第一代——烟雾灭火技术,现在小编就来说说关于气溶胶自动灭火装置优点?下面内容希望能帮助到你,我们来一起看看吧!

气溶胶自动灭火装置优点(我国气溶胶灭火技术发展史)

气溶胶自动灭火装置优点

第一代——烟雾灭火技术

第一代气溶胶灭火技术源自我国军工技术,也称烟雾灭火技术,始于上世纪60年代初,是由天津消防研究所以刘孟焕为代表的一批科研工作者完成的。他们首次将“以火攻火”的理论应用到现代消防技术中的储罐类火灾的扑救领域,该技术曾获我国发明三等奖和1987年布鲁塞尔国际发明展览会尤里卡金奖。

由该技术所衍生的产品——烟雾灭火系统,属于有管网导入式灭火装置。其灭火机理主要为:散装的灭火剂发生剂被缠绕在导燃筒上的导火索以螺旋方式点燃,初始燃烧的发生剂产生的灭火剂及未燃烧反应的发生剂以很高的压力,喷射至燃烧区,进入燃烧区以后没有反应完全的发生剂,被火焰的温度激活继续反应灭火。灭火原理主要为全淹没的方式对火焰进行覆盖,通过惰性气体窒息(主要作用),固体微粒的吸热分解、降温作用以及链抑制(次要作用)达到灭火的目的。

该灭火技术存在的问题为:灭火药剂为散药剂,燃烧剧烈,瞬间压力大,存在失控风险;装置未设置冷却装置,也存在极大安全隐患。

第二代——K型气溶胶灭火技术

第二代气溶胶K型气溶胶灭火技术也称钾盐类灭火技术,其中K的含义为钾的元素符号,是气溶胶灭火技术发展的第二阶段,始于上世纪60年代中期的前苏联装甲车抑爆系统,这一阶段的技术特点是:气溶胶灭火剂发生剂中主要是采用钾的硝酸盐、氯酸盐及高氯酸盐作为主氧化剂。所以K型气溶胶灭火技术即为以钾盐为主氧化剂的气溶胶灭火剂发生剂为主体的灭火技术。世界上多个国家都对该技术进行过深入的研究与改进,出现了众多的、形式各异的药剂与产品。北京理工大学将此技术引入中国,应用于封闭空间全淹没式灭火。

钾盐类气溶胶灭火技术虽产生于上世纪60年代中期,但是由气溶胶灭火剂在反应释放气溶胶的过程中高温问题所带来的二次火灾隐患当时未能有效解决,且K型气溶胶灭火技术具有的一个先天性的致命缺陷——对精密仪器设备、文物、档案等会造成二次损害(其根源是由主氧化剂钾盐造成的,由于其喷发后的固体微粒,主要是K2CO3、KHCO3、K2O三种物质,这三种物质均是极易吸湿或易溶水的物质,并与水均能生成强碱性溶液,这些微粒沉降于被保护物表面或其内部后,快速与空气中的水相结合形成一种发黄发粘的强碱性导电液膜。这些液膜可破坏精密仪器的电路板的绝缘性,对文物和精密仪器造成腐蚀性,对纸质档案则表现为使其发黄、变脆等),再加之哈龙灭火剂以其高效的灭火性能备受人们的青睐,致使气溶胶灭火技术在八十年代以前并未得到广泛的推广应用(未完待续)。

第三代——S型气溶胶灭火技术

《蒙特利尔协定》签署以后,越来越多的人们认识到哈龙产品对大气臭氧层的巨大破坏力及对人类自身生存环境的危害后,气溶胶灭火技术才作为一种绿色环保的哈龙替代品逐渐得到了人们的认可和重视,而K型气溶胶因为对精密仪器设备、文物、档案等会造成二次损害的问题根本上还未解决。

2002年,陕西坚瑞消防股份有限公司郭鸿宝带领的科研团队,发现在气溶胶发生剂配方中采用了以硝酸锶为主氧化剂,硝酸钾为辅氧化剂的新型组合,在保证灭火能力的同时,可大大降低气溶胶对电子设备等保护对象的二次损害。经过两年的不断摸索,逐渐确定硝酸锶的比例,最终成功研发了S型热气溶胶灭火剂,从根本上解决了对保护对象的绝缘性,腐蚀性等方面的二次损害问题(主氧化剂硝酸锶的分解产物为SrO,Sr(OH)2和SrCO3,这三种物质不会吸收空气中水分形成具有导电性和腐蚀性的电解质液膜,从而避免了对设备的损害)。

