。

热气溶胶灭火装置是由引发器、气溶胶发生剂和发生器、冷却装置、反馈元件、火灾探测装置和控制装置组成。

热气溶胶灭火系统作为气体灭火系统中的一类, 其使用范围应符合国家标准《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》中对应设气体灭火系统的一些典型场所做出了规定, 主要应用于高 ( 低) 压配电室、档案室、电子计算机房、柴油发电机房、电缆井等领域。

一般来说, 用户更愿意接受灭火效能高且投入成本低的灭火系统。热气溶胶灭火剂不仅灭火效能高, 其灭火装置产品小型化也节约了空间, 并且不会影响其他设备的正常作业, 提高了空间的利用率, 不仅有利于单位的安全作业和长远发展, 更有利于消防安全工作的规范化[6]。

3 热气溶胶灭火装置存在的安全问题

气溶胶灭火剂作为一种新型的灭火剂, 因施工简便、使用安全、价格低廉、灭火效率高等优点得到广泛应用的同时, 其安全问题也不容忽视。现有的热气溶胶灭火装置相关的国家相关规范和技术标准不是很明确, 仅有公共行业标准GA499.1-2010对气溶胶灭火系统在性能及技术方面做了一些要求, 但对在现场使用和施工没有明确的规定, 这容易引发一些安全事故。此外, 有些气溶胶灭火剂具有高腐蚀性, 会腐蚀设备;装置的反应温度高, 放热量大等缺陷一直存在。

3.1 误喷问题[8]

气溶胶灭火系统是通过发烟法工作的, 主要是通过引发器触发氧化剂和还原剂发生化学反应产生烟幕, 而这些都是通过控制装置动作产生的, 误喷问题主要是控制装置的误动作问题。

如果将误喷问题的原因都归之于灭火控制器质量问题其实并不全面, 因为其它常规气体灭火系统也使用同样标准的气体灭火控制器, 却极少发生类似于此的误喷故障。气体灭火控制器是消防行业标准设备, 有严格的抗电磁干扰性能指标要求。然而长期以来, 气溶胶灭火装置中电爆管的抗电磁干扰性能指标一直被忽略。灭火控制器在出产检验时没有经过严格的强电干扰实验, 控制器在周围环境不理想的状况下, 诸如在雷雨天气、强电流切换或者静电干扰等的作用, 产生启动讯号, 导致气溶胶误喷现象的发生。

计算机自动系统任意增加联动控制功能会在报警系统失灵时, 直接影响紧急情况时的手动操作, 一旦发生误操作, 价值上百万的气溶胶在瞬间喷出, 将损坏被保护设备。

在实际工作中, 控制器不与消防电源连接, 而只是通过普通交流电源供电, 这会使得系统供电不稳定。有些工程将声光报警连接在灭火系统启动的反馈信号上, 使人们在灭火延迟阶段听不到报警声, 不利于人员疏散。

3.2 溶剂的腐蚀性

热气溶胶灭火剂主要包括K型气溶胶灭火剂和S型气溶胶灭火剂, 目前K型气溶胶灭火剂应用较为广泛, 但K型气溶胶中含有不少钾盐, 其灭火后的残留物溶于水具有腐蚀性, 对仪器设备造成破坏, 尤其是对精密仪器、小型电器元件的腐烛破坏更为严重。尽管现在所研发的S型气溶胶灭火剂解决了K型气溶胶灭火剂所带来的髙腐烛性的问题, 但由于原料和成本的因素, K型气溶胶灭火剂在相当长的时间内仍占有一定的市场[9]。

目前, 许多学者在研究对热气溶胶灭火剂改性以减缓其腐蚀性做出了大量的研究。2005 年陈智慧、杨荣杰针对K型气溶胶存在的腐蚀性的问题, 采用硝酸腮 ( 钡) 作为替代品研究其腐蚀效果, 结果表明, 硝酸铭 ( 钡) 可作为K型气溶胶的替代品降低其腐蚀性[10]。2006 年马文丽针对哈龙淘汰计划的实施及高效、清洁、对环境友好的灭火剂的迫切开发的大背景下, 通过配方和工艺优化制备出了一种新型的防腐气溶胶灭火剂, 结果显示, 其灭火效能高, 对仪器腐蚀性小, 具有广泛的应用前景[11]。

