非离子液细水雾灭火效能与减弱火焰强化现象研究

针对细水雾释放初期出现的火焰强化在一定程度上影响细水雾灭火技术的安全适用性问题,基于物理化学、火灾学理论,开展了弱化火焰强化的非离子液添加剂遴选和熄灭油池火的试验。结果表明:非离子液细水雾释放时具有较佳的雾化特征参数,其灭火时间和最高温度增加幅度均随非离子液质量分数的增大而降低;火灾烟气中CO体积分数最大值和维持高CO体积分数的时间均随非离子液质量分数的增大而降低;O_2体积分数降低到最小值和由最小值恢复至常值的恢复速率均随非离子液质量分数的增大而加快。非离子液细水雾具有弱化火焰强化的作用,且扑灭油池火的能力优于纯水细水雾,通过分析,获得了非离子液细水雾弱化火焰强化的机理。其主要灭火机理:一是非离子液细水雾喷出后形成的悬浮气泡和水泡沫具有阻隔热辐射、隔断O_2供应和隔离可燃物与O_2接触的作用;二是非离子液具有较低的HLB值,且细水雾因高温作用,与水分子以氢键链接的醚基断裂,增强了捕捉煤油分子和销毁链式反应中H·和OH·的能力。上述研究成果,对于细水雾灭火技术在油品火灾的高效、安全扑救方面具有重要意义。

改性细水雾灭油池火有效性研究

纯水细水雾熄灭油类火灾初期出现的短暂温度陡升情况,可能会造成油池火灾喷溅进而影响其灭火安全性的问题,遴选了一种烷基酚与环氧乙烷缩合物的非离子液作为细水雾添加剂对其进行改性。通过分析改性细水雾特征参数,利用仿真灭火试验平台对不同质量分数的改性细水雾熄灭煤油火进行了试验研究。结果表明,改性后细水雾表面张力降低,比表面积增大。随细水雾中非离子液质量分数增大,灭火时间缩短,火焰温度急剧下降,其灭火效率优于纯水细水雾,当非离子液质量分数为5%时,其灭火效率是纯水细水雾的12.16倍,并且温降速率较纯水细水雾的温降速率提高了2.67倍。改性细水雾熄灭煤油火时没有出现类似纯水细水雾作用下的温度陡升及火焰团现象。原因是:改性后细水雾的雾动量减小,对火焰和周围空气的扰动作用减弱,其穿透火焰区到达燃料表面;由于非离子液的增溶和乳化作用,水分子包裹着油料分子,从而衰减了燃料喷溅现象和表面温度。