“哈龍”滅火劑是目前為止,被世界公認(rèn)的最好的滅火劑,但到上世紀(jì)八十年代,人們認(rèn)識(shí)到它對(duì)大氣臭氧層有強(qiáng)烈的破壞作用,已威脅到人類(lèi)的生存環(huán)境,各國(guó)相繼采取措施,逐步淘汰哈龍滅火劑;根據(jù)聯(lián)合國(guó)環(huán)境署《蒙特利爾協(xié)議書(shū)》和我國(guó)政府批準(zhǔn)執(zhí)行的《中國(guó)消耗臭氧層物質(zhì)逐步淘汰國(guó)家方案》規(guī)定,我國(guó)已于 2005 年 12 月 31 日完全停止哈龍 1211 的生產(chǎn)和使用, 2010 年將完全停止哈龍 1301 的生產(chǎn)和使用;因而干粉滅火劑以其經(jīng)濟(jì)、高效的滅火性能,成為我國(guó)滅火劑中的主力軍,被業(yè)界廣泛應(yīng)用,特別是近幾年一些科研單位和消防企業(yè)積極進(jìn)行干粉滅火劑新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和研究,使干粉家族新品倍出,尤以超細(xì)干粉滅火劑代表了干粉家族目前的最高水平,那么,超細(xì)干粉與普通干粉的性能差別主要體現(xiàn)在哪些方面呢?我們不妨以?xún)煞N產(chǎn)品應(yīng)用于電纜廊道等場(chǎng)所進(jìn)行比較。
20世紀(jì)30年代,美國(guó)Ansul公司首先開(kāi)發(fā)出碳酸氫鈉為基料的干粉滅火劑。它是由具有滅火效能的無(wú)機(jī)鹽和少量的添加劑經(jīng)干燥、粉碎、混合而成微細(xì)固體粉末(粉末的粒徑大小及分布對(duì)滅火效果有很大的影響)組成。
按照干粉滅火的范圍可劃分為三大類(lèi):ABC類(lèi):ABC干粉滅火劑以磷酸銨鹽為基料,適當(dāng)添加防潮劑、防結(jié)塊劑、流動(dòng)促進(jìn)劑等組成??捎糜趽渚瓤扇家后w、氣體及帶電設(shè)備的火災(zāi)和一般固體物質(zhì)的火災(zāi)。BC類(lèi):以碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氯化鉀、氯化鈉等為基料,可以撲滅BC類(lèi)火災(zāi)。適用于易燃、可燃液體、氣體及帶電設(shè)備的初期火災(zāi),不適合固體類(lèi)物質(zhì)火災(zāi)。D類(lèi):基料是低共熔三元氯化物,適用于撲滅K、Na、Mg等活潑金屬燃燒引起的火災(zāi)。(滅D類(lèi)火災(zāi)的干粉現(xiàn)在少有生產(chǎn))本文也暫不考慮此類(lèi)干粉滅火劑。只談?wù)劤R?jiàn)的普通干粉滅火劑。
干粉滅火劑與水、泡沫、二氧化碳等滅火劑相比,在滅火效率,滅火面積、等效單位滅火成本三個(gè)方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于后者。優(yōu)點(diǎn)還包括:其滅火速率快,制作工藝過(guò)程不復(fù)雜,使用溫度范圍廣,對(duì)環(huán)境無(wú)特殊要求,使用方便,不需要外界動(dòng)力、水源。和鹵代烷相比,另外它還具有無(wú)毒、無(wú)污染、安全等優(yōu)點(diǎn)??偟恼f(shuō)來(lái)干粉滅火劑,是“哈龍”很好的替代品。干粉滅火劑正是以其經(jīng)濟(jì)、高效的滅火性能,成為我國(guó)滅火劑中的主力軍。
干粉滅火劑的一些瑕疵:,先從干粉滅火劑的結(jié)構(gòu)說(shuō)起:干粉滅火劑主要由活性滅火組分、疏水成分、惰性填料組成。其中疏水成分主要有硅油和疏水白炭黑,惰性填料種類(lèi)繁多,主要起防振實(shí)、結(jié)塊,改善干粉運(yùn)動(dòng)性能,催化干粉硅油聚合以及改善與泡沫滅火劑的共容等作用。硅油和疏水白炭黑共同構(gòu)成干粉的疏水組分,圍繞在滅火組分粒子周?chē)纬莎B加的斥水場(chǎng)共同保持干粉的斥水性,防潮性。硅油和白碳黑的比例不適中,生產(chǎn)過(guò)程中封閉性不夠好,使干粉滅火劑的斥水效果差,容易吸潮。