氣溶膠施工方案

1、氣溶膠施工方案一、概述氣溶膠的介質(zhì)是氣體，氣溶膠是微細(xì)的固體顆粒，或微細(xì)的液體顆粒和惰性氣體在氣體介質(zhì)中懸浮、彌散形成的溶膠狀態(tài)。氣溶膠滅火技術(shù)近年來發(fā)展較快，國內(nèi)外的研究人員對各類氣溶膠及其應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了大量的有成效的研究、開發(fā)，并取得了一些成果。氣溶膠，按形成的方式可分為：“高溫技術(shù)氣溶膠”（通常稱“熱氣溶膠”）和“非高溫技術(shù)氣溶膠”（通常稱“冷氣溶膠”）。熱氣溶膠滅火技術(shù)，是將固體燃料混合劑通過自身燃燒反應(yīng)，產(chǎn)生足夠濃度的懸浮固體顆粒和惰性氣體，釋放于著火空間，抑制火焰燃燒，并且使火焰熄滅。煙霧滅火技術(shù)就屬于熱氣溶膠技術(shù)范疇。冷氣溶膠滅火技術(shù)通過壓力使容器內(nèi)的超細(xì)干粉經(jīng)噴頭噴出，使其懸浮

2、于著火空間，使火焰熄滅。實(shí)際上，細(xì)水霧滅火技術(shù)，也是一種冷氣溶膠滅火技術(shù)。二、熱氣溶膠滅火技術(shù)熱氣溶膠滅火劑為前蘇聯(lián)最先研制。該滅火劑中含有35%50%的氧化劑，15%40%的燃料（含氮有機(jī)物），約22%35%的銨、鈉、鉀、鈣、鎂的碳酸鹽，以及3%的艾杜糖醇，其中氧化劑為kclo3，kno3，nano或nh4no3，燃料為二氰胺，硝基胍和尿素。俄羅斯研制的一種熱氣溶膠滅火劑，是由固體燃料混合劑燃燒時(shí)產(chǎn)生的氣體與微粒的混合物，這種固體燃料混合劑稱ttk藥柱，是由含鉀的無機(jī)氧化劑（如氯酸鹽和硝酸鉀）和有機(jī)還原劑（包括各種樹脂、增塑劑和硬化劑等）構(gòu)成。國內(nèi)熱氣溶膠滅火技術(shù)研究開發(fā)比較早，經(jīng)吸收國外技

3、術(shù)，并進(jìn)一步研究改進(jìn)，在技術(shù)上有新的改進(jìn)，如降低了熱氣溶膠滅火裝置的出口溫度，由原來的300降到現(xiàn)在的80等，其產(chǎn)品已達(dá)到國外同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。表1為氣溶膠與幾種主要?dú)怏w滅火劑性能參數(shù)一覽表 名稱項(xiàng)目超細(xì)干粉滅火劑（冷氣溶膠）高溫技術(shù)氣溶膠（熱氣溶膠）1301鹵代烷fm200七氟丙烷混合惰性氣體物質(zhì)狀態(tài)微粒粒徑平均5m微粒粒徑平均1m液/氣液/氣氣體滅火濃度g/m;50-7070-100200-300200-620800-1000空間能見度較低較低較高較高較高毒性無毒無毒低毒低毒無毒儲(chǔ)存方式常壓儲(chǔ)存常壓儲(chǔ)存高壓儲(chǔ)存高壓儲(chǔ)存高壓儲(chǔ)存使用安全性好不好較好較好較好安裝方式 無管網(wǎng)、有管網(wǎng)無管網(wǎng)有管

4、網(wǎng)有管網(wǎng)有管網(wǎng)對臭氧層的影響無無有無無使用周期成本低較低較高高高運(yùn)用滅火器具常壓鋼瓶特別裝置高壓鋼瓶滅火系統(tǒng)高壓鋼瓶注：表1資料出處1、1301滅火系統(tǒng)規(guī)范gb50163-922、1211滅火系統(tǒng)規(guī)范gb2110-873、氣體滅火系統(tǒng)物理性能及系統(tǒng)設(shè)計(jì)iso/cd/145209，第9部分hfc227ea滅火劑。4、西安堅(jiān)端化工有限責(zé)任公司固定式dkl自動(dòng)滅火系統(tǒng)。5、江西三星氣龍新材料有限公司氣溶膠自動(dòng)滅火裝置。6、超細(xì)干粉無管網(wǎng)滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)db42/2942004。熱氣溶膠滅火裝置是通過燃燒裝置內(nèi)的藥柱而產(chǎn)生的微粒和惰性氣體進(jìn)行滅火，其滅火機(jī)理主要是氣相、固相的化學(xué)抑制燃燒作

