近年來,隨著哈龍?zhí)娲镩_發(fā)研究的不斷深入,人們對(duì)替代物的認(rèn)識(shí)也逐步加深,各類新型替代產(chǎn)品不斷面世。在我國,目前使用較多的替代產(chǎn)品主要有二氧化碳(CO2)、FM-200(七氟丙烷)、氣溶膠、煙烙盡(INERGEN)等四種產(chǎn)品,這些技術(shù)比較成熟,各種性能相對(duì)合理,符合我國現(xiàn)行《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和其他相關(guān)法規(guī)要求,因此具有較好的實(shí)際推廣價(jià)值。
氣溶膠是作為其中一種新興的高效滅火劑,它能通過激發(fā)而在自身內(nèi)部發(fā)生氧化還原燃燒反應(yīng),產(chǎn)生凝聚型氣溶膠,是一種類似于氣體的物質(zhì),能長時(shí)間以懸浮狀態(tài)駐留在火災(zāi)空間,具有很高的滅火能力,已越來越受到人們的重視,應(yīng)用日益廣泛,目前我國許多省份都已制定了相應(yīng)的氣溶膠滅火系統(tǒng)的地方標(biāo)準(zhǔn),加速了它的推廣和應(yīng)用。
但是,傳統(tǒng)意義的氣溶膠滅火劑是靠自身的燃燒反應(yīng)所產(chǎn)生的氣溶劑來撲滅火災(zāi)的,由于在釋放過程中需要經(jīng)過熱燃燒反應(yīng),導(dǎo)致產(chǎn)生的高溫會(huì)造成一定的危害。同時(shí),滅火劑釋放速度慢,適用于封閉空間也限制了它的應(yīng)用。因此,一種新型的冷氣溶膠滅火劑——脈沖超細(xì)干粉滅火劑便應(yīng)運(yùn)而生,以其安全、環(huán)保、高效的特點(diǎn),越來越受到人們的關(guān)注。目前,我國已有7座城市的公交車發(fā)動(dòng)機(jī)艙室內(nèi)安裝了該滅火裝置,并成功抑制了數(shù)十起初起火災(zāi),效果明顯。
1.1概念
氣溶膠是液體或固體微粒懸浮于氣體分散介質(zhì)中形成的一種溶膠。由于微粒粒子的分散度在空氣中較高(0.01~1微米之間),因此在靜止的空氣中不會(huì)沉降。干粉作為常用的A、B、C類及電氣火災(zāi)的滅火劑,當(dāng)干粉滅火劑的粒子被粉碎到直徑為10~0.25微米之間,符合塵霧粒徑的范圍以后,在空氣中形成的超細(xì)干粉滅火劑就將具備很好的物理化學(xué)性質(zhì)。
1.2滅火劑特性
超細(xì)干粉滅火劑的特性主要有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn):1.超細(xì)干粉滅火劑具備氣體滅火劑的動(dòng)力性質(zhì),有利于滅火劑擴(kuò)散、分布,可以達(dá)到全淹沒滅火的目的;2.干粉滅火劑粒子被粉碎以后,分散度增高,總面積增大,極易與周圍介質(zhì)相互作用,滅火效能大幅度提高,火場上已經(jīng)被撲滅的火焰就不可能再復(fù)燃;3.干粉本身及其滅火后的殘留物性質(zhì)穩(wěn)定,不會(huì)污染設(shè)備,且易于清理。正是具有了高效的滅火性能和低廉的成本,使得氣溶膠超細(xì)干粉滅火劑成為一種新型的哈龍?zhí)娲a(chǎn)品。
2脈沖超細(xì)干粉自動(dòng)滅火裝置
2.1概念
脈沖滅火技術(shù)是當(dāng)今最高效的滅火技術(shù),由于滅火時(shí)間通常小于1秒,而且對(duì)應(yīng)用場所的密封性沒有要求,因此非常適用于非封閉空間或室外的保護(hù)對(duì)象。
脈沖超細(xì)干粉自動(dòng)滅火裝置是由脈沖超細(xì)干粉滅火裝置、啟動(dòng)組件或熱敏線、消防電源及顯示盤等組成的自動(dòng)滅火裝置。
2.1分類
脈沖超細(xì)干粉自動(dòng)滅火裝置分無源型脈沖超細(xì)干粉自動(dòng)滅火裝置和有源型脈沖超細(xì)干粉自動(dòng)滅火裝置兩種。
無源型脈沖超細(xì)干粉自動(dòng)滅火裝置是在火災(zāi)發(fā)生后,無需外部消防報(bào)警設(shè)備,滅火裝置能自發(fā)啟動(dòng),脈沖式噴射超細(xì)干粉的自動(dòng)滅火裝置,適用于無人值守場所。
