热气溶胶灭火系统
14页1、热气溶胶灭火系统通常所说的气溶胶是指以空气为分散介质,以固态或液态的微粒为分散质的胶体体系,如烟和雾。而烟是固体为分散相,雾是液体为分散相。我们的气溶胶灭火剂属于这两种的混合物。气溶胶灭火剂按其产生的方式分为两类,即以固体混合物燃烧而产生的热气溶胶灭火剂和以机械分散方法产生的冷气溶胶灭火剂。热气溶胶灭火装置内放有热气溶胶灭火剂发生剂,是国内外发展非常成熟的技术。本节主要介绍热气溶胶灭火系统。热气溶胶灭火剂是一种由氧化剂、还原剂及添加剂组成的固体化学混合药剂,可通过燃烧反应产生固气混合灭火剂,现市场上主要有K型、S型热气溶胶灭火系统。冷气溶胶灭火剂目前主要有超细干粉灭火剂,在这里不作详细介绍。1、 灭火机理热气溶胶灭火剂发生剂的燃烧产物(固气混合灭火剂)中含40% 的固体组分(如K2O、K2CO3、KHCO3、SrO等)和60%的惰性气体组分(N2和CO2),一般认为,含固体颗粒气溶胶同干粉灭火剂相似,是通过若干机理协同发挥灭火作用(以K型灭火剂为例):(1)吸热分解的降温作用。由于在较短时间内气溶胶中的固体颗粒吸收了火源所放出的一部分热量,使火焰温度降低,辐射到燃烧表面和用于将已经气化
2、的可燃分子裂解成自由基的热量会减少,燃烧反应会得到一定程度的抑制。(2)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具有很大的表面积和表面能,在火场中被加热和发生裂解需要一定的时间,并不可能完全被裂解或气化。固体颗粒进入火场后,受可燃物裂解产物的冲击,由于它相对于活性基团H、OH和O的尺寸要大的多,故活性基团与固体颗粒表面相碰撞时,被瞬间吸附并发生以下化学作用:K2O+2HKOHKOH+HKO+H2OKO+HKOHK2CO3+2H2KHCO3通过上述化学作用达到消耗燃烧活性自由基团的目的,另外吸附了可燃物裂解产物而未被气化分解的微粒,可使得可燃物裂解的低分子产物不再参与产生活性自由基的反应,这将减少自由基的产生,从而抑制燃烧速度。(3)气相化学的抑制作用。在热的作用下,气溶胶中的固体颗粒离解产物可能以蒸气或阳离子形式存在,在瞬间可能与燃烧中的活性基团H、OH和O发生多次以下链式反应:K+0HKOHK+OKOKOH+OHKO +H2OKOH+HK+H2O如此反复大量消耗活性基团,并抑制活性基团之间的放热反应,从而将燃烧的链式反应中断,使燃烧得到抑制。(4)惰性
3、气体稀释氧作用。气溶胶灭火剂灭火产物中含有氮气、二氧化碳 、水蒸气等气体,对燃烧区内的氧浓度具有稀释作用,有利于灭火。2、 主要特点(1)气溶胶的扩散没有方向性,无论喷射方向或喷口的位置如何,在很短的时间内能很快扩散到保护空间的各部位,以全淹没的方式灭火,并可以绕过障碍物在火灾空间有较长的驻留时间,灭火效率高;(2)灭火剂点燃后燃烧时间短、燃烧速度快,灭火速度快,灭火剂用量少;(3)毒性和腐蚀性小,对臭氧层无耗损。ODP、ALT、GWP均为0,是绿色环保型的灭火剂;是卤代烷的理想替代物;(4)因为含能材料本身燃烧时可提供能量,不需要采用耐压容器,具有良好的稳定性,可长期贮存。3、 适用范围1) 适用范围气溶胶灭火系统为全淹没全方位灭火系统,适用于扑灭下列火灾类别: 甲、乙、丙类液体火灾,如烃类(包括汽油、煤油、柴油等油品)、醇类、酮类、酯类、苯及其他有机溶剂等;可燃固体物质表面火灾,如纸张、木材、织物等的表面火灾;电气设备火灾,如发电机、变压器、旋转电气设备及电子设备等;灭火前能切断气源的气体火灾。2) 热气溶胶灭火系统不适用于扑灭下列物质引起的火灾:无空气仍能燃烧的易燃化学物质,如硝
4、化纤维、硝酸甘油脂、火药、硝酸钾等化学物质与强氧化剂的火灾;活泼金属、金属氢化物等物质,如钾、钠、镁、钛、锆、氢化钾、氢化钠等的火灾; 过氧化氢、联氨等能自行分解的化学物质;可燃固体物质的深位火灾;不应设置在人员密集场所、有爆炸危险性的场所及有超净要求的场所;K型热气溶胶灭火系统不得用于电子计算机房、通讯机房等场所。(二)系统的组成和主要构成1、灭火系统主要包括三部分:气溶胶灭火装置、气体灭火控制装置和火灾探测报警装置。图1、气溶胶灭火系统直观立面图1放气指示灯;2气体灭火控制器;3紧急停止按钮;4探测器;5声光报警器;6QL200灭火装置;1)灭火装置主要由引发器、气溶胶发生剂和发生器、冷却装置(剂)、反馈元件、箱体等组成。 引发器一般有电子引发器或热引发器两种,提供给气溶胶发生剂燃烧反应所必需的初始能理的部件。 气溶胶发生剂是由氧化剂、还原剂及添加剂组成的固体化学混合药剂。氧化剂提供燃烧时所需要的氧;还原剂在烟火药燃烧时产生所需要的热量和产生所需的气体产物;添加剂则使药剂具有一定的可塑强度并起还原剂的作用。此外还有一些附加成分用以产生灭火所需的固体微粒和惰性气体成分。氧化剂和还原剂
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