5、用及生成的惰性氣體對保護(hù)區(qū)氧氣的稀釋作用。熱氣溶膠滅火裝置的特點(diǎn)：1、滅火效率高。由于其滅火機(jī)理主要是化學(xué)抑制，滅火濃度低，滅火效率高。熱氣溶膠一般最低滅火濃度為70100g/m3，是目前在用的幾種滅火劑中較低的一種。2、毒性小，不破壞大氣臭氧層，有利于環(huán)境保護(hù)。3、4、全淹沒應(yīng)用滅火，可撲救a類、b類、c類和帶電設(shè)備火災(zāi)。不能用于局部保護(hù)應(yīng)用滅火，極大的限制了熱氣溶膠滅火劑及其滅火裝置的應(yīng)用范圍。5、安全性能較差。1995年我國推出第一代ebm熱氣溶膠自動(dòng)滅火裝置，在使用過程中相繼發(fā)生了一些事故。公安部消防產(chǎn)品行業(yè)管理辦公室于1997年6月3日下發(fā)公消行（1997）040號(hào)關(guān)于禁止使用第一代

6、固定式全淹沒ebm自動(dòng)滅火裝置的通知。經(jīng)過科研人員不斷研究改進(jìn)，1999年又推出第二代ebm熱氣溶膠，但熱氣溶膠滅火裝置仍不時(shí)發(fā)生事故?？磥?，熱氣溶膠的安全性能需進(jìn)一步研究和改進(jìn)。6、有“熱連帶反應(yīng)”。第一代熱氣溶膠滅火裝置滅火劑釋放的出口溫度超過300，這對于一般易燃固體已是可產(chǎn)生燃燒的溫度。第二代熱氣溶膠滅火裝置的出口溫度降到80，但仍然很高，對保護(hù)區(qū)來不及撤離的人員和保護(hù)物均可能造成損害。7、熱氣溶膠滅火技術(shù)不適合用來抑暴和惰化，因其靠燃燒產(chǎn)生氣溶膠滅火劑，本身就是點(diǎn)火源。對陰燃物的火災(zāi)，熱氣溶膠的滅火效果也較差。8、滅火速度慢。熱氣溶膠是通過滅火劑的燃燒時(shí)產(chǎn)生的固體微粒和惰性氣體來滅火

7、的，滅火裝置內(nèi)藥柱的燃燒時(shí)間60s,滅火時(shí)間60s。三、冷氣溶膠滅火技術(shù)熱氣溶膠滅火技術(shù)具有滅火效率高，電絕緣性好，不破壞大氣臭氧層等優(yōu)點(diǎn)。也存在缺陷如：有“熱連帶反應(yīng)”、不能進(jìn)行局部保護(hù)應(yīng)用、滅火速度慢等問題。如何發(fā)揮氣溶膠應(yīng)用滅火的長處，克服其固有的缺陷，國內(nèi)外進(jìn)行了大量的卓有成效的研究。近幾年，冷氣溶膠滅火技術(shù)的研究和應(yīng)用，就是哈龍?zhí)娲夹g(shù)研究的新成果。1、超細(xì)干粉滅火技術(shù)超細(xì)干粉滅火劑是國內(nèi)最新研制的一種“非高溫氣溶膠滅火技術(shù)”，也稱“冷氣溶膠”。滅火劑以氮?dú)猓╪2）、等惰性氣體為驅(qū)動(dòng)體，超細(xì)干粉為被分散體，釋放后形成氣粉混合的霧狀氣溶膠進(jìn)行滅火，滅火機(jī)理以化學(xué)滅火為主，物理滅火為輔，

8、可全淹沒滅火應(yīng)用，也可局部保護(hù)滅火應(yīng)用。超細(xì)干粉滅火劑按基料成分可分為：磷酸銨鹽超細(xì)干粉、碳酸氫鈉超細(xì)干粉、還有其它滅火材料組成的超細(xì)干粉。以磷酸銨鹽為基料的超細(xì)干粉粒徑為1020m，由于粒子細(xì)化，滅火時(shí)能充分反應(yīng)，滅火效果顯著增加。原料磷酸銨鹽在制備過程中需硅化，粒子質(zhì)量較大，經(jīng)氮?dú)怛?qū)動(dòng)噴射后，大部分粉粒很快落于地面，沒有形成氣溶膠參與滅火反應(yīng)，因而用于全淹沒滅火效果不很理想。英國科技工作者采用噴霧造粒技術(shù)，用小型噴霧干燥器制造出粒徑在5m以下的超細(xì)粉體，經(jīng)加壓噴射形成冷氣溶膠滅火，全淹沒滅火使用效率可達(dá)哈龍滅火劑的35倍。由于所需設(shè)備和工藝要求復(fù)雜，產(chǎn)品生產(chǎn)能耗巨大，至今未能推廣應(yīng)用。武漢