3.3 动作中产生爆炸

热气溶胶灭火装置需要通过化学放热反应起作用, 一旦工艺控制不当, 灭火剂燃速过快, 积聚大量的高温高压热气溶胶气体, 而瞬间又释放不出去, 或者冷却装置发生堵塞, 都可能引发装置产生爆炸[4]。 为了防止这种现象的发生, 应该设法降低气溶胶的出口温度, 调节反应速度, 改进灭火装置。

2001 年乔海涛、杨荣杰等[12]在气溶胶发生剂中加入添加剂, 通过改变添加剂的种类和配方对出口火焰温度进行了研究, 研究结果证明, 添加氢氧化铝与尿素对气溶胶灭火剂的冷却效果更为明显。王鹏、李玉等[13]在灭火剂的配方中添加了热耗散剂碳酸钾, 并以有机酸盐为可燃剂进行研究, 并化了其最佳配方;结果表明:有机酸盐的加入能够降低出口温度, 减少火焰的外喷, 降低燃烧产物的毒性。2010 年, 王俊针[14]对S型气溶胶灭火剂的优缺点, 以镁粉作为主要可燃剂, 研制出最佳配方的S型气溶胶灭火剂。实验表明, 以镁粉为气溶胶引发剂的灭火剂不仅燃烧温度较低, 且燃烧性能稳定, 具有广泛的应用前景。

2004 年, 张永丰、廖光煊等[15]针对对HEAE气溶胶灭火剂出口温度高的问题, 通过引发剂、冷却剂到灭火装置, 综合考虑了多种因素进行研究, 选出了最佳规格的引发剂和冷却剂并确定其最佳配方, 同时又对灭火装置的设计和选材进行了优化, 从而能有效地降低灭火装置的出口温度。

2014 年西南交通大学的关峰利用火灾模拟软件FDS, 模拟不同喷口数量、形状和分布对喷口灭火剂浓度和温度的影响, 并得出了最佳灭火效果和喷口温度的喷口设置。

2014 年南京理工大学的江枭南针对热气溶胶放热量大的问题, 改进灭火剂的配方和冷却过滤层的材质, 并用于对木垛火的扑灭, 结果表明, 以多孔陶瓷为载体, 碳酸氢钾和碳酸氢钠为冷却剂的冷却过滤层具有高效的冷却效果, 且碳酸氢钾的冷却效果更好。

4 结论

家庭式简易灭火装置设计与研究 篇8

关键词：家庭,灭火器,灭火装置

近年来由于我国家庭用电用气日益频繁,室内易燃物品增多,人们消防观念淡薄等原因,家庭火灾比率逐年攀升,特别是家庭火灾死亡人数占火灾总死亡人数60%以上,比例惊人,究其原因,其中很重要的一点是,我国家庭室内灭火器配置率极低,人们消防知识严重缺乏,这固然与我国消防安全知识普及有一定关系,但更重要的是目前市场上还没有出现针对消费者个体需求的室内灭火器产品。常用的灭火器还需要年检、检修等必须到专业机构进行的规定,对于家庭使用来说极其不方便。本小组以普通家庭人员对室内灭火器的需求为中心展开研究,从使用者、产品、使用环境出发等方面进行了细致的研究设计。在此基础上,整合了普通家庭用户对室内灭火器的需求点,构建了符合需求的室内灭火器的设计要素,明确了室内灭火器的实际定位,并通过具体的实际案例来讨论相关结论。在室内灭火器的造型及灭火方法上进行了可行性很强的创新设计[1,4]。

1 装置设计原理及方案

1.1 家庭式火灾类型及蔓延过程

1.1.1 家庭式火灾的类型

家庭式火灾的类型主要有:

