普通干粉與超細干粉應用于電纜廊道保護中的裝置比較

發布日期:2017-04-26 作者: 點擊:

“哈龍”滅火劑是目前為止,被世界公認的最好的滅火劑,但到上世紀八十年代,人們認識到它對大氣臭氧層有強烈的破壞作用,已威脅到人類的生存環境,各國相繼采取措施,逐步淘汰哈龍滅火劑;根據聯合國環境署《蒙特利爾協議書》和我國政府批準執行的《中國消耗臭氧層物質逐步淘汰國家方案》規定,我國已于 2005 年 12 月 31 日完全停止哈龍 1211 的生產和使用, 2010 年將完全停止哈龍 1301 的生產和使用;因而干粉滅火劑以其經濟、高效的滅火性能,成為我國滅火劑中的主力軍,被業界廣泛應用,特別是近幾年一些科研單位和消防企業積極進行干粉滅火劑新產品的開發和研究,使干粉家族新品倍出,尤以超細干粉滅火劑代表了干粉家族目前的最高水平,那么,超細干粉與普通干粉的性能差別主要體現在哪些方面呢?我們不妨以兩種產品應用于電纜廊道等場所進行比較。

 一、普通干粉滅火劑特點

  20世紀30年代,美國Ansul公司首先開發出碳酸氫鈉為基料的干粉滅火劑。它是由具有滅火效能的無機鹽和少量的添加劑經干燥、粉碎、混合而成微細固體粉末(粉末的粒徑大小及分布對滅火效果有很大的影響)組成。 

按照干粉滅火的范圍可劃分為三大類:ABC類:ABC干粉滅火劑以磷酸銨鹽為基料,適當添加防潮劑、防結塊劑、流動促進劑等組成??捎糜趽渚瓤扇家后w、氣體及帶電設備的火災和一般固體物質的火災。BC類:以碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氯化鉀、氯化鈉等為基料,可以撲滅BC類火災。適用于易燃、可燃液體、氣體及帶電設備的初期火災,不適合固體類物質火災。D類:基料是低共熔三元氯化物,適用于撲滅K、Na、Mg等活潑金屬燃燒引起的火災。(滅D類火災的干粉現在少有生產)本文也暫不考慮此類干粉滅火劑。只談談常見的普通干粉滅火劑。 

干粉滅火劑與水、泡沫、二氧化碳等滅火劑相比,在滅火效率,滅火面積、等效單位滅火成本三個方面遠遠優于后者。優點還包括:其滅火速率快,制作工藝過程不復雜,使用溫度范圍廣,對環境無特殊要求,使用方便,不需要外界動力、水源。和鹵代烷相比,另外它還具有無毒、無污染、安全等優點??偟恼f來干粉滅火劑,是“哈龍”很好的替代品。干粉滅火劑正是以其經濟、高效的滅火性能,成為我國滅火劑中的主力軍。

干粉滅火劑的一些瑕疵:,先從干粉滅火劑的結構說起:干粉滅火劑主要由活性滅火組分、疏水成分、惰性填料組成。其中疏水成分主要有硅油和疏水白炭黑,惰性填料種類繁多,主要起防振實、結塊,改善干粉運動性能,催化干粉硅油聚合以及改善與泡沫滅火劑的共容等作用。硅油和疏水白炭黑共同構成干粉的疏水組分,圍繞在滅火組分粒子周圍形成疊加的斥水場共同保持干粉的斥水性,防潮性。硅油和白碳黑的比例不適中,生產過程中封閉性不夠好,使干粉滅火劑的斥水效果差,容易吸潮。干粉粉末的粒徑大小及分布對滅火效果有很大的影響粒徑大,普通干粉滅火劑的粉劑中多有大于0.25 mm的粉粒;這些噴粉在管中運動速度慢,會導致噴粉不連續,全淹沒效果差,對滅火效能有嚴重影響;含水率問題,新版干粉滅火劑檢驗標準中沒有含水率檢測一項,雖然其它檢測項目間接限制了干粉含水率,但由于不少生產廠家受檢測設備及時間限制,在檢驗干粉時僅僅測試斥水性等幾個易測試的指標,使得干粉經過一定時期會發生微小結塊現象,更影響其使用性能。