9、綠色消防器材有限公司科研人員應(yīng)用國內(nèi)外最新技術(shù)，采用新型的滅火材料，研制成功一種新型的超細(xì)干粉高效滅火劑。表2為該滅火劑的主要技術(shù)參數(shù)。表2 超細(xì)干粉滅火劑主要技術(shù)參數(shù) 項(xiàng) 目技術(shù)要求松密度，g/ml0.30含水率，%（m/m）0.25吸濕率，%（m/m）3.00斥水性無明顯吸水，不結(jié)塊抗結(jié)塊性（針入度），mm16.0耐低溫，s5.0090%粒徑，m5電絕緣性，kv7.00滅火效能，g/m;b、c類火65木垛火65聚丙烯火65使用專用的滅火裝置，不需要采用耐壓容器（油罐專用煙霧滅火裝置除外）。超細(xì)干粉滅火劑滅火機(jī)理以化學(xué)滅火為主，物理滅火為輔。a、對有焰燃燒的抑制作用。有焰燃燒是一種鏈?zhǔn)椒磻?yīng)過

10、程。燃燒分子在燃燒的高溫下或其它形成的能量下被活化，在氧的存在下產(chǎn)生燃燒自由基或活性基團(tuán)，并靠這些具有很高能量的自由基傳播反應(yīng)，維持燃燒持續(xù)進(jìn)行。燃燒自由基具有很高的能量，非?；顫?，它們一旦生成，就立即發(fā)生下一步的反應(yīng)，生成更多的自由基。超細(xì)干粉中的滅火組分是對燃燒反應(yīng)的不活性物質(zhì)，當(dāng)它們的粒子進(jìn)入燃燒區(qū)與火焰結(jié)合時(shí)，可以同時(shí)捕獲燃燒自由基，其結(jié)果使火焰中的自由基被消耗速度大于生產(chǎn)的速度，燃燒自由基很快耗盡，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的歷程終止，火焰即熄滅。以上作用被稱為對燃燒的化學(xué)抑制作用和負(fù)催化作用。b、對表面燃燒的熄滅作用。超細(xì)干粉滅火劑不僅能有效撲滅有焰燃燒，而且還可以撲滅一般固體物質(zhì)的表面燃燒。超細(xì)干

11、粉晶體粉粒與灼燒的燃燒物表面接觸時(shí)，發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，并在固體表面的高溫作用下被熔化并形成一個(gè)玻璃狀覆蓋層，將固體表面與周圍空氣的氧隔開，使燃燒窒息c、對熱的遮隔作用。使用超細(xì)干粉滅火時(shí)，濃云般的粉霧（氣溶膠）與火焰相混合，可以降低火焰對燃燒物表面的輻射熱，使火焰的溫度降低，使燃燒過程變得緩慢。d、對燃燒區(qū)氧氣的稀釋作用。超細(xì)干粉滅火劑滅火時(shí)，在火焰的高溫作用下會(huì)發(fā)生一系列的分解反應(yīng)，這些反應(yīng)一般為吸熱反應(yīng)，可吸收火焰的部分熱量，并產(chǎn)生一些不活性體如二氧化碳（co2）等，對燃燒區(qū)的氧濃度進(jìn)行稀釋，使燃燒變得緩慢，同時(shí)用作驅(qū)動(dòng)噴放超細(xì)干粉的壓力氣體氮?dú)怆S著超細(xì)干粉一起釋放于燃燒區(qū)，也進(jìn)一步稀釋

12、燃燒區(qū)的氧氣，抑制燃燒，使燃燒熄滅。超細(xì)干粉滅火劑的特點(diǎn)：（1）、綠色環(huán)保。超細(xì)干粉滅火劑對大氣臭氧層耗減潛能值（odp）為零，溫室效應(yīng)潛能值（gwp）為零，無毒無害，對人體無刺激，對保護(hù)物無腐蝕。（2）、滅火效率高。超細(xì)干粉滅火劑的滅火速率是水的40倍，是熱氣溶膠滅火劑的20倍，是混合氣體滅火劑的6倍。滅火效率是水的30倍，是熱氣溶膠滅火劑的2倍，是哈龍滅火劑的23倍，是七氟丙烷滅火劑的48倍，是混合氣體滅火劑的1216倍，是普通干粉滅火劑的610倍。（3）、應(yīng)用范圍廣。超細(xì)干粉滅火劑可在封閉的空間全淹沒滅火，也可在開放的場所大面積局部應(yīng)用滅火，具有全淹沒全方位滅火的優(yōu)點(diǎn)。滅火劑的流動(dòng)性、電

