探火管式超细粉体自动灭火装置的应用

　　1 概述

　　针对我国电气火灾持续高发、重特大火灾时有发生的现状，以自动探测和早期扑救配电盘、电气柜等起火源火灾(早期火灾)为切人点，研发的探火管式超细粉体灭火自动装置(见图1)及专用高效超细粉体灭火剂产品，实现了早期火灾的定点探测、快速启动与高效灭火的有机结合，为解决电气火灾防控技术难题提供了新型高效的技术手段。

 

　　公安部科技信息化局在验收该项目时，专家组给出的评价意见是：“项目成果可有效满足我国消防行业对新型高效早期火灾扑救技术产品的迫切需求，同时可为相关新技术产品开发及标准制定提供重要依据，研究成果达到国际先进水平”。

　　该项目拥有多项自主知识产权，其中发明专利3项：

　　① 一种电器火灾防护方法及其防护装置(ZL 201110345989.6);

　　② 探火管粉体气溶胶灭火装置(ZL 201310398580.X);

　　③ 一种具有消防功能的电源插座(ZL201 1 l0345990.9)。

　　实用新型专利2项：

　　① 一种预防电器火灾的电源插座，ZL 2011 20433212.0;

　　② 超细干粉自动灭火装置，ZL 2013 20554540.5。

　　2 技术创新点

　　(1)率先研制了系列新型超细粉体灭火装置。基于发送罐式气力输送原理和锥底虹吸输粉模式，研制出拥有自主知识产权系列新型探火管式超细粉体灭火装置，在灭火性能、喷射性能等方面达到了国际领先水平。

　　(2)率先研制了新型专用超细粉体灭火剂产品。采用气流粉碎法以及表面包覆改性方法，研制出三种不同粒径的ABC超细粉体灭火剂产品，确立了产品制备工艺参数，并综合考虑超细粉体灭火剂经探火管的输送、喷射性能，确定了适宜粒径的专用超细粉体灭火剂产品。

　　(3)首次确立了新型超细粉体灭火装置适宜设计参数。揭示了探火管式超细粉体灭火装置的喷射释放过程，通过实验研究与计算分析，建立了充装比、充装压力、灭火剂粒径、探火管长度等设汁参数与喷射特性以及灭火性能之间的量化关系，确立了适宜的设计参数(见图2～图5)，可为装置应用设计提供理论依据，为相关标准制定提供技术支撑。

　　

 

　　图2 装置有效喷射时间(t)与充装比(k)关系

　　

 

　　图3 装置有效喷射时间(t)与充装压力(尸)关系

　　

 

　　图4 装置有效喷射时间(t)与探火管长度(.L)关系

　　

 

　　图5 装置有效喷射时间(f】与灭火剂粒径(D)关系

　　(4)首次确立了新型超细粉体灭火装置对典型火灾灭火应用参数。通过标准实验和模拟实体配电柜、电气设备、数控机床等火灾实验研究，建立了装置对正庚烷火、木垛火和电缆火等火灾灭火应用参数，确定了不同场所的适宜灭火应用方法及灭火剂设计用量计算方法，可为装置工程设计及相关标准制定提供技术支撑，为装置推广应用奠定基础。

　　3 产品特点

　　(1)专门为典型起火源火灾而开发设计。

　　(2)将火灾扑灭在在早期阶段，使火灾损失最小。

　　(3)具有“定点探测、定向喷射、高效灭火”特点，灭火效能是七氟丙烷灭火剂的8倍，是二氧化碳灭火剂的20多倍。

　　(4)装置结构简单、成本低廉、安装维护方便、火警误报概率低，可以与相关报警控制系统联动。

　　4 适用范围

　　该灭火装置可对配电盘、控制柜、机房、CNC和EMD机床、冰箱、空调等重要“起火源”进行火灾自动防护，在电力、风电、客车、工业厂房以及家庭等存在较大火灾风险的场所具有良好的应用价值和前景。

　　5 工作原理

　　该灭火装置采用回转和/或重叠的方式，将探火管布置在配电盘、电气柜等起火源内部，对其进行自动灭火防护。当任意位置发生火灾时，临近探火管受热爆破，正对起火点喷射超细粉体灭火剂，迅速扑灭起火点火灾，并在整个防护区形成灭火气溶胶，有效阻止火灾扩大蔓延。

　　6 装置结构(见图6)

　　

 

　　图6 探火管式超细粉体灭火装置结构示意图

　　(1)由探火管、灭火剂储罐、阀等组成，灭火剂储罐、阀等零部件为全镀铬黄铜或304不锈钢，使用期限长。

　　(2)灭火剂储罐采用独有“倒锥形”设计，确保灭火剂的快速有效释放。

　　(3)设置1个或多个探火管连接口，可同时保护多个目标区域。

　　(4)罐装高效专用ABC超细粉体灭火剂，保证高的灭火效能。

　　7 主要性能参数

　　探火管式超细粉体自动灭火装置主要性能参数见表1，其灭火最低浓度和设计浓度表2。

　　

 

　　表1 探火管式超细粉体自动灭火装置主要性能参数

　　

 

　　表2 探火管式超细粉体自动灭火装置灭火设计浓度