干粉粉末的粒徑大小及分布對(duì)滅火效果有很大的影響粒徑大,普通干粉滅火劑的粉劑中多有大于0.25 mm的粉粒;這些噴粉在管中運(yùn)動(dòng)速度慢,會(huì)導(dǎo)致噴粉不連續(xù),全淹沒(méi)效果差,對(duì)滅火效能有嚴(yán)重影響;含水率問(wèn)題,新版干粉滅火劑檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有含水率檢測(cè)一項(xiàng),雖然其它檢測(cè)項(xiàng)目間接限制了干粉含水率,但由于不少生產(chǎn)廠(chǎng)家受檢測(cè)設(shè)備及時(shí)間限制,在檢驗(yàn)干粉時(shí)僅僅測(cè)試斥水性等幾個(gè)易測(cè)試的指標(biāo),使得干粉經(jīng)過(guò)一定時(shí)期會(huì)發(fā)生微小結(jié)塊現(xiàn)象,更影響其使用性能。
二、超細(xì)干粉滅火劑的特點(diǎn)和性能 相對(duì)傳統(tǒng)型普通干粉而言,超細(xì)干粉滅火劑屬于目前干粉家庭中的最新產(chǎn)品,公安部已于 2006 年三月一日頒布了 GA578-2005 《超細(xì)干粉滅火劑》的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),湖北省出臺(tái)的地方標(biāo)準(zhǔn)《超細(xì)干粉無(wú)管網(wǎng)滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)超細(xì)干粉明確概念為:“ 通過(guò)加壓、噴射,產(chǎn)生具有滅火性能的冷氣溶膠,平均粒徑不大于 5μm 的固體粉末滅火劑?!?nbsp;
“雙龍”牌超細(xì)干粉滅火劑是在普通干粉的基礎(chǔ)上研發(fā)的一種新型滅火劑,是目前國(guó)內(nèi)首家按新標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)國(guó)家固定滅火系統(tǒng)和耐火構(gòu)件質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè)的滅火劑,而且它的主要滅火組分是采用一種新型材料,完全區(qū)別于其它干粉的滅火劑,其主要特點(diǎn)表現(xiàn)在它可以自然防潮,具有良好的松散性、彌散性和良好的電絕緣性,并具有獨(dú)特的抗復(fù)燃性能,對(duì)深位火災(zāi)尤其有效;由于不須采用硅油包裹工藝防潮,因而具備能加工至微米及以下的條件,其滅火效率在普通干粉的基礎(chǔ)上提高了近10倍,能夠迅速地控制火勢(shì)和撲滅火災(zāi), 滅火時(shí)間在幾秒鐘內(nèi)完成, 而且不易受火場(chǎng)地形、溫度等環(huán)境條件的影響,超細(xì)干粉成功地將干粉滅火拓展到自動(dòng)滅火領(lǐng)域。 對(duì)人畜無(wú)毒或低毒, 對(duì)環(huán)境的影響甚微。據(jù)國(guó)家科技部門(mén)的查新資料顯示,該滅火劑是目前世界上所有滅火劑中“滅火濃度最低、滅火效率最高、滅火速度最快”的一種。
關(guān)于干粉的滅火機(jī)理一般而言,學(xué)術(shù)界認(rèn)為有如下兩種可能性存在: 一是均相機(jī)理:其作用方式為干粉在火焰中分解汽化、產(chǎn)生大量游離基,進(jìn)入氣相與燃燒產(chǎn)物的游離基相作用,從而終止燃燒反應(yīng)鏈。 二是非均相機(jī)理:高溫燃燒產(chǎn)物產(chǎn)生的游離基與干粉的固體表面作用 , 終止燃燒反應(yīng)鏈。
而在近些年來(lái),國(guó)外又有人提出了新的滅火機(jī)理 —— 吸熱滅火機(jī)理。該種機(jī)理認(rèn)為,由于干粉吸收了大量的熱能,使燃燒的反應(yīng)鏈不能持續(xù)下去而滅火。認(rèn)為干粉中只有小于某一特定粒徑的粒子(即小粒子)在火焰中完全分解汽化,吸收大量的熱能,在滅火中起主要作用。
超細(xì)干粉滅火作用機(jī)理是以化學(xué)滅火為主,物理滅火為輔;主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1、有效抑制有焰燃燒