有源型脈沖超細(xì)干粉自動(dòng)滅火裝置是在火災(zāi)發(fā)生后,依靠外部消防報(bào)警設(shè)備,手動(dòng)或自動(dòng)啟動(dòng),脈沖式噴射超細(xì)干粉的滅火裝置,適用于經(jīng)常有人停留的場所。
2.3滅火原理
滅火裝置受啟動(dòng)組件或熱敏線傳遞的溫度信號(hào),固態(tài)氣體發(fā)生劑迅速產(chǎn)生大量氣體。迅速膨脹的氣體壓力將底部密封的鋁箔沖破,并將超細(xì)滅火干粉迅速送入火場,在保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)形成局部全淹沒狀態(tài)?;鹧嬖跉怏w的物理和超細(xì)干粉的化學(xué)作用下被撲滅。啟動(dòng)方式為屋頂集熱區(qū)達(dá)到68攝氏度和熱敏線周圍達(dá)到170攝氏度時(shí),分區(qū)或同時(shí)啟動(dòng)。
2.4系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)
根據(jù)脈沖超細(xì)干粉滅火劑特點(diǎn)研制開發(fā)的脈沖超細(xì)干粉自動(dòng)滅火裝置,是遇火能瞬間啟動(dòng),脈沖噴射超細(xì)干粉滅火劑的無管網(wǎng)、無氣瓶式自動(dòng)滅火裝置,該項(xiàng)技術(shù)體現(xiàn)了“快速響應(yīng)、早期抑制、高效滅火”這一消防先進(jìn)理念,是當(dāng)今世界各國爭相研制的前沿技術(shù)。與傳統(tǒng)固定式氣體滅火系統(tǒng)相比,具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.滅火的有效性強(qiáng)
脈沖超細(xì)干粉自動(dòng)滅火裝置可以應(yīng)用在配電室的配電柜中、電纜溝、電纜夾層、通訊機(jī)站等無人值守和傳統(tǒng)手段不能解決的場所,能實(shí)現(xiàn)無源自發(fā)啟動(dòng),能在著火初期將或滅掉,實(shí)現(xiàn)早期抑制,減少損失。如在電纜隧道、電纜夾層、電纜豎井內(nèi)部環(huán)境一般空間比較狹小,或長度較長、高度較高,支架密布,條件復(fù)雜。在類似場所使許多有管網(wǎng)的滅火系統(tǒng)難以發(fā)揮作用,而該裝置特別適用于類似的場所。
《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB-50229-96)在第9.3.3條規(guī)定“電纜夾層及電纜豎井宜設(shè)置懸掛式氣體自動(dòng)裝置”,在第9.4.2規(guī)定“重要的無人值班的變電所,宜設(shè)置懸掛式氣體自動(dòng)滅火裝置”。據(jù)調(diào)查了解,上述這些場所大多數(shù)因?yàn)橐?guī)模不大或因?yàn)樵O(shè)置有困難而未設(shè)置固定式自動(dòng)滅火系統(tǒng),同時(shí)也未按規(guī)定設(shè)置懸掛式氣體自動(dòng)滅火裝置。這是因?yàn)槟壳皯覓焓綒怏w自動(dòng)滅火裝置均為“哈龍”產(chǎn)品,即將面臨淘汰,目前又無理想的氣體類替代品。致使這些部位處在一種無自動(dòng)滅火裝置保護(hù)的狀態(tài)下,一旦發(fā)生火災(zāi)就又可能擴(kuò)大蔓延。國內(nèi)外一些冶金鋼鐵企業(yè)就曾多次發(fā)生過電纜夾層和隧道的火災(zāi),造成了重大損失。即使是這些部位可以設(shè)置固定式氣體自動(dòng)滅火裝置,也因其保護(hù)范圍和對(duì)環(huán)境的要求高而使得建設(shè)投資和運(yùn)行成本較高。脈沖超細(xì)干粉自動(dòng)滅火裝置的問世在一定程度上填補(bǔ)了目前無理想的懸掛式氣體自動(dòng)滅火裝置的空白,彌補(bǔ)了固定式氣體自動(dòng)滅火裝置在使用上的一些局限性。
2.系統(tǒng)簡單、成本低
脈沖超細(xì)干粉自動(dòng)滅火裝置不需要設(shè)置專門的儲(chǔ)瓶間,占地面積小,無需電源和復(fù)雜的電控設(shè)備及管線,無需專門的煙、溫感探測器,避免了誤動(dòng)作的可能,系統(tǒng)施工簡單、可靠性高,節(jié)約了建筑面積,大幅度降低了工程造價(jià)。
3.滅火劑用量小、滅火費(fèi)用低
