Study on Test Methods for Flow Ability of Superfine Powder Extinguishing Agent

According to the physical and chemical characteristics of superfine powder extinguishing agent,three test methods are selected to measure the flow ability.By studying and comparing various test methods,apparatus and conditions,the optimum method and conditions to test flow property of superfine powder extinguishing agent are confirmed.

喷头构型对超细干粉灭火有效性影响的试验研究

针对磷酸铵盐超细干粉灭火剂,参照行业标准搭建了3 m×3 m×4 m的灭火试验平台,使用装有正庚烷的油池和小罐作为火源,开展了不同喷头构型下全淹没灭火试验,测量了灭火时间以及灭火过程中火焰温度和烟气浓度变化,分析比较了超细干粉喷头结构对灭火有效性的影响。试验结果表明:单喷口喷头无法扑灭空间上部的火焰,多喷口喷头不利于扑灭位于粉体射流间隙的火焰,直立型水喷淋喷头喷出的粉体分布最均匀,全淹没灭火效果最好。火焰温度在粉体施加后均出现迅速下降过程,但对于多喷口喷头和灭火剂用量不足的试验工况,油池火温度会重新上升并维持在略低于正常燃烧状态的温度。空间中的O2和CO体积分数主要取决于油池火焰的熄灭时间。

干粉灭火剂研究及应用进展

干粉类灭火剂是目前消防行业广泛使用的灭火剂类型。综述了普通BC干粉灭火剂、ABC干粉灭火剂及超细干粉灭火剂的研究进展及应用状况。在此基础上,详细分析了3种干粉灭火剂的特点、存在的主要问题及应用前景,提出以碳酸氢钠为基料的BC干粉灭火剂已进入产业发展后期,需要更先进的新配方灭火剂出现;以磷酸铵盐为基料的ABC干粉灭火剂正处于产业鼎盛期,仍有相当的发展空间;超细干粉灭火剂应在灭火机理、配方优化、适用范围等方面开展进一步的研究。还对超细干粉先进、环保,可以替代普通干粉的观点提出了质疑,并提出超细干粉对火焰自由基的消耗主要是物理吸附而非化学反应的观点。

基于超细干粉的电气初期火灾自动灭火技术研究

为解决电气初期火灾扑救难的问题,设计出一种基于磷酸二氢铵超细干粉灭火剂和探火管的新型自动灭火装置。通过实体配电柜灭火试验,研究这种装置的灭火性能。计算分析磷酸二氢铵超细干粉灭火剂临界灭火浓度。结果表明,用探火管式超细干粉灭火装置能快速、高效扑灭配电柜火灾,超细干粉灭火剂最低设计质量浓度仅为75 g/m3,装置响应时间为10~33 s,灭火时间为2~3 s。探火管式磷酸二氢铵超细干粉灭火装置所要求的最低灭火剂设计浓度约为探火管式七氟丙烷灭火装置的1/9,探火管式二氧化碳灭火装置的1/33。

超细粉体灭火介质的表面特性及灭火性能

首先采用一定的超细化方法和表面改性方法,对粉体进行超细化和表面改性处理;其次,选择XT30 ESEM-TMP环境扫描电镜,对碳酸氢钠超细粉体进行表面结构特性的观察和研究,探讨尺寸改变以及采用一定表面改性处理对灭火介质表面结构的影响规律;最后,通过灭火试验平台,对不同粒径的碳酸氢钠超细粉体的灭火性能进行研究,探讨粒径改变对灭火效率的影响.试验结果表明,采用超细化方法和表面改性方法,可以大幅度改善粉体的表面特性,减轻超细化处理后粉体易团聚的缺陷;同时,粉体的灭火性能也得到了大幅度提高.

