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超细干粉灭火器在石油化工业的应用

作者:人气:发表时间:2015-8-31

    传统灭火剂和灭火技术,按其灭火机理可分为物理灭火两种类型。物理灭火类灭火剂包括水、二氧化碳、惰性气体和泡沫等。该类灭火剂的主要特点是采用物理窒息的方式灭火,其中的水、泡沫等灭火剂,除了具有窒息燃烧的作用外,还具有降温作用。该类灭火剂的优点是对外环境影响小,比如水,基本不影响和污染环境。其固有缺陷是灭火效率低,灭火速度慢,对防护区技术要求较高等;化学灭火类灭火剂包括ABC干粉、热气溶胶、哈龙、七氟丙烷等。该类灭火剂采用切断火的燃烧链方式灭火,具有灭火速度快、灭火效率高等优点。其固有缺陷是对环境影响较大。如哈龙灭火对大气臭氧层有强烈的破坏作用,七氟丙烷在火灾现场裂解出的氢氟酸对保护物及人体有强烈的酸蚀作用,是强致癌物质。

    超细干粉灭火剂是目前替代哈龙的新型灭火剂,它将化学灭火与物理灭火两种灭火机理相结合,吸取了传统灭火剂的优点,克服了其固有缺陷,大大提高了火灾抢险的功效。作者就超细干粉灭火剂的功能特性进行以下分析。

    一、超细干粉燃烧有强抑制作用

    有焰燃烧是一种链式反应。燃料分子在燃烧高温或其形成的能量作用下被活化,在氧的存在下产生自由基或活性基因,并靠这些具有能量的自由基传播反应,维持燃烧的持续进行。超细干粉灭火剂是一种冷气溶胶,在与火焰接触时,灭火组分迅速捕获、燃烧自由基,使自由基被消耗的速度大于生产的速度,燃烧自由基很快耗尽,链式反应过程即被终止,火焰迅速熄灭。

    二、对表面燃烧(阴燃)的熄灭作用

    超细干粉灭火剂不仅可有效扑灭有焰燃烧,还可有效扑灭一般固体物质的表面燃烧。超细干粉晶体粉粒与灼热的燃烧表面接触时,发生一系列的化学反应,部分反应物在固体燃烧物的表面被溶化,并形成一个玻璃状覆盖层,这层玻璃覆盖将固体的表面与周围空气中的氧隔开,使燃烧窒息。

    三、对热辐射的遮隔和对燃烧区氧的稀释作用

    使用超细干粉灭火剂灭火时,浓云般的粉雾与火焰相结合,可以有效地遮隔火焰对燃烧物表面的热辐射。超细干粉灭火剂的基料在火焰的高温作用下会发生一系列的分解反应,这些分解反应一般都是吸热反应,可吸收火焰的部分热量。这些分解反应产生的一些不活性体如二氧化碳、水蒸气等,对燃烧区内的氮气也随之喷出,进一步稀释了燃烧区内的氧,使燃烧停止。上述作用是超细干粉化学灭火方式以外的物理灭火方式。

    四、灭火方式齐全

    (1)全淹没方式灭火

    超细干粉高效灭火剂因为粒径小、质量轻、流动性能好,能在空气中悬浮一定时间,还具有趋热性,故能实现全淹没灭火。这是目前唯一能实现气体全淹没方式的干粉灭火剂。

    (2)局部保护方式灭火

    对于一些敞开场所的局部灭火,超细干粉很有效。因为超细干粉灭火剂与火焰接触时,灭火组分能迅速燃烧自由基,使自由基的被消耗速度大于生产速度,从而实现快速灭火。

    同时存在两种高效灭火方式是超细干粉灭火剂的一大特点,这也是现在其他诸多灭火剂所达不到的。

    五、灭火速度快、效率高

    由于超细干粉的粒径在5um以下,比表面积大,因此灭火效率高,能够很好达到“早期抑制、快速灭火”的扑救效果。有关资料显示,其灭火速率是哈龙(卤代烷)灭火剂的2.5倍,是二氧化碳灭火剂的4倍,是泡沫灭火剂的20倍,是水的40倍;其灭火效率是哈龙灭火剂的2~3倍,是二氧化碳灭火剂的12倍,是普通ABC干粉灭火剂的6~10倍。

