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氣溶膠自動滅火裝置優點

生活 更新时间:2024-07-31 20:17:05

氣溶膠自動滅火裝置優點?第一代——煙霧滅火技術,現在小編就來說說關于氣溶膠自動滅火裝置優點?下面内容希望能幫助到你,我們來一起看看吧!

氣溶膠自動滅火裝置優點(我國氣溶膠滅火技術發展史)1

氣溶膠自動滅火裝置優點

第一代——煙霧滅火技術

第一代氣溶膠滅火技術源自我國軍工技術,也稱煙霧滅火技術,始于上世紀60年代初,是由天津消防研究所以劉孟煥為代表的一批科研工作者完成的。他們首次将“以火攻火”的理論應用到現代消防技術中的儲罐類火災的撲救領域,該技術曾獲我國發明三等獎和1987年布魯塞爾國際發明展覽會尤裡卡金獎。

由該技術所衍生的産品——煙霧滅火系統,屬于有管網導入式滅火裝置。其滅火機理主要為:散裝的滅火劑發生劑被纏繞在導燃筒上的導火索以螺旋方式點燃,初始燃燒的發生劑産生的滅火劑及未燃燒反應的發生劑以很高的壓力,噴射至燃燒區,進入燃燒區以後沒有反應完全的發生劑,被火焰的溫度激活繼續反應滅火。滅火原理主要為全淹沒的方式對火焰進行覆蓋,通過惰性氣體窒息(主要作用),固體微粒的吸熱分解、降溫作用以及鍊抑制(次要作用)達到滅火的目的。

該滅火技術存在的問題為:滅火藥劑為散藥劑,燃燒劇烈,瞬間壓力大,存在失控風險;裝置未設置冷卻裝置,也存在極大安全隐患。

第二代——K型氣溶膠滅火技術

第二代氣溶膠K型氣溶膠滅火技術也稱鉀鹽類滅火技術,其中K的含義為鉀的元素符号,是氣溶膠滅火技術發展的第二階段,始于上世紀60年代中期的前蘇聯裝甲車抑爆系統,這一階段的技術特點是:氣溶膠滅火劑發生劑中主要是采用鉀的硝酸鹽、氯酸鹽及高氯酸鹽作為主氧化劑。所以K型氣溶膠滅火技術即為以鉀鹽為主氧化劑的氣溶膠滅火劑發生劑為主體的滅火技術。世界上多個國家都對該技術進行過深入的研究與改進,出現了衆多的、形式各異的藥劑與産品。北京理工大學将此技術引入中國,應用于封閉空間全淹沒式滅火。

鉀鹽類氣溶膠滅火技術雖産生于上世紀60年代中期,但是由氣溶膠滅火劑在反應釋放氣溶膠的過程中高溫問題所帶來的二次火災隐患當時未能有效解決,且K型氣溶膠滅火技術具有的一個先天性的緻命缺陷——對精密儀器設備、文物、檔案等會造成二次損害(其根源是由主氧化劑鉀鹽造成的,由于其噴發後的固體微粒,主要是K2CO3、KHCO3、K2O三種物質,這三種物質均是極易吸濕或易溶水的物質,并與水均能生成強堿性溶液,這些微粒沉降于被保護物表面或其内部後,快速與空氣中的水相結合形成一種發黃發粘的強堿性導電液膜。這些液膜可破壞精密儀器的電路闆的絕緣性,對文物和精密儀器造成腐蝕性,對紙質檔案則表現為使其發黃、變脆等),再加之哈龍滅火劑以其高效的滅火性能備受人們的青睐,緻使氣溶膠滅火技術在八十年代以前并未得到廣泛的推廣應用(未完待續)。

第三代——S型氣溶膠滅火技術

《蒙特利爾協定》簽署以後,越來越多的人們認識到哈龍産品對大氣臭氧層的巨大破壞力及對人類自身生存環境的危害後,氣溶膠滅火技術才作為一種綠色環保的哈龍替代品逐漸得到了人們的認可和重視,而K型氣溶膠因為對精密儀器設備、文物、檔案等會造成二次損害的問題根本上還未解決。

2002年,陝西堅瑞消防股份有限公司郭鴻寶帶領的科研團隊,發現在氣溶膠發生劑配方中采用了以硝酸锶為主氧化劑,硝酸鉀為輔氧化劑的新型組合,在保證滅火能力的同時,可大大降低氣溶膠對電子設備等保護對象的二次損害。經過兩年的不斷摸索,逐漸确定硝酸锶的比例,最終成功研發了S型熱氣溶膠滅火劑,從根本上解決了對保護對象的絕緣性,腐蝕性等方面的二次損害問題(主氧化劑硝酸锶的分解産物為SrO,Sr(OH)2和SrCO3,這三種物質不會吸收空氣中水分形成具有導電性和腐蝕性的電解質液膜,從而避免了對設備的損害)。