二、超細干粉滅火劑的特點和性能 相對傳統型普通干粉而言,超細干粉滅火劑屬于目前干粉家庭中的最新產品,公安部已于 2006 年三月一日頒布了 GA578-2005 《超細干粉滅火劑》的技術標準,湖北省出臺的地方標準《超細干粉無管網滅火系統設計、施工、驗收標準》中對超細干粉明確概念為:“ 通過加壓、噴射,產生具有滅火性能的冷氣溶膠,平均粒徑不大于 5μm 的固體粉末滅火劑?!?nbsp; 

“雙龍”牌超細干粉滅火劑是在普通干粉的基礎上研發的一種新型滅火劑,是目前國內首家按新標準通過國家固定滅火系統和耐火構件質量監督檢驗中心檢測的滅火劑,而且它的主要滅火組分是采用一種新型材料,完全區別于其它干粉的滅火劑,其主要特點表現在它可以自然防潮,具有良好的松散性、彌散性和良好的電絕緣性,并具有獨特的抗復燃性能,對深位火災尤其有效;由于不須采用硅油包裹工藝防潮,因而具備能加工至微米及以下的條件,其滅火效率在普通干粉的基礎上提高了近10倍,能夠迅速地控制火勢和撲滅火災, 滅火時間在幾秒鐘內完成, 而且不易受火場地形、溫度等環境條件的影響,超細干粉成功地將干粉滅火拓展到自動滅火領域。 對人畜無毒或低毒, 對環境的影響甚微。據國家科技部門的查新資料顯示,該滅火劑是目前世界上所有滅火劑中“滅火濃度最低、滅火效率最高、滅火速度最快”的一種。

 關于干粉的滅火機理一般而言,學術界認為有如下兩種可能性存在: 一是均相機理:其作用方式為干粉在火焰中分解汽化、產生大量游離基,進入氣相與燃燒產物的游離基相作用,從而終止燃燒反應鏈。 二是非均相機理:高溫燃燒產物產生的游離基與干粉的固體表面作用 , 終止燃燒反應鏈。  

  而在近些年來,國外又有人提出了新的滅火機理 —— 吸熱滅火機理。該種機理認為,由于干粉吸收了大量的熱能,使燃燒的反應鏈不能持續下去而滅火。認為干粉中只有小于某一特定粒徑的粒子(即小粒子)在火焰中完全分解汽化,吸收大量的熱能,在滅火中起主要作用。 

   超細干粉滅火作用機理是以化學滅火為主,物理滅火為輔;主要體現在以下幾個方面:  

  1、有效抑制有焰燃燒  

  作為一種鏈式反應。在有焰燃燒過程中燃料分子在燃燒產生的高溫作用下被活化,在有氧條件下產生大量自由基或活性基因,在此類具有高能量的自由基傳播反應基礎上,燃燒過程持續進行;當超細干粉滅火劑釋放后,在常壓氮氣驅動下,滅火劑與火焰充分混合,滅火組分迅速捕獲燃燒自由基,使得燃燒反應產生的自由基消耗速度大于產生速度,由于缺乏燃燒所必須的活性自由基,燃燒鏈式反應過程即告終止,火焰迅速熄滅。  

   2、對表面燃燒強窒息作用  

  超細干粉對撲滅有焰燃燒有很好的速率和效率,而且對一般固體物質的表面燃燒(陰燃)有很好的熄滅作用。當超細干粉粉體與高溫燃燒物表面接觸時,發生一系列化學反應,在固體表面的高溫作用下被熔化并形成一個玻璃狀覆蓋層將固體表面與周圍空氣隔開,使燃燒窒息。  

  3、遮隔火焰熱輻射、冷卻被保護物。  

  滅火劑釋放時產生的高濃度粉沫與火焰相混合,產生的分解吸熱反應有效吸收火焰的部分熱量,而在分解反應產生的一些副產品,如:二氧化碳、水蒸氣等,對燃燒區的氧濃度也具有部分稀釋作用,使火的燃燒反應減弱。  

  另據環保部門和藥檢部門檢測結果顯示:超細干粉滅火劑對大氣臭氧層耗減潛能值(ODP)為零,溫室效應潛能值 (GWP) 為零,對人體皮膚和呼吸道無刺激,對保護物無腐蝕,無毒無害。滅火后殘留物易清理,可廣泛應用于生產和生活各種場所。