13、絕緣性等指標(biāo)優(yōu)良，可充裝通常使用的手提式滅火器、固定滅火裝置（無管網(wǎng)滅火系統(tǒng)）、有管網(wǎng)滅火系統(tǒng)、森林滅火彈等，廣泛應(yīng)用于國防軍事和民用設(shè)施，用以撲救a類、b類、c類火災(zāi)和帶電設(shè)備火災(zāi)。眾所周知，作為化學(xué)滅火劑，其粒徑與其滅火效率成反比關(guān)系，即粒度越小，滅火效率越高。超細(xì)干粉滅火劑，由于受加工技術(shù)及成本的制約，目前平均粒徑已可做到5m，其滅火速率，滅火效率已很優(yōu)良。如果將超細(xì)干粉的粒徑加工至更細(xì)，以至于達(dá)到納米級(jí)，并解決在運(yùn)用過程中的一系列技術(shù)性問題，其滅火效率將急劇提高幾十甚至上百倍。2、細(xì)水霧滅火技術(shù)細(xì)水霧技術(shù)首先是由芬蘭、美國、加拿大等少數(shù)發(fā)達(dá)國家開發(fā)的滅火技術(shù)。由于哈龍滅火劑即將被淘汰，

14、在各國紛紛研究開發(fā)哈龍?zhí)娲锏拇蟊尘跋拢?xì)水霧滅火技術(shù)得到重視。上世紀(jì)九十年代，細(xì)水霧滅火技術(shù)得到飛躍發(fā)展。1997年，由美國開發(fā)和工程部門、細(xì)水霧滅火系統(tǒng)制造商、保險(xiǎn)公司、法律機(jī)構(gòu)及客戶代表組成了細(xì)水霧滅火系統(tǒng)nfpa技術(shù)委員會(huì)，提出了設(shè)計(jì)、安裝及標(biāo)準(zhǔn)化的相關(guān)文件，并正式出版了細(xì)水霧系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)（nfpa750）。我國90年代末開始進(jìn)行細(xì)水霧滅火技術(shù)的研究開發(fā)和試驗(yàn)工作，并列為國家“九五”科技攻關(guān)項(xiàng)目。目前已相繼開發(fā)出各類型細(xì)水霧滅火系統(tǒng)產(chǎn)品問世。目前國內(nèi)外已有不少企業(yè)生產(chǎn)細(xì)水霧滅火系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)的壓力、滅火劑在管道中的流相，應(yīng)用方式、系統(tǒng)的形成及安裝方式等，細(xì)水霧滅火系統(tǒng)分成以下幾類：見表3表

15、3 細(xì)水霧滅火系統(tǒng)分類 分類依據(jù)系統(tǒng)名稱系統(tǒng)特點(diǎn)系統(tǒng)壓力中高壓細(xì)水霧系統(tǒng)低壓細(xì)水霧系統(tǒng)p3.45mpap1.21mpa滅火劑流相單相細(xì)水霧系統(tǒng)管道中只有水流兩相細(xì)水霧系統(tǒng)氣水同管增壓氣體在管道內(nèi)混合，通過噴嘴噴出細(xì)水霧。氣水異管增壓氣體與水分別通過管道與噴嘴相連，在噴嘴處混合，噴出細(xì)水霧。系統(tǒng)應(yīng)用方式全淹沒細(xì)水霧系統(tǒng)保護(hù)有限封閉空間局部應(yīng)用細(xì)水霧系統(tǒng)保護(hù)封閉、敞開、半敞開空間內(nèi)的具體部位區(qū)域應(yīng)用細(xì)水霧系統(tǒng)保護(hù)有限空間內(nèi)的特定部分系統(tǒng)形式濕式細(xì)水霧系統(tǒng)采用閉式噴嘴，管道內(nèi)長期充壓力水雨淋細(xì)水霧系統(tǒng)采用開式噴嘴，管道為空管，需用探測系統(tǒng)啟動(dòng)預(yù)作用細(xì)水霧系統(tǒng)采用閉式噴嘴，管道內(nèi)充壓縮空氣，需用探測系