典型超细干粉与惰性气体的协同灭火效果研究

粉体灭火技术中惰性气体常常作为驱动气体,为改进粉体灭火技术,探究惰性气体与粉体之间的协同灭火作用,应用改进的杯式燃烧器,测试超细KHCO_(3)、超细KH_(2)PO_(4)、超细磷酸铵盐ABC等典型干粉熄灭甲烷火的灭火能力;选用超细KHCO_(3)干粉和超细磷酸铵盐ABC干粉作为研究对象,并选择CO_(2)、N_(2)、He、Ar惰性气体灭火剂,分析气固协同灭火效果。结果表明:灭火能力顺序为超细KHCO_(3)>超细磷酸铵盐ABC干粉>超细KH_(2)PO_(4);超细ABC干粉与4种惰性气体之间具有较好的气固协同灭火效果,协同因子峰值分别为0.47、0.53、0.54和0.51,对应的气体体积分数约为5.5%、5.9%、8.7%和14.4%;而KHCO_(3)干粉与4种惰性气体的协同灭火效果不明显。

超细微粒灭火剂施放与流动性能研究

为了掌握超细微粒灭火剂的施放与流动性能,采用平均粒径为6,μm左右的超细微粒灭火剂为试样,采用基于爆发原理的灭火剂施放装置,在10,m3大小的封闭灭火室进行冷喷实验,对施放后灭火剂微粒的浓度分布进行了测量.结果表明,用爆发式装置施放超细微粒灭火剂后,灭火剂能迅速向四周均匀抛洒,但抛洒后的浓度分布并不均匀,在气流力作用的方向上微粒的浓度较高,角落处浓度最低;施放0.35,s后,气流力影响消失,灭火剂微粒出现自由沉降和扩散,局部空间保持较高的微粒浓度.灭火剂粒径和动力气体发生剂装药的能量释放功率对灭火剂施放效果有较大影响.施放功率越大,微粒在受限空间内扩散越快,分布越均匀.超细化的微粒灭火剂具有全淹没条件下的火灾保护潜力.

铁路隧道设备洞室灭火技术研究进展

介绍铁路隧道设备洞室的基本概况及火灾特点,明确设备洞室火灾类型主要是E类带电设备火灾和A类火灾。介绍国内外相关消防标准规范、研究现状以及我国铁路隧道设备洞室灭火设施配置现状,介绍悬挂式超细干粉自动灭火装置及其应用案例。分析铁路隧道设备洞室灭火技术研究进展及存在的问题,并提出针对电气设备设施内部起火进行初期抑制以及研发具备及时探测和快速高效扑救设备洞室初期火灾功能的灭火装备的研究方向。

无火源释放后冷气溶胶灭火剂运动过程的数值模拟

采用Fluent软件对无火源释放后冷气溶胶灭火剂运动过程进行数值模拟并与实验结果进行对比分析。模拟结果表明:灭火剂微粒释放后主要受驱动气体控制先运动到灭火室底部,受到底部撞击后向上折返到达灭火室顶部,0.5 s左右已有灭火剂微粒到达灭火室顶部;装填1 000 g灭火剂的灭火室内微粒浓度高于500 g的;在1.2MPa的喷射压力下,500和1 000 g 2种充装量灭火剂的弥漫特性均较好;在1.0和1.2 MPa的喷射压力下,2种充装量灭火剂释放后的全淹没效果形成时间较快。与实验对比发现,模拟结果浓度曲线与实验结果有所差别,但是对于灭火剂整体运动情况,两者基本一致。

超细微粒灭火剂抑制单室火灾的试验研究

通过试验测量燃烧区温度的变化过程,研究了超细微粒灭火剂在单室火灾模型下与4种不同类型火焰的相互作用、灭火时间和效果。结果表明,超细微粒灭火剂具有较好的全淹没灭火能力。当1 000g超细微粒灭火剂施放后,位于微粒灭火剂流动路径上的无遮挡火焰(中央火和角落火)能够被迅速扑灭,灭火时间分别为3.9 s和7.2 s;对于火源功率较小的顶棚火,由于火羽流及热泳力的作用,微粒灭火剂能迅速扩散到顶棚,从而能在短时间内将其扑灭,灭火时间约6.3 s;对于遮挡火,其灭火时间较长,约14.3 s。微粒灭火剂浓度对灭火时间有较大影响。当微粒灭火剂的喷射质量为500 g时,虽然中央火、角落火和遮挡火均能被扑灭,但灭火时间都较喷射1 000 g灭火剂时有较长的延长,灭火时间分别为8.1 s,13.9 s和22.2 s。对于需要灭火剂微粒扩散较远距离后灭火的顶棚火,虽然灭火剂在热羽流和热泳力作用下能扩散到顶棚,但因浓度太低,同时由于其他3处火焰熄灭后,灭火室内的氧气消耗速率降低,从而使顶棚火得到足够的氧气,燃烧反应进一步加强,温度反而逐渐升高,不足以将其熄灭。

