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超细干粉灭火剂与技术

浏览: 发表时间:2021-07-16 11:15:46

.超细干粉灭火剂及灭火技术

我国于1999年开始对冷气溶胶灭火剂进行研究,公安部天津消防科研所将冷气溶胶灭火剂及应用技术列入研究项目,解决了超细干粉灭火剂配方,灭火设备及配件等方面的技术问题。我公司现在的超细干粉灭火剂应用技术配方类似于天津研究所的配方,所不同的是通过长期的试验及应用摸索,在灭火设备方面有所发展。如原设备只有长形悬挂式灭火装置一种,现具有多种悬挂式灭火装置,并开发了柜式灭火装置,启动方式已由原感温启动发展为电控、感温,加热三种启动方式。

1超细干粉灭火剂组分

    超细干粉灭火剂主要由活性灭火分子、粉碎助剂组分、疏水组分、惰性填料组分等组成。灭火组分是超细粉体灭火剂的核心,其他组分均围绕这个核心而发挥作用。

a.灭火组分。目前国内已生产的产品中能够起到灭火作用的物质主要有:磷酸氨盐、碳酸氢钠、氯化钠、氯化钾等。灭火组分含量在灭火中起决定作用,含量不能太少。磷酸二氢氨含量≥75%,碳酸氢钠含量≥82%

b.粉碎助剂。在超细粉体的加工中,加入粉碎助剂组分,可以控制粉碎的极限,延缓粉碎的平衡,提高粉碎的细度。

微粒的粉碎并非是一个简单的粗细微粒的过程,而是一个粉碎与团聚的复杂过程。当微粒变小时,颗粒已不再是一个惰性体,而是一个能给供电子和抓取电子的物体,是一个化学活性物质。又由于物料颗粒变小后,比表面积增大,形成表面能,微粒化学活性和表面能促使颗粒间的凝结,从而增大表观粒径,减少比表面积。因此,通过添加粉碎助剂组分,对微粒进行表面物理或化学处理,使粉碎与团聚的两个过程相等,达到粉碎平稳,可获得稳定的单分散的超细粉体。

c.疏水组分。超细粉体由于有很强的吸附性,可以从大气中吸收水蒸气。在超细粉体灭火剂中加入疏水组分,能有效的保持灭火剂的斥水性能,控制超细粉体灭火剂在有效使用期内的吸收水蒸气的量。防止灭火剂结块,保持灭火剂良好的流动性和其它的使用性能。

d.惰性填加组分。超细粉体中的惰性填加组分主要起如下作用:一.防振实结块;二.提高超细粉体的性能;三.控制超细粉体的松密度。松密度在超细粉体中是一个重要参数。常用的磷酸铵盐干粉灭火剂的松密度在国际上严格规定≥0.8g/ml。本文所论述的超细粉体灭火剂松密度规定为≥0.30g/ml

 

 

1为该灭火剂的主要参数。有的参数比GA578-2005《超细干粉灭火剂》标准要求还要高。

序号

检测项目

技术要求

1

外观

白色粉体

2

灭火组分含量(%

75.0

3

粒度

平均粒径≤5.090%粒径≤10.0

4

松密度(g/ml

0.30

5

吸湿率(%

3.00

6

高温试验后粒度(μm

平均粒径≤5.090%粒径≤10.0

7

低温试验后粒度(μm

平均粒径≤5.090%粒径≤10.0

8

喷射性能(%

喷射率≤95.0

9

灭火浓度(g/m3

95.0

10

全淹没试验

三次试验至少两次成功

11

类火性能

三次试验至少两次成功

12

类火性能

三次试验至少两次成功

2超细干粉灭火剂的灭火机理

窒息、冷却、辐射的遮隔及有焰燃烧的化学抑制作用是超细粉体灭火效率的集中体现,其中化学抑制作用是其灭火的基本机理。

a.对有焰燃烧的抑制作用。有焰燃烧是一种链式反应过程。燃烧分子在燃烧的高温下或其它形成的能量下被活化,在氧气的存在下产生自由基或是活性团机,并靠这些具有很高能量的自由基传播反应,维持燃烧的进行。OHH是维持燃烧链式反应的关键自由基,它们具有很高的能量,非常活泼,一旦生成,就立即发生下一步反应,生成更多的自由基,使燃烧过程得以延续,且不断扩大。超细粉体中的灭火组分使对燃烧的反应的不活性物质,当它们进入燃烧区与火焰中的自由基接触时,自由基被瞬时吸附在粉末表面,并发生如下的反应:

(粉末)+OH(自由基)→MOH

MOH+H(自由基)→ M+H2O

上述反应的结果使火焰中的OHH被消耗的速度大于生产的速度,OHH很快就耗尽,链式反应历程即被中止,火焰即熄灭。上述作用称为对燃烧的化学抑制作用和负催化作用。

b.对表面燃烧的熄灭作用

以磷酸铵盐类基料的超细粉体不仅可以扑灭有焰燃烧,而且还可以扑灭一般固定物质的表面燃烧(阴燃)。超细粉体晶体与灼烧物质表面接触时,发生一系列的化学反应,反应产生的磷酸(HPO3)或聚磷酸氨在固体表面的高温作用下被熔化并形成一个玻璃状覆盖层,并渗透到燃烧表面的孔内。这层玻璃状覆盖层将固体表面与周围空气的氧隔开,使燃烧窒息。

c.冷却、窒息与对热辐射的遮盖作用。超细粉体灭火剂的基料在火焰的高温下发生一系列的分解反应,分解反应产生的一些不活性体如二氧化碳、水蒸气等,可吸收火焰的部分热量,并对燃烧区的氧浓度稀释,从而起到冷却和窒息作用。使用超细粉体灭火时,大量的粉末以雾状形式喷向火焰,当与火焰相混合,可以降低残存火焰对燃烧物表面的热辐射。磷酸盐等混合物还具有导致碳化的作用,它附着于燃烧物表面炭化。炭化层是热的不良导体,可使火焰的温度降低,使燃烧过程变的缓慢。这些作用是超细粉体灭火剂附加的对热的辐射遮隔。

超细粉体灭火的原理与常用的ABC灭火剂相似,但灭火效能却能达到普通干粉灭火剂的610倍。这是因为超细粉体灭火剂灭火组分的粒径比常用的干粉灭火剂粒径小得多。

常用干粉灭火剂粒径及灭火效能。

常用的干粉灭火剂的粒径在10μm--75μm之间,定量的粉体中小粒子所占得比例小,所具有的比表面积也相对小。同时,由于每个粒子的质量比较大,受热分解的速度慢,因而其灭火能力受到限制。粒子质量较大,沉降的速度快,弥漫性相对差,用于空间全淹没灭火效果也不理想,显然干粉灭火剂的粒径直接影响其灭火效能。

超细粉体灭火剂的粒径及灭火效能。

超细粉体灭火剂的平均粒径小于或等于5μm90%的粒径小于或等于10μm。该灭火剂全淹没应用灭火浓度实测小于95g/m3

众所周知,就化学灭火剂而言,颗粒尺寸与灭火效能之间成反比关系。这是因为由于颗粒的细化,颗粒的表面原子与总原子之比而大幅度增加,所以具有很高的化学活性和比表面积。在灭火过程中,粉末与火焰的接触面就会大大增加,粉末对自由基的吸附能力也会大大提高,故灭火效能急剧提高。由于颗粒质量小,活性大,经加压喷射,可在保护空间形成均匀分布相对稳定的气溶胶,所以不仅灭火效能高,使用方法和范围也不同于一般传统干粉灭火剂。

超细干粉灭火剂是近几年来哈龙灭火剂替代研究的***技术成果,是亚纳米技术(超细技术)应用于固体灭火剂领域的具体应用。超细干粉灭火剂可以充装目前通常使用的手提式灭火器、推车式灭火器、悬挂式灭火装置、柜式灭火装置和管网灭火系统,超细干粉灭火剂是近几年来哈龙灭火剂替代研究的***技术成果,是亚纳米技术(超细技术)应用于固体灭火剂领域的具体应用。超细干粉灭火剂可以充装目前通常使用的悬挂式灭火装置、柜式灭火装置和管网灭火系统等灭火系统中,

广泛应用于家庭、办公室、各种娱乐场所、配电机房、微机房、通讯机站、电缆隧道、列车车厢、船仓、档案文物库房、油库、飞机库、化工仓库及各种物资仓库、生产车间等场所,用以扑救ABC类火灾和带电设备火灾

该灭火剂既可以全淹没应用灭火,又可以局部保护应用灭火,其灭火速率是水系列灭火剂的40倍以上,灭火效率是哈龙灭火剂的23倍,是普通干粉灭火剂的610倍。

该灭火剂既可以全淹没应用灭火,又可以局部保护应用灭火,其灭火速率是水系列灭火剂的40倍以上,灭火效率是哈龙灭火剂的23倍,是普通干粉灭火剂的610倍。


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