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超細干粉滅火原理介紹

2019-08-26 17:39:14

窒息、冷卻、輻射的遮隔及有焰燃燒的化學抑制作用是超細粉體滅火效率的集中體現,其中化學抑制作用是其滅火的基本機理。

對有焰燃燒的抑制作用

有焰燃燒是一種鏈式反應過程。燃燒分子在燃燒的高溫下或其它形成的能量下被活化,在氧氣的存在下產生自由基或是活性團機,并靠這些具有很高能量的自由基傳播反應,維持燃燒的進行。OH和H是維持燃燒鏈式反應的關鍵自由基,它們具有很高的能量,非?;顫?,一旦生成,就立即發生下一步反應,生成更多的自由基,使燃燒過程得以延續,且不斷擴大。超細粉體中的滅火組分使對燃燒的反應的不活性物質,當它們進入燃燒區與火焰中的自由基接觸時,自由基被瞬時吸附在粉末表面,并發生如下的反應:

M (粉末)+OH(自由基)→MOH       MOH+H(自由基)→M+H2O

上述反應的結果使火焰中的OH和H被消耗的速度大于生產的速度,OH和H很快就耗盡,鏈式反應歷程即被中止,火焰即熄滅。上述作用稱為對燃燒的化學抑制作用和負催化作用。

對表面燃燒的熄滅作用

以磷酸銨鹽類基料的超細粉體不僅可以撲滅有焰燃燒,而且還可以撲滅一般固定物質的表面燃燒(陰燃)。超細粉體晶體與灼燒物質表面接觸時,發生一系列的化學反應,反應產生的磷酸(HPO3)或聚磷酸氨在固體表面的高溫作用下被熔化并形成一個玻璃狀覆蓋層,并滲透到燃燒表面的孔內。這層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。

冷卻、窒息與對熱輻射的遮蓋作用

超細粉體滅火劑的基料在火焰的高溫下發生一系列的分解反應,分解反應產生的一些不活性體如二氧化碳、水蒸氣等,可吸收火焰的部分熱量,并對燃燒區的氧濃度稀釋,從而起到冷卻和窒息作用。使用超細粉體滅火時,大量的粉末以霧狀形式噴向火焰,當與火焰相混合,可以降低殘存火焰對燃燒物表面的熱輻射。磷酸鹽等混合物還具有導致碳化的作用,它附著于燃燒物表面炭化。炭化層是熱的不良導體,可使火焰的溫度降低,使燃燒過程變的緩慢。這些作用是超細粉體滅火劑附加的對熱的輻射遮隔。

超細粉體滅火的原理與常用的ABC滅火劑相似,但滅火效能卻能達到普通干粉滅火劑的6~10倍。這是因為超細粉體滅火劑滅火組分的粒徑比常用的干粉滅火劑粒徑小得多。

常用干粉滅火劑粒徑及滅火效能

常用的干粉滅火劑的粒徑在10μm--75μm之間,定量的粉體中小粒子所占得比例小,所具有的比表面積也相對小。同時,由于每個粒子的質量比較大,受熱分解的速度慢,因而其滅火能力受到限制。粒子質量較大,沉降的速度快,彌漫性相對差,用于空間全淹沒滅火效果也不理想,顯然干粉滅火劑的粒徑直接影響其滅火效能。

超細粉體滅火劑的粒徑及滅火效能

超細粉體滅火劑的平均粒徑小于或等于5μm,90%的粒徑小于或等于10μm。該滅火劑全淹沒應用滅火濃度實測小于95g/m

眾所周知,就化學滅火劑而言,顆粒尺寸與滅火效能之間成反比關系。這是因為由于顆粒的細化,顆粒的表面原子與總原子之比而大幅度增加,所以具有很高的化學活性和比表面積。在滅火過程中,粉末與火焰的接觸面就會大大增加,粉末對自由基的吸附能力也會大大提高,故滅火效能急劇提高。由于顆粒質量小,活性大,經加壓噴射,可在保護空間形成均勻分布相對穩定的氣溶膠,所以不僅滅火效能高,使用方法和范圍也不同于一般傳統干粉滅火劑。

超細干粉滅火劑是近幾年來哈龍滅火劑替代研究的最新技術成果,是亞納米技術(超細技術)應用于固體滅火劑領域的具體應用。超細干粉滅火劑可以充裝目前通常使用的手提式滅火器、推車式滅火器、懸掛式滅火裝置、柜式滅火裝置和管網滅火系統,廣泛應用于工業和民用建筑以及生產和儲存場所中撲滅A、B、C、E類火災。該滅火劑既可以全淹沒應用滅火,又可以局部保護應用滅火,其滅火速率是水系列滅火劑的40倍以上,滅火效率是哈龍滅火劑的2~3倍,是普通干粉滅火劑的6~10倍。


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