超细微粒灭火剂冷施放运动特性试验研究

通过激光测量微粒灭火剂释放后在受限空间内各点质量浓度随时间的变化。结果表明,超细微粒灭火剂在受限空间内的运动包括喷射运动和沉降扩散两个过程。前者灭火剂在驱动气流作用下在受限空间顶部、底部及墙壁处积聚,质量浓度较高。后者灭火剂微粒受重力作用发生沉降,同时在湍流气流作用下进行无规则扩散运动,在受限空间顶部质量浓度最低;在受限空间垂直方向的一半高度处,质量浓度较高且波动剧烈;在受限空间底部,当喷射结束后有一个短暂的质量浓度低谷,随着灭火剂微粒发生沉降,质量浓度逐渐升高。喷射压力及喷射质量对灭火剂的运动及质量浓度分布有一定程度的影响,压力过高或过低都会影响超细微粒灭火剂的全淹没灭火效果;喷射质量主要影响湍流驱动在初始阶段的支配地位,进而影响质量浓度大小及分布。喷射压力为1.0MPa,喷射质量为1 000 g时全淹没灭火效果最好。

超细干粉灭火剂局部应用性能研究

分析超细干粉灭火剂局部应用的可行性。建立局部应用超细干粉灭火剂灭油盘火、立体火和仓储货架火的模型。结果表明,超细干粉灭火剂可以采取局部应用的方式灭火和控火,具有较高的灭火效能。研究结果可为GA 578《超细干粉灭火剂》标准的修订提供数据支持。

无火源施放后超细微粒灭火剂运动特性研究

超细微粒灭火剂施放后的运动过程直接影响其灭火效果。通过数值模拟及试验研究灭火剂微粒施放后的流动、扩散和沉降等运动特性。模拟结果表明,灭火剂微粒施放后,向下运动到灭火室底部并撞击后向侧壁运动,随后向顶部运动,易在壁面及壁面底角处聚集。试验表明,微粒的运动分喷射运动和沉降扩散2个过程。前者微粒在驱动气流作用下在灭火室顶部、底部及墙壁处积聚,浓度较高。后者微粒主要受重力作用发生沉降,并在湍流气流作用下进行无规则扩散运动,导致灭火室顶部浓度最低;在灭火室垂直方向的一半高度处,浓度较高但波动剧烈;在灭火室底部,当喷射结束后有一个短暂的浓度低谷,随着微粒发生沉降,浓度逐渐升高。喷射压力对灭火剂的运动及浓度分布影响很大,压力过高或过低都会影响灭火剂微粒的全淹没灭火效果。根据试验结果,喷射压力为1.0 MPa时灭火效果较好。

探火管式超细粉体灭火装置喷射特性

通过冷喷实验测试和理论计算分析,研究探火管式超细粉体灭火装置的喷射特性。结果表明:装置的喷射释放过程可分为高浓度气溶胶释放阶段、低浓度气溶胶释放阶段和驱动气体释放阶段等3个阶段,高浓度气溶胶释放阶段为有效释放阶段;探火管长度对装置喷射剩余率影响较小,在不同条件下均不超过2%;探火管长度对装置有效喷射时间影响较大,探火管越长,装置有效喷射时间就越长。该研究结果可为装置工程设计及应用提供理论依据。

常见钾盐应用于超细干粉灭火剂的可行性研究

采用同步热分析仪对比研究了磷酸二氢钾、硝酸钾、柠檬酸钾应用于超细干粉灭火剂的可行性,通过热重法(TGA)和差式量热法(DSC)分析研究了其热分解性能,并利用超细干粉灭火剂行业标准中的重量法对钾盐进行了吸湿率的测量。实验结果表明,磷酸二氢钾的分解性能较好且吸湿率很低,适合作为超细干粉灭火剂的基础原料;硝酸钾的热分解同时具有助燃和抑制作用,需要进一步的实验来判断是否适用于超细干粉灭火剂;柠檬酸钾吸湿性较强,不适合用于超细干粉灭火剂。