三、普通干粉與超細干粉應用于電纜廊道保護中的裝置比較 

普通干粉由于斥水效果差容易吸潮,經過一定時期就會發生結塊現象,影響其使用性能,為解決這一缺陷,普通干粉的滅火裝置只有采用燃氣啟動方式,使用火藥爆炸瞬間產生巨大的氣體推出滅火劑,雖然可以釋放出大部分滅火劑,但并不能提高普通干粉的全淹沒性能,特別是應用于電纜廊道的火災中,由于電纜廊道中電纜縱橫交錯,電纜橋架多層布置,普通干粉釋放后因粒徑大,迅速沉降且不能繞過障礙物,這種裝置單具應用于某一個平面部位進行局部保護倘能有效,如果多具同時應用,巨大的沖擊波會對保護物有二次破壞,甚至造成新的災害,尤其是地下工程中如果有沼氣或粉塵等,會發生連鎖爆炸,摧毀整個設施;所以這種裝置根本不能進行這種復雜場所的滅火。 

燃氣啟動(亦稱脈沖啟動)的干粉裝置是定向釋放,外形如一圓柱體,其圓柱體底部用鋁箔封閉,當火藥爆炸時,產生的氣體帶動普通干粉滅火劑從裝置底部噴放而出,其保護的面積非常有限,而一些工程應用中,有人把這種裝置設計到電纜廊道,且兩具滅火裝置之間的距離達到八米,這是絕對不可能保護到的,也是不科學的,目前國內還沒有哪一個行業以上的標準中有這樣的規范可依,如果真的發生火災,其后果不堪設想! 

超細干粉滅火劑的粒徑小,能懸浮在空間且繞過障礙物進行全淹沒滅火,并由于其本身具整體防潮功能,因而可以采用技術成熟的隋性氣體驅動,武漢綠色消防器材有限公司生產的超細干粉自動滅火裝置用氮氣作動力,驅使滅火裝置內超細干粉滅火劑噴出進行滅火;屬無聲啟動,類氣體方式滅火,氮氣壓力為1.2MPA,安全可靠,對保護物無任何損害,所填充的超細干粉滅火劑除綠色環保特征外,其滅火效率高、滅火速度快、滅火濃度低的特點完全符合當今消防最高要求,特別是懸掛式、柜式、壁裝式、均能與火災報警系統接口,組成無管網自動滅火系統;安裝簡便,成本低;能撲滅較大空間的火災,全淹沒滅火或局部保護滅火的應用方式靈活選擇;有三種啟動方式:電控啟動、定溫啟動、熱啟動,可根據現場環境靈活運用,應用范圍非常廣泛,特別適合鋼鐵、電力、化工、油田等企業的電纜隧道、夾層、液壓站等場所的各類火災。 

無管網以懸掛式為代表,安裝方便,無須穿墻打孔,電控和熱啟動都能實現多具同時啟動,武漢綠色消防器材有限公司最近開發的多孔噴頭,將噴射角度調整到90度,單邊的有效噴射距離可以達到三米,在應用上還可設計定向安裝,裝置之間的安裝距離可以達到立米,針對電纜橋架多層布置是非常有效的。 

電控啟動:可以與市場上通用的報警控制器接口,我們可以設定當報警主機接收到探測器一個獨立訊號,主機只報警;當主機接收兩個獨立訊號后,報警并延時三十秒后,給滅火裝置輸送二十四伏電源啟動滅火裝置,并能實現分區啟動,反饋釋放信號,并與其它設備聯動等多種功能。 

溫控啟動:懸掛式滅火裝置上安裝有定溫噴頭,感溫元件從57度到141度可選配,環境溫度可以從-40度到+55度,當一個保護區不超過八具時,可選用定溫式啟動。 

熱啟動:當一個保護區的滅火裝置超過八具時,也可采用熱啟動;即用熱敏線連接,將防護區內的多具滅火裝置連接在一起,能實現同時啟動。 

現代消防的要求是早期抑制、快速反應、高效滅火;工業消防在選擇產品時要考慮針對性,所選滅火劑要適合被保護物的特性和要求,同時更要考慮其安全性,因而在選擇自動滅火方面普通干粉與超細干粉之間的性能是顯而易見的。 

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關鍵詞:ABC超細干粉

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