作為一種鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。在有焰燃燒過(guò)程中燃料分子在燃燒產(chǎn)生的高溫作用下被活化,在有氧條件下產(chǎn)生大量自由基或活性基因,在此類(lèi)具有高能量的自由基傳播反應(yīng)基礎(chǔ)上,燃燒過(guò)程持續(xù)進(jìn)行;當(dāng)超細(xì)干粉滅火劑釋放后,在常壓氮?dú)怛?qū)動(dòng)下,滅火劑與火焰充分混合,滅火組分迅速捕獲燃燒自由基,使得燃燒反應(yīng)產(chǎn)生的自由基消耗速度大于產(chǎn)生速度,由于缺乏燃燒所必須的活性自由基,燃燒鏈?zhǔn)椒磻?yīng)過(guò)程即告終止,火焰迅速熄滅。
2、對(duì)表面燃燒強(qiáng)窒息作用
超細(xì)干粉對(duì)撲滅有焰燃燒有很好的速率和效率,而且對(duì)一般固體物質(zhì)的表面燃燒(陰燃)有很好的熄滅作用。當(dāng)超細(xì)干粉粉體與高溫燃燒物表面接觸時(shí),發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng),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?chē)諝飧糸_(kāi),使燃燒窒息。
3、遮隔火焰熱輻射、冷卻被保護(hù)物。
滅火劑釋放時(shí)產(chǎn)生的高濃度粉沫與火焰相混合,產(chǎn)生的分解吸熱反應(yīng)有效吸收火焰的部分熱量,而在分解反應(yīng)產(chǎn)生的一些副產(chǎn)品,如:二氧化碳、水蒸氣等,對(duì)燃燒區(qū)的氧濃度也具有部分稀釋作用,使火的燃燒反應(yīng)減弱。
另?yè)?jù)環(huán)保部門(mén)和藥檢部門(mén)檢測(cè)結(jié)果顯示:超細(xì)干粉滅火劑對(duì)大氣臭氧層耗減潛能值(ODP)為零,溫室效應(yīng)潛能值 (GWP) 為零,對(duì)人體皮膚和呼吸道無(wú)刺激,對(duì)保護(hù)物無(wú)腐蝕,無(wú)毒無(wú)害。滅火后殘留物易清理,可廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和生活各種場(chǎng)所。
三、普通干粉與超細(xì)干粉應(yīng)用于電纜廊道保護(hù)中的裝置比較
普通干粉由于斥水效果差容易吸潮,經(jīng)過(guò)一定時(shí)期就會(huì)發(fā)生結(jié)塊現(xiàn)象,影響其使用性能,為解決這一缺陷,普通干粉的滅火裝置只有采用燃?xì)鈫?dòng)方式,使用火藥爆炸瞬間產(chǎn)生巨大的氣體推出滅火劑,雖然可以釋放出大部分滅火劑,但并不能提高普通干粉的全淹沒(méi)性能,特別是應(yīng)用于電纜廊道的火災(zāi)中,由于電纜廊道中電纜縱橫交錯(cuò),電纜橋架多層布置,普通干粉釋放后因粒徑大,迅速沉降且不能繞過(guò)障礙物,這種裝置單具應(yīng)用于某一個(gè)平面部位進(jìn)行局部保護(hù)倘能有效,如果多具同時(shí)應(yīng)用,巨大的沖擊波會(huì)對(duì)保護(hù)物有二次破壞,甚至造成新的災(zāi)害,尤其是地下工程中如果有沼氣或粉塵等,會(huì)發(fā)生連鎖爆炸,摧毀整個(gè)設(shè)施;所以這種裝置根本不能進(jìn)行這種復(fù)雜場(chǎng)所的滅火。
燃?xì)鈫?dòng)(亦稱(chēng)脈沖啟動(dòng))的干粉裝置是定向釋放,外形如一圓柱體,其圓柱體底部用鋁箔封閉,當(dāng)火藥爆炸時(shí),產(chǎn)生的氣體帶動(dòng)普通干粉滅火劑從裝置底部噴放而出,其保護(hù)的面積非常有限,而一些工程應(yīng)用中,有人把這種裝置設(shè)計(jì)到電纜廊道,且兩具滅火裝置之間的距離達(dá)到八米,這是絕對(duì)不可能保護(hù)到的,也是不科學(xué)的,目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有哪一個(gè)行業(yè)以上的標(biāo)準(zhǔn)中有這樣的規(guī)范可依,如果真的發(fā)生火災(zāi),其后果不堪設(shè)想!