探火管式超细粉体灭火装置灭A类火效能研究

通过1m3全淹没灭火实验,研究探火管式超细粉体灭火装置对A类木垛火和电缆火的灭火效能及机理,并与现有直接探火管式气体灭火装置进行对比分析。结果表明,探火管式超细粉体灭火装置可快速有效扑灭木垛和电缆明火及阴燃火,灭火抑制10min后不发生复燃。实际应用时,建议探火管式超细粉体灭火装置的灭火剂最低设计浓度为90g/m3。探火管式超细粉体灭火装置的灭火效能约是七氟丙烷灭火装置的6倍,约是二氧化碳灭火装置的21倍。

超细粉体灭火装置在电火花成形机床的应用

为了评估超细粉体灭火装置用于电火花成形机床的技术可行性，通过全尺度灭火实验研究与计算分析，研究超细粉体灭火装置对电火花成形机床火灾的灭火有效性，进一步提出适宜的灭火应用方式和灭火剂设计用量计算方法。结果表明，超细粉体灭火装置可迅速、有效扑灭电火花成形机火灾，超细粉体灭火剂的最低灭火用量为90g，装置响应时间为7～24s，灭火时间为1～4s；基于顶部敞口设计模式的电火花成形机床不符合全淹没灭火应用条件，应采用局部灭火应用方式；根据局部应用灭火系统体积法设计方法，提出了超细粉体灭火装置用于电火花成形机床时的灭火剂设计用量计算方法。该研究有助于超细粉体灭火装置的工程设计，对电火花成形机床的火灾防护具有重要意义。

超细粉灭火剂爆炸抛撒仿真与灭火效能研究

为提高高楼灭火的灭火效能、优化设计、降低灭火的成本,针对超细粉体的高楼灭火弹爆炸抛撒的过程和特征进行分析,利用AUTODYN软件对高楼灭火弹的爆炸抛撒过程进行仿真,提出了评估灭火效能的方法。根据爆轰产物等熵膨胀原理和流体动力学理论,通过对灭火剂抛撒各个阶段的理论分析,分析计算了灭火效能,估算灭火弹的灭火威力。建立了灭火剂爆炸抛撒的数学模型,提出了计算灭火剂抛撒半径方法和评估灭火威力的方法,对灭火剂灭火效能的研究有一定的参考意义。

充装条件对超细干粉灭火剂水平直管内喷放流量的影响

为研究不同充装条件下超细干粉灭火剂在水平直管内的气固两相流动特性,搭建超细干粉灭火剂水平直管喷放试验台,改变充装比和起始充装压力,测量管内的沿程压力分布,比较喷放流量和气固比的变化,重点分析了超细干粉灭火剂在水平管内的释放过程、沿程压降和充装比临界值。结果表明,超细干粉灭火剂的释放过程有喷放前期、平稳喷放和喷放后期3个阶段,其中平稳喷放阶段是灭火剂有效作用时间。沿程压降几乎不受灭火剂充装比的影响,但随起始充装压力增大而增大。此外,喷放流量曲线上的临界转捩曲线与气固比计算值曲线上转捩曲线相吻合,起始充装压力为2.5 MPa、4.2 MPa和10 MPa时,喷放流量曲线对应的充装比临界值分别为0.412 kg/L、0.439 kg/L和0.458 kg/L。充装比小于临界充装比时,喷放流量随充装比增大而减小;充装比大于临界充装比时,喷放流量变化不大。而且临界充装比随充装压力单调递增。

氟表面活性剂和氟聚合物(Ⅻ)--含氟灭火剂

介绍了氟表面活性剂在水成膜泡沫灭火剂(AFFF)、氟蛋白泡沫灭火剂(FP)、成膜氟蛋白泡沫灭火剂(FFFP)、抗复燃超细干粉灭火剂以及Halon灭火剂替代物中的应用。分析了国内研究生产现状,对含氟灭火剂的发展趋势和前景进行了展望。