超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)的特點及應(yīng)用前景分析
干粉滅火劑最早是20世紀(jì)30年代由美國Ansul公司開發(fā)出的以碳酸氫鈉為基料的干粉滅火劑，而干粉滅火系統(tǒng)的研究與應(yīng)用歷史也較早，據(jù)日本的消防資料介紹，日本1969年已將干粉滅火設(shè)備用于汽車庫和儲油罐保護(hù)；我國在1970年已將干粉滅火設(shè)備用于淬火油槽(池)和室內(nèi)變壓器保護(hù)；1975年,前蘇聯(lián)的消防資料介紹已將干粉滅火設(shè)備用于大型醇類儲罐保護(hù)。1974年～1975年,天津消防科研所與吉林化學(xué)工業(yè)公司化肥廠等單位聯(lián)合進(jìn)行了儲油罐干粉自動滅火系統(tǒng)的試驗研究,并進(jìn)行了中型航空煤油罐中間滅火試驗。后來,天津消防科研所又研制了兩種D類干粉滅火劑,以氯化鈉為主要原料的D類干粉滅火劑和以碳酸氫鈉為主要原料的BCD類干粉滅火劑，但是,沒就這兩種D類干粉滅火劑進(jìn)行D類干粉滅火系統(tǒng)工程應(yīng)用研究；并且,因成本等原因也沒再推廣應(yīng)用。
總之,工程應(yīng)用較成熟的干粉滅火系統(tǒng)是BC類和ABC類干粉滅火系統(tǒng)，D類干粉滅火系統(tǒng)技術(shù)上不夠成熟，國內(nèi)之前基本是進(jìn)口意大利等國家的產(chǎn)品；超細(xì)干粉滅火技術(shù)是2001年由武漢綠色消防器材有限公司國內(nèi)首家送檢合格的一種新型干粉滅火劑，一直以來，國內(nèi)企業(yè)都停止在無管網(wǎng)滅火裝置（含短管網(wǎng)柜式滅火裝置）上，近兩年起才有超細(xì)干粉生產(chǎn)企業(yè)在研發(fā)超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)，其中有武漢綠色消防器材有限公司于今年五月份首次按《干粉滅火系統(tǒng)零部件通用技術(shù)條件》（16668-2010）送檢合格貯氣瓶型和貯壓型兩個系列的超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)，為國內(nèi)超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)的研發(fā)、檢驗提供了有益的實踐及試驗數(shù)據(jù)，本文就相關(guān)技術(shù)作一些簡單介紹。
一、超細(xì)干粉滅火劑
滅火組分是干粉滅火劑的核心，能夠起到滅火作用的物質(zhì)主要有：KCO、KHCO、NaCl等，目前國產(chǎn)的普通干粉滅火劑主要有：磷酸銨鹽、碳酸氫鈉干粉滅火劑。每種滅火粒子都存在一上限臨界，粒徑小于臨界粒徑的粒子全部起滅火作用，大于臨界粒徑的粒子滅火效能急劇降低，但其動量大，通過空氣對小粒子產(chǎn)生空氣動力學(xué)拉力，迫使小粒子緊隨其后，撲向火焰中心，而不是未到火焰就被熱氣流吹走，降低滅火效率，常用干粉滅火劑粒度在10～75μm之間，這種粒子彌散性較差，比表面積相對較小。因此，定量干粉所具有的總比表面積小，單個粒子質(zhì)量較大，沉降速度較快，受熱時分解速度慢，導(dǎo)致其捕捉自由基的能力較小，故滅火能力受到限制，一定程度上限制了干粉滅火劑使用范圍。干粉滅火劑粒子粒徑與其滅火效能直接相關(guān)聯(lián)，滅火組分臨界粒徑愈大，滅火效果愈好。所以，制備在著火空間可以均勻分散、懸浮的超細(xì)滅火粉體，保證滅火組分粒子活性，降低單位空間滅火劑使用量是提高干粉滅火劑滅火效能的很有效手段。超細(xì)干粉滅火劑正是基于這個理論開發(fā)出的新產(chǎn)品，它成功地把干粉滅火技術(shù)拓展到大空間全淹沒自動滅火方面。
1.1ABC超細(xì)干粉滅火劑
據(jù)文獻(xiàn)記載：英國KIDD公司在七十年代采用噴霧干燥技術(shù)研制出粒徑<5µm的碳酸氫鉀超細(xì)高效干粉滅火劑，經(jīng)全淹沒式滅火實驗表明:滅火效能是一般滅火劑的10倍；由于所需設(shè)備和工藝要求復(fù)雜，至今未能推廣應(yīng)用。國內(nèi)武漢綠色消防器材有限公司于1997年開始超細(xì)干粉研究，采用氣流粉碎技術(shù)制備出一種能整體防潮，不須硅化處理即能保證粉體流動性好、不吸潮、不結(jié)塊、滅火效率高的ABC超細(xì)干粉滅火劑，干粉平均粒徑<5μm，90%粒徑<10μm，最小滅火濃度僅為65g/m3，無毒無害、對物體無腐蝕、對人體呼吸道無刺激、高絕緣性；率先把超細(xì)干粉滅火理論轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品并實現(xiàn)了批量生產(chǎn)。
超細(xì)滅火粒子由于比表面積大，活性高，受熱分解速度快，捕獲自由基能力強(qiáng)，故滅火效能急劇提高能在空氣中懸浮數(shù)分鐘，形成相對穩(wěn)定的冷氣溶膠，所以，不僅滅火效能很高，且使用方法也完全不同于一般傳統(tǒng)干粉滅火劑，超細(xì)干粉滅火劑可以長時間懸浮，它能類似氣體釋放并能繞過障礙物，散布到各個角落，在相對封閉的空間實現(xiàn)全淹沒式滅火。因干粉滅火時粉體沉降后的物理覆蓋特點，又能實現(xiàn)大空間內(nèi)（或開放場所）局部淹沒方式滅火。使干粉滅火得到技術(shù)拓寬應(yīng)用。
1.2D類超細(xì)干粉滅火劑
