气溶胶灭火技术的发展与现状.pdf

2003年第5期 消 防 技 术 与 产 品信 息 ·产品信息 · 气溶胶灭火技术的研究现状和发展趋势 刘玉海，张文超，潘仁明，周晓猛 (南京理工大学化工学院，江苏南京 210094) 摘要:本文简要介绍了气溶胶灭火技术的灭火机理，对 目前国际上研制的气溶胶灭火技术进行了分析和评述，在此基础 上对气溶胶灭火技术的发展趋势进行展望，并指出作为绿色消防手段之一的气溶胶灭火技术符合时代和环保要求，特别 指出发展水基热气溶胶灭火技术是符合我国国情的。 关键词:灭火剂;气溶胶;哈龙替代;火灾 1 气溶胶灭火技术现状 哈龙灭火剂具有灭火效率高、速度快、不导电、无 L1 固基气溶胶灭火技术 残留、适用范围广等诸多优点，数十年来在灭火剂领域 固基气溶胶是指分散相为金属氧化物、NaHC03, 占据主导地位。但由于其严重破坏大气臭氧层及自身 NH,HZP0,等固态微粒的气溶胶。按气溶胶生成方式 具有一定的毒性，已在全世界范围内遭到禁用C[iJ-C33 不同，分为固基冷气溶胶灭火技术和固基热气溶胶灭 寻求不破坏大气臭氧层、灭火高效、无毒无害的哈龙灭 火技术。 火剂替代品及替代技术，已成为各国科学家近来研究 1.1.1 固基冷气溶胶灭火技术 的热点。作为新型消防灭火手段的气溶胶灭火技术，由 固基冷气溶胶灭火技术是干粉灭火技术的发展， 于灭火机理独特，可在许多场合代替哈龙灭火剂，因而 最终起作用的灭火剂是超细干粉。这类灭火器按其驱 得到了迅速发展。通常所说的气溶胶是指以空气为介 动型式可分为贮气式灭火器和贮压式灭火器。贮气式 质、以固态或液态的微粒为分散相的胶体体系。由于气 灭火器所用的是普通干粉，通过开启贮气瓶，压缩气体 溶胶具有与气体物质非常相似的流动扩散特性和绕过 自动进人干粉仓与干粉形成两相流，在超声波气溶胶 障碍渗人微小空间的能力，使气溶胶用于灭火成为可 发生器中使普通干粉被进一步粉碎成2-5t.m的超 能]’[。当某种气溶胶对火灾燃烧有强烈的抑制作用，并 细粉体，由气溶胶喷嘴喷出;贮压式灭火器所用的是超 且对被保护对象及环境无毒、无害、无其它不良作用 细干粉，为了提高干粉的分布特性和长期稳定性，干粉 时，即可用来作为一种灭火介质。灭火气溶胶的分散相 中加人了一种专门的凝胶剂，其工作方式与贮压式干 通常为水汽、金属氧化物(如:NOa2, K,O,MgO等)、 粉灭火器相同。固基冷气溶胶灭火技术灭火能力高，是 NaHC03,NH,HZP0,等，分散介质为COZ,N:等惰性 普通干粉的6^10倍;应用范围广，能扑灭B类、C类 气体。众所周知，可燃物的燃烧必须具备三个要素:温 火灾和A/B类混合火灾。该类灭火剂具有不破坏大气 度、氧气以及可产生链连锁反应的自由基。灭火气溶胶 臭氧层、灭火效率高等优点，但其灭火后，残留物多，不 可以分别或同时以物理、化学、水雾降温三种方式来灭 易清除，所需设备和工艺参数要求复杂[[8] 火，即以降低空气中氧浓度来 “窒息灭火”;以切断火焰 1.1.2 固基热气溶胶灭火技术 反应链，破坏火灾现场的燃烧条件，降低 自由基浓度， 固基热气溶胶灭火剂主要由氧化剂、燃料、催化剂 抑制链式燃烧反应的化学方式灭火;通过降低燃烧温 和添加剂组成。通过灭火剂的燃烧，产生的固体颗粒能 度来灭火[[51。现阶段，国内外研究人员对各类气溶胶及 吸收火场燃烧过程中的自由基，中断链反应;同时产生 其应用技术进行了大量卓有成效的研究，取得了不少 的惰性气体稀释空气中的氧浓度，即通过双重作用来 成果。根据气溶胶分散相的不同，可把气溶胶分为固基 达到灭火目的。该灭火技术具有灭火效率高、灭火速度 气溶胶和水基气溶胶。相应的灭火技术分为固基气溶 快、对大气臭氧层无损耗、可常压存贮等优点[[3.5.7.8] 胶灭火技术和水基气溶胶灭火技术。 许多国家都对此类灭火技术进行了研究，俄罗斯、美 刘玉海等:气溶胶灭火技术的研究现状和发展趋势