傳統(tǒng)固定式氣體滅火系統(tǒng)把較大封閉空間的房間作為防護(hù)區(qū),而脈沖超細(xì)干粉自動(dòng)滅火裝置只按保護(hù)對(duì)象計(jì)算面積或體積來確定滅火劑的用量,用量大為減少,降低了一次滅火的費(fèi)用。
3工程實(shí)例對(duì)比
根據(jù)《高層民用建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50045-95),在柴油發(fā)電機(jī)房應(yīng)設(shè)置自動(dòng)滅火系統(tǒng)。然而無論是用水噴霧還是氣體滅火手段,都因?yàn)槠湓靸r(jià)、維護(hù)費(fèi)用高等原因,在很多高層民用建筑中沒有配置自動(dòng)滅火系統(tǒng)。脈沖超細(xì)干粉自動(dòng)滅火裝置以其造價(jià)低廉、免維護(hù)、設(shè)計(jì)簡單收到了各方的歡迎。下面,筆者模擬一個(gè)10m×5m×5m的發(fā)電機(jī)房,將CO2氣體滅火系統(tǒng)、七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)、脈沖超細(xì)干粉自動(dòng)滅火裝置的系統(tǒng)功能及造價(jià)作一比較,見表1。
從三種滅火系統(tǒng)的性能價(jià)格比可見,改用脈沖超細(xì)干粉自動(dòng)滅火裝置后,設(shè)備的工程造價(jià)大幅度降低了,滅火效率反而有了很大的提高。
表1三種滅火系統(tǒng)功能及造價(jià)對(duì)照表
滅火系統(tǒng)項(xiàng)目名稱CO2氣體滅火系統(tǒng) 七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng) 脈沖超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)
滅火介質(zhì) CO2 HFC-227ea烷類 無機(jī)鹽
儲(chǔ)存溫度 0℃—50℃ -10℃—50℃ -40℃—85℃
滅火濃度 58% 8.3% 0.55kg/m2
設(shè)計(jì)用量 486kg 175.5kg 20kg(按保護(hù)物投影面積)
數(shù)量 11個(gè)70L儲(chǔ)氣瓶 3個(gè)70L儲(chǔ)氣瓶 5個(gè)4kg超細(xì)干粉
儲(chǔ)瓶間 需3×3的房間 需1.2×1.5的房間 不需要
儲(chǔ)瓶間造價(jià) / / /
儲(chǔ)存壓力 150kg/cm2(超高壓) 42 kg/cm2(高壓) 無
啟動(dòng)方式 手動(dòng)、煙感聯(lián)動(dòng) 手動(dòng)、煙感聯(lián)動(dòng) 煙感聯(lián)動(dòng),現(xiàn)場自動(dòng)
滅火時(shí)間 60秒 10秒 小于1秒
安裝 復(fù)雜(高壓容器及高壓管路) 復(fù)雜(高壓容器及高壓管路) 簡單
安全性 泄漏可令人窒息死亡 低毒 安全
噴放后 需及時(shí)機(jī)械排煙,且長時(shí)間不能進(jìn)入 需及時(shí)機(jī)械排煙 不需要機(jī)械排煙
維護(hù) 復(fù)雜 復(fù)雜 免維護(hù)
泄壓口設(shè)置 需要 需要 不需要
工程造價(jià) 約70000元 約61500元 約35000元
4.幾點(diǎn)建議
1.脈沖超細(xì)干粉自動(dòng)滅火裝置投資較少,滅火更及時(shí),在許多工業(yè)帶電設(shè)備供電系統(tǒng)火災(zāi)中,如電纜井、電纜溝等電纜設(shè)施、儲(chǔ)物倉庫、機(jī)電設(shè)備間、車輛發(fā)動(dòng)機(jī)艙室、機(jī)電柜和通訊、電力領(lǐng)域的一些無人值守基站等其他貴重設(shè)備引起的火災(zāi)尤為適用,因此,筆者認(rèn)為,可適當(dāng)擴(kuò)大其使用的范圍。
2.建議國家有關(guān)部門應(yīng)加快對(duì)這種系統(tǒng)適用性的研究,盡早制定出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范,明確其適用范圍和要求,在國家沒有具體規(guī)定之前,各地可制定相應(yīng)的地方標(biāo)準(zhǔn),以指導(dǎo)工程實(shí)踐。