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“气溶胶”终将替代“卤代烷”灭火剂
浏览:   来源:S型气溶胶网   作者:S型气溶胶   发布日期:2013-05-14
    近年来,“气溶胶”灭火剂在国内被迅速推广,几乎所有的生产厂家都将之喻为“卤代烷”灭火剂的最佳替代物,并且在国家规范中要求使用清洁灭火剂的场所大力推崇。随着国家的相关规范,其适应场所及应用范围在得到很大提升。
 
    一、概述
 
    60年代的前苏联曾使用烟雾型灭火剂扑救地下火灾。80年代末,俄罗斯、美国等开始大量研究此类灭火剂,并应用于一些无人机械舱等部位。90年代初,我国研制出了EBM气溶胶灭火剂,并在全国推广。由于第一代气溶胶产品在喷放时有高温和喷焰缺陷,导致了一些重大事故。经过改进后的新一代气溶胶产品,基本解决了以上缺陷,且工程造价低、安装简便,得以广泛应用。
 
    二、系统组成
 
    气溶胶灭火剂,是由氧化剂、还原剂及粘合物结合成的固体状态含能化学物质,属于烟火型灭火剂。气溶胶灭火系统气溶胶灭火剂以及相应的贮存和启动装置组成,灭火剂在贮存装置内燃烧反应后直接喷放到防护区,属于无管网灭火系统。气溶胶胶粒具有高分散度、高浓度特点,大部分微粒直径小于1um,可较长时间悬浮在空气中,较易粘附在物体表面。其主要成份有金属盐类、金属氧化物以及水蒸汽、CO2、N2等,碱金属盐(钾盐等)和金属氧化物(K2O等)起主要灭火作用,灭火效率较高。
 
    三、灭火机理
 
    气溶胶的灭火机理主要是化学抑制,也有降温冷却的作用。
 
    1、化学抑制
 
    当燃料(烃类—RH)燃烧时,产生活性游离基H+、O--和OH-,并发生链式反应:
 
    RH+O2→H++2O--+R+(可燃物分解,吸热反应)
 
    O--+H+→OH-
 
    2OH-→H2O+O--(放热反应)
 
    最后一步为强烈的放热反应,放热量远大于第一步可燃物分解的吸热量,同时再次分解出游离O--,使得燃烧得以持续。
 
    在高温燃烧区,气溶胶微粒分解出活性游离基K+,它迅速与H+和OH-发生以下反应:
 
    K++OH-→KOH
 
    KOH+H+→K++H2O
 
    密集的气溶胶微粒提供了较大的表面反应区域,K+不断再生,夺走燃烧链所需的载体OH-和H+,燃烧无法延续。因此,气溶胶的灭火机理是以中断燃烧链为主,与卤代烷的灭火机理基本相同。卤代烷高温下分解出的Br-与上面的K+扮演同样的角色,以1301为例:
 
    CF3Br→CF3+Br-(高温下分解)
 
    Br-+RH→R++HBr
 
    HBr+OH-→H2O+Br-
 
    Br-不断再生,迅速夺走燃烧链载体OH-和H+,使得燃烧迅速终止。
 
    2、吸热降温
 
    气溶胶的吸热降温作用也不可忽视,以KHCO3为例:
 
    2KHCO3→K2CO3+CO2+H2O(吸热分解反应)
 
    K2CO3(固相)→K2CO3(液相)→K2CO3(气相)(吸热相反应)
 
    卤代烷的灭火机理中也有冷却作用,它主要源于灭火剂由液相转化为气相时的物理吸热反应和高温分解反应。
 
    四、灭火效能
 
    全淹没的气溶胶灭火系统可以有效地扑灭A、B类火灾和E类电气火灾,对烃类(RH)物质的灭火效果尤其明显,如石油、柴油、天燃气和木材等。以100M3的贮油室为例:在常温常压下,气溶胶灭火剂设计用量为10Kg,而在同样条件下,1301需要35Kg,FM200需要67Kg。因此气溶胶具有较高的灭火效率。
 
    五、总结
 
    气溶胶作为一种新型的灭火剂,有很多优点,对于小空间封闭火灾有很好的灭火效果,例如:
 
    配电室、变压器室、水泵房等。
 
    交通运输工具的发动机舱、机器间等。
 
    油田、油库、采油平台等。
 
    某些工业封闭空间。
 
    但气溶胶灭火剂的特点也限制了它的适应场所和范围,不适当的引用可能会给社会带来更大损失。因此应确定正确的推广方向。