A类固体火灾:室内有较多可燃物,例如桌椅板凳、床上用品以及装饰用的易燃物质都属于危险源,易发生固体火灾。

B类液体火灾:部分家庭中使用液化气罐易发生液体火灾。

C类气体火灾:主要是由家用燃气(煤气、天然气)等引起的火灾。

E类电气火灾:主要是由家用电气设备引起的火灾。

F类烹饪器具内的烹饪物(如动植物油脂)火灾:主要是指厨房内的火灾。

以上火灾除了液体、气体、电气火灾均可以直接用水系灭火剂进行灭火。但是如果发生天然气、煤气火灾,第一时间先把闸门关掉,然后也可以使用水系灭火剂。如果发生电气火灾,现在家庭的电路都设有过载保护会自动断电,如果不能断电,先把家里总的闸阀关掉,然后也可以用水灭火剂进行灭火。综合以上因素,采用最简易的,最适用范围广的水系灭火剂是较为有效的选择[5,7]。

1.1.2 家庭式火灾的蔓延过程

火灾是火失去控制而蔓延的一种灾害性燃烧现象。室内火灾的发展过程是典型的建筑物起火过程,可用室内烟气和火焰平均温度随时间变化来描述(如图1)。

根据室内火灾温度随时间的变化关系的特点,可将火灾分为三个阶段,即起火阶段、全面发展阶段和熄灭阶段。从图上可以看出灭火的最佳阶段在起火阶段,当火灾进入全面发展阶段以后,就会伴随轰然等现象发生,进行灭火是相当困难的。在熄灭阶段灭火已经没有什么实际意义。针对此情况,在火灾初期,如果家庭备有灭火器,则能在较短的时间内进行灭火,保护家庭的人员安全和财产损失。

1.2 设计原理

本项目是利用水的理化性质作为灭火剂进行灭火,将家庭用的自来水通过两个并联的高压式离心水泵对高层居民住宅小区饮用水进行二次加压,使加压后的饮用水达到需要的扬程和射程进行灭火。

2 家庭灭火器的参数计算

2.1 参数设计

综合产品的占用面积、水泵的流量、水泵的扬程、水泵的功率、电压、电流、进水管、出水管等方面的考虑。

现针对室内火灾的发展情况,对家用式灭火器进行如下参数计算:

假设房间高度h1=3.5m,水枪出水口距地面的距离h2=1m(取一般住宅式家庭的较大尺寸)。因此,当扬程达到2.5m。即满足要求。

项目所用水泵压力P=13-15Kg(1.3MPa-1.5MPa)。现求水枪能喷射的最远距离。根据公式:

其中,h———射流高度,单位m;

R———水平射程,单位m;

α———倾斜射流的仰角,单位度;

H———喷头入口水压,单位Pa。

水枪口到至高点的距离L1:

至高点至起火的距离L2:

因此,可以达到的水平射程R:

水平射程一般能够满足房间对角最大尺寸即可,根据一般住宅房间较大面积200平方米计算,其房间最大距离均小于R值。根据以上计算,最终确定了以下基本参数:

因此,所选用水泵的理论水平射程可达到18.68m。符合设计要求。

2.2 外观设计

结合家庭使用的特点,初步设计该家庭灭火器总体外观为50cm×50cm×50cm的正方体,外壁设有放置水枪的沟槽和缠绕水管的铆钉以及便携式的手提和指示灯区。图3和图4为外观设计的效果图:

3 结论

3.1

通过对家庭式火灾特点的研究,确定了灭火装置的结构、组成。组成的部件均是可以直接能购买的。

3.2 以上数据的计算均是采用一般家庭式住宅的面积以及设计参数。

有普遍的适用范围。而灭火装置的体积采取最小化的原则,尽量少占用家庭使用面积。

3.3

灭火器的简易设计是一般家庭都可以完成制作的,而且避免了灭火器定期检修、年检的不利条件。

参考文献

[1]周波.新型高分子水系灭火剂的制备及其灭火性能研究[J].上海应用技术学院学报:自然科学版.2008(03).

[2]徐晓楠.水系灭火剂的灭火性能对比分析研究[J].火灾科学,2005(04).

[3]刘玉恒,金洪斌,叶宏烈.我国灭火剂的发展历史与现状[J].消防技术与产品信息,2005(01).

[4]徐晓楠.新型水系灭火剂的试验研究[J].化工进展,2003(07).

[5]风火轮.火灾类型与灭火器的选用[J].浙江消防,2003(07).

[6]陆明.论家庭式小旅馆的消防安全管理[J].广西民族大学学报,2010(01).