超細(xì)干粉滅火劑的粒徑小,能懸浮在空間且繞過(guò)障礙物進(jìn)行全淹沒(méi)滅火,并由于其本身具整體防潮功能,因而可以采用技術(shù)成熟的隋性氣體驅(qū)動(dòng),武漢綠色消防器材有限公司生產(chǎn)的超細(xì)干粉自動(dòng)滅火裝置用氮?dú)庾鲃?dòng)力,驅(qū)使滅火裝置內(nèi)超細(xì)干粉滅火劑噴出進(jìn)行滅火;屬無(wú)聲啟動(dòng),類(lèi)氣體方式滅火,氮?dú)鈮毫?.2MPA,安全可靠,對(duì)保護(hù)物無(wú)任何損害,所填充的超細(xì)干粉滅火劑除綠色環(huán)保特征外,其滅火效率高、滅火速度快、滅火濃度低的特點(diǎn)完全符合當(dāng)今消防最高要求,特別是懸掛式、柜式、壁裝式、均能與火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)接口,組成無(wú)管網(wǎng)自動(dòng)滅火系統(tǒng);安裝簡(jiǎn)便,成本低;能撲滅較大空間的火災(zāi),全淹沒(méi)滅火或局部保護(hù)滅火的應(yīng)用方式靈活選擇;有三種啟動(dòng)方式:電控啟動(dòng)、定溫啟動(dòng)、熱啟動(dòng),可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境靈活運(yùn)用,應(yīng)用范圍非常廣泛,特別適合鋼鐵、電力、化工、油田等企業(yè)的電纜隧道、夾層、液壓站等場(chǎng)所的各類(lèi)火災(zāi)。
無(wú)管網(wǎng)以懸掛式為代表,安裝方便,無(wú)須穿墻打孔,電控和熱啟動(dòng)都能實(shí)現(xiàn)多具同時(shí)啟動(dòng),武漢綠色消防器材有限公司最近開(kāi)發(fā)的多孔噴頭,將噴射角度調(diào)整到90度,單邊的有效噴射距離可以達(dá)到三米,在應(yīng)用上還可設(shè)計(jì)定向安裝,裝置之間的安裝距離可以達(dá)到立米,針對(duì)電纜橋架多層布置是非常有效的。
電控啟動(dòng):可以與市場(chǎng)上通用的報(bào)警控制器接口,我們可以設(shè)定當(dāng)報(bào)警主機(jī)接收到探測(cè)器一個(gè)獨(dú)立訊號(hào),主機(jī)只報(bào)警;當(dāng)主機(jī)接收兩個(gè)獨(dú)立訊號(hào)后,報(bào)警并延時(shí)三十秒后,給滅火裝置輸送二十四伏電源啟動(dòng)滅火裝置,并能實(shí)現(xiàn)分區(qū)啟動(dòng),反饋釋放信號(hào),并與其它設(shè)備聯(lián)動(dòng)等多種功能。
溫控啟動(dòng):懸掛式滅火裝置上安裝有定溫噴頭,感溫元件從57度到141度可選配,環(huán)境溫度可以從-40度到+55度,當(dāng)一個(gè)保護(hù)區(qū)不超過(guò)八具時(shí),可選用定溫式啟動(dòng)。
熱啟動(dòng):當(dāng)一個(gè)保護(hù)區(qū)的滅火裝置超過(guò)八具時(shí),也可采用熱啟動(dòng);即用熱敏線(xiàn)連接,將防護(hù)區(qū)內(nèi)的多具滅火裝置連接在一起,能實(shí)現(xiàn)同時(shí)啟動(dòng)。
現(xiàn)代消防的要求是早期抑制、快速反應(yīng)、高效滅火;工業(yè)消防在選擇產(chǎn)品時(shí)要考慮針對(duì)性,所選滅火劑要適合被保護(hù)物的特性和要求,同時(shí)更要考慮其安全性,因而在選擇自動(dòng)滅火方面普通干粉與超細(xì)干粉之間的性能是顯而易見(jiàn)的。