2004年,国家消防局编写了GA499.1《热气溶胶灭火装置》标准规范,明确S型热气溶胶相关技术指标。2005年,国家消防局将气溶胶纳入气体灭火系统,编写了GB50370《气体灭火系统设计规范》,明确S性气溶胶可替代哈龙药剂用于电子设备间等场所。标准修订后,S型气溶胶灭火装置被大量应用于移动基站、铁路信号机房等场所,陕西坚瑞消防股份有限公司也因此成功上市,成为国内消防上市第一股。

由于早期的S型气溶胶灭火装置采用物理冷却方式降低喷口温度以杜绝二次火灾隐患,前期的S型气溶胶统称为物理冷却型S型气溶胶灭火技术。典型的物理冷却剂有:碳棒、陶瓷球、铁球、沸石等。

虽然当时S型气溶胶技术解决了对电子设备二次损害的问题,但是由于硝酸锶燃烧产生气溶胶灭火药剂的过程中,温度可达到2400℃,因此早期的S型气溶胶灭火装置需通过增加大量的物理冷却剂换热方式来降低喷口温度,带来以下几点问题:(1)为保证热气溶胶灭火剂温度降低,需保证药剂与物理冷却剂充分的接触时间以换热,因此灭火装置喷放速度极慢,给安装带来极大不便。(2)因为大量物理冷却剂的应用,造成灭火装置体积笨重。(3)物理冷却剂吸附了大量的有效灭火物质,灭火装置灭火效能非常低。

坚瑞消防上市后在原来S型气溶胶技术上不断研发创新,采用自然界中有许多物质受热分解时需要吸收大量热量的思路,发现热气溶胶自冷却技术,最终成功的研发了化学冷却型S型气溶胶灭火装置,即采用高效的化学冷却片方式来替代笨重的物理冷却剂来降低硝酸锶燃烧反应的温度。最具典型代表的化学冷却剂配方为碳酸镁化学冷却片、碳酸锰化学冷却片等。该技术大大减少了产品的体积重量,实现了S性气溶胶灭火装置的轻量化、小型化,其灭火速度、灭火效能也有了较大提高。

第四代——脉冲式热气溶胶灭火技术

部分消防企业消化吸收第三代S型气溶胶灭火技术的基础上,发现有些化学物质除分解升华吸收热量外,还具有较强灭火能力。开发出了各种具有灭火能力的化学冷却片。

2015年,湖北及安盾消防科技有限公司研发团队在研究具有灭火能力的化学冷却剂过程中,发现部分冷却剂在高温高压环境下能与气溶胶灭火剂中的物质发生反应,生成新的灭火能力更强的碳酸盐、碳酸氢盐类灭火物质,即原位生成纳米干粉灭火技术。该发现极大丰富了气溶胶灭火技术理论,同时也为纳米干粉制造技术提供了新的思路。利用该发现,研发团队不断调整灭火剂与化学冷却剂比例及配方,提高化学反应过程中产生的碳酸盐、碳酸氢盐类灭火物质,使气溶胶灭火剂、冷却剂反应生成的纳米干粉灭火剂灭火能力叠加,使灭火能力出现爆发式增长,最终成功开发了组合固定式气溶胶灭火装置及手持式气溶胶灭火器,广泛应用于各种灭火领域。

2018年湖北及安盾消防科技有限公司与应急管理部天津消防研究所共同承担的部级、局级课题《城市综合管廊火灾防控技术研究》课题中发现,新型灭火药剂喷放压力达到一定程度时会形成冲击波,能迅速灭掉长廊道、大空间等复杂环境下火焰。根据这一发现,公司迅速成立攻关小组,研究将灭火装置在安全可控范围内产生冲击波,协同S型气溶胶灭火剂、灭火冷却剂及原位生产纳米干粉灭火剂的化学抑制、物理降温进行复合式灭火,使相同剂量气溶胶灭火剂灭火能力提高5倍以上。最终,公司将热气溶胶化学冷却技术、化学冷却剂灭火技术、原位生成纳米干粉灭火及冲击波灭火技术成功整合,研发了脉冲式热气溶胶灭火装置。目前该产品经应急管理部天津消防研究所管廊实体灭火验证,已进入应用阶段。

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