    六、环保、无污染

    超细干粉灭火剂对大气臭氧层耗减潜能值(ODP)为零,温室效应潜能值(GWP)为零,无毒无害,对人体皮肤无刺激,对保护物无腐蚀。

    七、适用范围广

    超细干粉灭火剂可充装普通使用的灭火器、灭火装置及管网灭火系统,广泛应用于仓库、飞机库、导弹发射场、生产车间、液化气站、加油站、配电站、发电机房、电缆隧道、电缆沟井、文物资料库、档案库、写字楼等多种场合,可用于扑救A类(固体)火灾,B类(液体)火灾,C类(气体)火灾及带电设备火灾。

    2超细干粉灭火装置

    超细干粉自动灭火装置包括悬挂灭火装置、柜式灭火装置、管网灭火系统、车用灭火装置、森林灭火装置等系列产品。超细干粉灭火装置总结了以往扑救各类火灾的经验,克服了过去同类灭火装置的缺陷,是应用现代化火灾探测、控制的先进技术而开发的高科技消防设备。该灭火装置用氮气作为驱动体,超细干粉为被驱动体,既可全淹没灭火,也可局部保护应用灭火。

    2.1悬挂式自动灭火装置的特点

    2.1.1安装使用方便

    安装时不受建筑物或保护物结构的影响,无需安装大量管道及附属设施,只需将装置悬挂固定于保护区或保护物上方即可。可单具使用,也可多具联动使用,组成无管网灭火系统,扑救较大保护空间或保护面积的火灾。

    2.1.2启动快捷,性能可靠

    灭火装置采用更符合科学扑救火灾的三种启动方式,实现火灾早期发现,早期灭火,有效地减少火灾造成的损失。

    (1)定温启动

    当火灾发生,环境温度上升到灭火装置设定值时,灭火装置上的阀门自动打一工,释放超细干粉灭火剂灭火。

    (2)超导启动

    当火灾发生时,安装在保护区上方或保护物上的超导应线将火灾信号快速传导给灭火装置,使装置快速启动,释放灭火剂灭火。在特殊情况下,超导线不传导火灾信号,火灾发生使环境温度上升至灭火装置设定值,灭火装置也会自动启动灭火。

    (3)电控启动

    悬挂式灭火装置的启动控制器能与所有的火灾报警控制器连接,当火灾探测器探测到火灾信号,控制器确认火灾,灭火装置即自动释放灭火剂灭火,或由值守人员按下保护区门外的手动按钮,启动灭火装置灭火。

在特殊的情况下,电控启动失灵,火灾发生使环境温度上升到灭火装置设定值时,灭火装置也会自动启动灭火。

    2.2柜工超细干粉灭火装置

    柜工超细干粉灭火装置是一种无管网(或短管网)可移动的高科技消防产品。该装置集火灾探测及自动灭火与一体,用于扑救较大保护空间及较大保护面积的火灾。可单具应用,又可多具联动应用。灭火装置可放置于保护区一角或靠墙安放,使用维修非常方便。工作原理:当火灾探测器探测到保护区发生火灾,火灾报警控制器确认火灾,下达指令使柜式灭火装置启动,灭火装置中心氮气瓶向灭火剂储罐充压力氮气。当灭火剂储罐内压力达到工作压力时,灭火剂罐阀门自动打开释放灭火剂灭火。

    2.3超细干粉油罐自动灭火装置

    为专门针对各类油罐而火灾而设计的一种新式产品。工作原理:当油罐发生火灾,罐内温度达到设定值时,安装在罐内的感温装置,将信号通过超导感应线传递给自动灭火装置,装置迅速启动,释放灭火剂灭火。

    2.3.1超细干粉油罐自动灭火装置型式

    超细干粉油罐自动灭火装置有两种类型:

    一种为储压式,主要应用于中小型油罐(贮罐),设备简单,启动方式可靠,安装简便,一套装置即可保护1~2个油罐,也可以两套或多套保护一个大型油罐。

    另一种为储气瓶式(气粉分离),采用超导线传感火灾信号,主要适用于大型油罐,可独立保护一个3000㎡以上大型油罐,也可一机多“管”,即在同一区域内有多个油罐需要保护时,该系统通过多条管道输送、均衡组合分配的先进设计,可以用一套灭火系统在同一区域内保护两个或多个油罐,既可对某一单个油罐进行灭火,又可同时保护多个油罐。