16、統(tǒng)啟動(dòng)。干式細(xì)水霧系統(tǒng)采用閉式噴嘴，管道內(nèi)充壓縮空氣，不需探測系統(tǒng)，管道泄壓后自動(dòng)啟動(dòng)。安裝方式預(yù)安裝系統(tǒng)儲(chǔ)水瓶組，氮?dú)馄拷M和控制閥已預(yù)制在一起，現(xiàn)場只安裝管道和噴嘴細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的滅火機(jī)理主要為物理滅火。1）、氣相冷卻作用。細(xì)水霧的霧滴一般情況下dv0.90小于400m,比表面積較一般水噴霧大，在火場中能完全蒸發(fā)，可吸收大量的熱，使燃燒變得緩慢。2）、窒息作用。細(xì)水霧噴入火場后，迅速蒸發(fā)形成蒸汽，體積急劇膨脹，排除空氣，在燃燒區(qū)或燃燒物周圍形成屏障，阻止新鮮空氣的進(jìn)入，使燃燒區(qū)氧氣濃度降低，使火焰窒熄。3）、阻隔輻射熱作用。細(xì)水霧蒸發(fā)后，蒸汽迅速將燃燒物火焰、煙羽流籠罩，對火焰的輻射具有良好

17、的阻隔作用，能夠有效抑制輻射熱引燃周圍其它物品，達(dá)到防止火焰蔓延的效果。細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的特點(diǎn)：1）、細(xì)水霧滅火系統(tǒng)可以撲救a類、b類、c類火災(zāi)。如果霧滴直徑大部分在40200m的范圍內(nèi)，細(xì)水霧還可以有效撲救電氣火災(zāi)。2）、細(xì)水霧滅火系統(tǒng)以易取價(jià)廉的水為滅火劑，資源利用率和環(huán)境保護(hù)方面的指標(biāo)均優(yōu)于其它滅火系統(tǒng)。細(xì)水霧滅火系統(tǒng)使水的利用率大大提高，和水噴霧滅火系統(tǒng)相比，水的利用率提高3倍以上；和水噴淋滅火系統(tǒng)相比，水的利用率提高6倍以上。3）、細(xì)水霧滅火系統(tǒng)滅火機(jī)理為物理滅火，滅火速度比起化學(xué)滅火慢得多。4）、細(xì)水霧滅火系統(tǒng)對水和環(huán)境溫度要求嚴(yán)格。細(xì)水霧儲(chǔ)水器應(yīng)充裝純凈水，一般應(yīng)采用經(jīng)過處理的可飲

18、用水。儲(chǔ)水器的水應(yīng)定期更換，防止水存放時(shí)間長后滋生物堵住噴孔。細(xì)水霧滅火系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置在環(huán)境溫度4-50的專用設(shè)備間內(nèi)，因?yàn)闇囟冗^低會(huì)使水結(jié)冰，溫度過高會(huì)使儲(chǔ)罐內(nèi)的水溫升高，產(chǎn)生氣化或熱交換，并可能產(chǎn)生水垢或滋生物，影響水質(zhì)。因?yàn)樗资艿轿廴净蚱渌h(huán)境影響，所以細(xì)水霧系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置在專用房間。5）細(xì)水霧滅火系統(tǒng)應(yīng)用于全淹沒滅火，其滅火能力更多地依賴于噴頭的技術(shù)參數(shù)的選擇以及保護(hù)對象的形狀和位置。就目前產(chǎn)品的技術(shù)水平，細(xì)水霧產(chǎn)品還達(dá)不到將水霧霧滴均勻分布到整個(gè)保護(hù)空間。細(xì)水霧系統(tǒng)滅遮擋火有很大難度，當(dāng)噴頭與火焰之間有障礙物時(shí)，火焰附近的溫度不能很快地降下來，滅火時(shí)間將會(huì)延長，所以并不總能使其熄滅。這是由于障礙物的阻擋作用使細(xì)水霧在障礙物的表面沉積下來，減少了水霧的數(shù)量和動(dòng)量。特別是預(yù)制型懸掛式滅火裝置，由于其儲(chǔ)水的數(shù)量和動(dòng)量有限，還不能全淹沒滅火應(yīng)用，其局部保護(hù)應(yīng)用的范圍也很有限。在該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用指標(biāo)上，目前細(xì)水霧滅火系統(tǒng)比超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)差得多，也比不上氣體滅火系統(tǒng)。6）、細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的性能取