D類干粉滅火劑在我國多見于保護(hù)三乙基鋁(該物質(zhì)遇空氣燃燒、遇水爆炸,只能用D類干粉滅火)助催化劑儲存及配置系統(tǒng)，早年如遼化聚丙烯裝置催化劑卸料站采用了意大利引進(jìn)D類干粉滅火系統(tǒng),天津乙烯工程三乙基鋁儲罐也采用了意大利引進(jìn)的D類干粉滅火系統(tǒng),上海金山石化三乙基鋁助催化劑配置系統(tǒng)同樣采用了意大利引進(jìn)D類干粉滅火系統(tǒng)，這些系統(tǒng)最初是從意大利引進(jìn)。近幾年國內(nèi)石化企業(yè)除進(jìn)口以色列、德國D類干粉外，逐漸開始使用國產(chǎn)D干粉，D類超細(xì)干粉滅火劑于2006年由武漢綠色消防器材有限公司開發(fā)成功，原名“特種超細(xì)干粉滅火劑”，現(xiàn)更名為“烷基D類火災(zāi)專用超細(xì)干粉滅火劑”，它是在ABC超細(xì)干粉滅火劑的基礎(chǔ)上修改配方，添加重碳酸鈉類原料，滅火機(jī)理在于以化學(xué)反應(yīng)為主,鈍化金屬表面，再加入能與烷基類物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的礦物質(zhì)成份，在火焰的作用下，與烷基類物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)生成結(jié)殼物，加上粉末沉降后覆蓋可有效防止復(fù)燃，對撲救三乙基鋁、正丁基鋰等具有極強(qiáng)的滅火能力，同時，原有撲救ABC火災(zāi)的性能不變；經(jīng)國家權(quán)威部門檢驗，最小滅火濃度僅為5kg/㎡,用量及價格是進(jìn)口產(chǎn)品的三分之一，為國內(nèi)化工企業(yè)節(jié)約大量投資，徹底打破了進(jìn)口產(chǎn)品的壟斷。
二、超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)
超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)是由超細(xì)干粉供應(yīng)源通過輸送管道連接到固定的噴嘴上，再通過噴嘴噴放超細(xì)干粉滅火的系統(tǒng)。超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)是石油化工、油庫、油罐、港口碼頭、機(jī)場、機(jī)庫、大型煙草庫房、物流倉庫等工程的滅火系統(tǒng)的重要裝備。干粉滅火系統(tǒng)是以氮氣為動力，向干粉罐內(nèi)提供壓力，推動干粉罐內(nèi)的干粉滅火劑，通過管路輸送到固定噴嘴或干粉炮，干粉槍噴出，以達(dá)到撲救易燃、可燃液體，可燃?xì)怏w和電氣設(shè)備等火災(zāi)的目的。
參照GB16668-2010標(biāo)準(zhǔn)，超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)以驅(qū)動方式分類為：貯氣瓶型超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)、貯壓型超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)和燃?xì)庑统?xì)干粉滅火系統(tǒng)，以充裝的滅火劑類別又可分為：ABC超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)、BC超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)和D類超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)，以固定方式分類為：固定式超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)、半固定式超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)（如柜式超細(xì)干粉滅火裝置）。
2.1貯氣瓶型超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)
ZFP貯氣瓶型超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)由啟動裝置（如：啟動氣瓶+電磁閥）、高壓氮氣瓶組、減壓閥、干粉罐、干粉噴頭、閥門、控制柜、干粉炮、干粉槍和鋼管等零部件組成。超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)一般須與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)聯(lián)動，同時具備電氣手動、電氣自動、機(jī)械應(yīng)急手動三種啟動方式。干粉罐是中壓容器，由罐體、安全閥、人孔（裝粉口）、進(jìn)氣口及出粉口等組成。超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)組成見圖一。
干粉炮是由耐壓銅材和不銹鋼制成，根據(jù)要求自動干粉炮（電動或液動）可在仰角40°俯角60°回轉(zhuǎn)270°范圍內(nèi)工作；手動干粉炮可在仰角70°俯角60°回轉(zhuǎn)360°范圍內(nèi)工作。干粉槍與卷盤連在一起，卷盤中的軟管長度可達(dá)30-40m。