2004年,國家消防局編寫了GA499.1《熱氣溶膠滅火裝置》标準規範,明确S型熱氣溶膠相關技術指标。2005年,國家消防局将氣溶膠納入氣體滅火系統,編寫了GB50370《氣體滅火系統設計規範》,明确S性氣溶膠可替代哈龍藥劑用于電子設備間等場所。标準修訂後,S型氣溶膠滅火裝置被大量應用于移動基站、鐵路信号機房等場所,陝西堅瑞消防股份有限公司也因此成功上市,成為國内消防上市第一股。

由于早期的S型氣溶膠滅火裝置采用物理冷卻方式降低噴口溫度以杜絕二次火災隐患,前期的S型氣溶膠統稱為物理冷卻型S型氣溶膠滅火技術。典型的物理冷卻劑有:碳棒、陶瓷球、鐵球、沸石等。

雖然當時S型氣溶膠技術解決了對電子設備二次損害的問題,但是由于硝酸锶燃燒産生氣溶膠滅火藥劑的過程中,溫度可達到2400℃,因此早期的S型氣溶膠滅火裝置需通過增加大量的物理冷卻劑換熱方式來降低噴口溫度,帶來以下幾點問題:(1)為保證熱氣溶膠滅火劑溫度降低,需保證藥劑與物理冷卻劑充分的接觸時間以換熱,因此滅火裝置噴放速度極慢,給安裝帶來極大不便。(2)因為大量物理冷卻劑的應用,造成滅火裝置體積笨重。(3)物理冷卻劑吸附了大量的有效滅火物質,滅火裝置滅火效能非常低。

堅瑞消防上市後在原來S型氣溶膠技術上不斷研發創新,采用自然界中有許多物質受熱分解時需要吸收大量熱量的思路,發現熱氣溶膠自冷卻技術,最終成功的研發了化學冷卻型S型氣溶膠滅火裝置,即采用高效的化學冷卻片方式來替代笨重的物理冷卻劑來降低硝酸锶燃燒反應的溫度。最具典型代表的化學冷卻劑配方為碳酸鎂化學冷卻片、碳酸錳化學冷卻片等。該技術大大減少了産品的體積重量,實現了S性氣溶膠滅火裝置的輕量化、小型化,其滅火速度、滅火效能也有了較大提高。

第四代——脈沖式熱氣溶膠滅火技術

部分消防企業消化吸收第三代S型氣溶膠滅火技術的基礎上,發現有些化學物質除分解升華吸收熱量外,還具有較強滅火能力。開發出了各種具有滅火能力的化學冷卻片。

2015年,湖北及安盾消防科技有限公司研發團隊在研究具有滅火能力的化學冷卻劑過程中,發現部分冷卻劑在高溫高壓環境下能與氣溶膠滅火劑中的物質發生反應,生成新的滅火能力更強的碳酸鹽、碳酸氫鹽類滅火物質,即原位生成納米幹粉滅火技術。該發現極大豐富了氣溶膠滅火技術理論,同時也為納米幹粉制造技術提供了新的思路。利用該發現,研發團隊不斷調整滅火劑與化學冷卻劑比例及配方,提高化學反應過程中産生的碳酸鹽、碳酸氫鹽類滅火物質,使氣溶膠滅火劑、冷卻劑反應生成的納米幹粉滅火劑滅火能力疊加,使滅火能力出現爆發式增長,最終成功開發了組合固定式氣溶膠滅火裝置及手持式氣溶膠滅火器,廣泛應用于各種滅火領域。

2018年湖北及安盾消防科技有限公司與應急管理部天津消防研究所共同承擔的部級、局級課題《城市綜合管廊火災防控技術研究》課題中發現,新型滅火藥劑噴放壓力達到一定程度時會形成沖擊波,能迅速滅掉長廊道、大空間等複雜環境下火焰。根據這一發現,公司迅速成立攻關小組,研究将滅火裝置在安全可控範圍内産生沖擊波,協同S型氣溶膠滅火劑、滅火冷卻劑及原位生産納米幹粉滅火劑的化學抑制、物理降溫進行複合式滅火,使相同劑量氣溶膠滅火劑滅火能力提高5倍以上。最終,公司将熱氣溶膠化學冷卻技術、化學冷卻劑滅火技術、原位生成納米幹粉滅火及沖擊波滅火技術成功整合,研發了脈沖式熱氣溶膠滅火裝置。目前該産品經應急管理部天津消防研究所管廊實體滅火驗證,已進入應用階段。

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