    2.3.2超细干粉油罐自动灭火装置的运行保养

    超细干粉油罐自动灭火装置为低压驱动,管道及辅助设施安装简单,设备运行状态直观,维护保养方便,平时只需查看气压表等,设备运行情况便一目了然。

    2.3.3超细干粉油罐自动灭火装置与其他常用油

    罐灭火装置的功效比较

    (1)与压力泡沫灭火装置比较

    压力式泡沫灭火装置主要依靠泡沫大面积覆盖和降温来实现灭火。常用高压水力驱动,由泡沫液罐、胶囊、比例混合器、进水管、送水管、排气管和控制阀门等部件组成。设备复杂,管道多,在无电源、无人值守的情况下不能实现自动灭火,且灭火时间长,人工操作灭油罐火时危险大。而新型超细干粉油罐自动灭火装置在发生火灾时,能快速反应,且维护保养方便简单,特别适合油田野外无电源、无人值守的油罐区。

    (2)与油罐烟雾灭火装置比较

    烟雾灭火剂是通过燃烧产生的压力为烟雾,用管道输送到油罐中,主要以物理方式来隔绝油罐中的氧气,达到中断燃烧的目的,灭火效率低、速度慢,无法与超细干粉灭火剂相比。

原因有四:

    一是烟雾灭火装置启动方式采用导火索引燃专用火药,形成一定内压,将烟雾推入油罐灭火,设备在瞬间要承受巨大的压力,一旦燃烧室泄漏或破裂,烟雾就不能送入油罐灭火。

    二是烟雾灭火剂只能实话全淹没灭火,而油罐火灾一般都是爆破性的,巨大的爆破力可将油罐顶部掀开一个大口,这时的灭火已经是需要局部保护方式了。烟雾灭火剂将随着燃烧产生的巨大热气流排出罐外,失去灭火功效。而超细干粉油罐自动灭火装置依靠氮气钢瓶15MPa的持续压力,以足够的喷射强度源源不断的将超细干粉灭火剂送入油罐灭火。同时,超细干粉主要是化学方式灭火,只要灭火剂与火接触,即产生灭火效果(且在计算灭火剂量时已经充分考虑灭火剂通过开口流失的问题)。

    三是烟雾灭火装置的喷头是用薄膜来隔离油气的,由于薄膜防腐蚀性差,容易破损,可导致油气进入装置而失去灭火作用。在实际应用中,油气(水蒸气)还容易进入管道,使管道中存水,致使导火索和炸药浸水后失效(此类情况在油田的烟雾灭火装置检修中时有发生)。这种情况下,一旦发生油罐火灾,装置将无法启动灭火。

    四是使用烟雾灭火装置,只要液面超过喷头,经油腐蚀后其保护膜破损,油液就会进入药剂桶,使药剂失效,不能发挥灭火作用。而且更大的问题是,管理人员很难掌握该装置是否进入油气后已失效。而储压式超细干粉油罐自动灭火装置的传导装置使用易熔元件保护,通过气压试验,成功解决了控测管进水的难题,油气(水蒸气)不可能进入管道。同时,该系统还设有机械启动(即人工手动)双重保险,性能可靠,其扑灭大型油罐火灾的能力尤为突出。

    2.4超细干粉管网自动灭火装置

    超细干粉管网自动灭火装置,适合用较大保护空间全淹没灭火装置工作原理是:利用氮气瓶组内的高压氮气,进入超细干粉灭火剂储罐,推动灭火剂,通过管道从设置在保护区的喷头喷出,迅速灭火。

    3结束语

    由于石油及其制品储存规模越来越大,产品各类也越来越多,稍有疏忽就可能发生火灾爆炸事故,造成不可估量的后果。超细干粉油罐自动灭火装置的研发成功,无疑起到了提高应急救援效果的重要作用。“工欲善其志,必先利其器”,各个高危行业,都应从中得到启示,紧跟应急科技步伐,选用性能优越的应急救援装备,以便在出现险情时,能迅速控制,人效化解,将人员伤亡和经济损失降到更低。

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