張琳 楊堅鑫

(1.中海油深圳分公司恩平油田作業(yè)區(qū);2.中海油能源發(fā)展裝備技術有限公司深圳分公司 廣東深圳 518000)

引發(fā)火災的物質(zhì)不同、火災出現(xiàn)的地理環(huán)境等，均會對滅火工作形成一定影響。為了將火災形成的不良影響控制到最低水平，應該尋找一種更好的消防手段，可以處理用水難以撲滅的油、電等引起的火災。超細干粉滅火劑在此背景下出現(xiàn)，在火情控制與滅火方面擁有出色的表現(xiàn)。

1 超細干粉滅火劑

1.1 性能以及功能

超細干粉滅火劑是一種新出現(xiàn)的滅火技術，在滅火工作中擁有出色的表現(xiàn)。超細干粉滅火系統(tǒng)選擇新型無機聚合物，系統(tǒng)在加工技術的配合下，讓其擁有良好的滅火性能，同時不會對環(huán)境造成污染問題。超細干粉滅火系統(tǒng)使用的粉體粒徑在均5 μm左右，擁有不錯的流動性與干燥性，長時間放置也不會出現(xiàn)結塊的情況，可最大程度地提高系統(tǒng)利用水平，快速處理由電力系統(tǒng)引發(fā)的火災，松散性、彌散性較為出色，可以良好地阻隔大火，放置火情復燃。超細干粉滅火技術以化學原理作為滅火的核心內(nèi)容，啟動系統(tǒng)后由噴頭發(fā)射粉體，粉體在火災現(xiàn)場發(fā)生化學反應，控制火場中的自由基，防止火勢進一步擴大、蔓延，擁有不錯的滅火效果[1]。圖1為超細干粉裝置示意圖。

圖1 超細干粉裝置

1.2 主要特點

超細干粉滅火劑應用在深位火災中擁有突出表現(xiàn)，自然防潮，其滅火效率在普通干粉滅火劑的6倍以上。超細干粉滅火劑在應用中會發(fā)生鏈式反應，燃料分子在有焰燃燒中被活化，會產(chǎn)生大量的活性自由基，可以防止高能量自由基在現(xiàn)場大范圍傳播，在此條件下火勢難以進一步發(fā)展。超細干粉滅火系統(tǒng)啟動后，受到高壓氮氣驅(qū)動，充分與火焰混合，滅火組可以在短時間內(nèi)捕捉自由基，燃燒活動產(chǎn)生的自由基小于自由基消耗量，從而達到滅火的目的[2]。

超細干粉滅火劑應用在起火位置，可以熄滅固體物質(zhì)表面的火。對高溫燃燒物噴射超細干粉滅火劑，在其與燃燒物接觸時，固體表面會形成一種類似個玻璃狀的物體，覆蓋在固體表面部位，固體不會接觸到空氣，在燃燒條件不足的情況下，火勢逐漸變小最終熄滅。

在滅火工作中使用超細干粉滅火劑，現(xiàn)場火焰與滅火劑噴射產(chǎn)生的高濃度粉末接觸，在分解吸熱的過程中，可以吸收火焰一部分熱量。另外，隨著分解吸熱反應的開展，會生成水蒸氣、二氧化碳等物質(zhì)，可以有效稀釋空氣中氧氣濃度，對火勢控制有一定的益處。

1.3 適用類別

超細干粉滅火劑在滅火活動中擁有突出的表現(xiàn)，其滅火原理與滅火所用的材料，對于由不同物質(zhì)引發(fā)的火災。超細干粉滅火劑在滅火方面的效果會出現(xiàn)一定的差別，下面梳理超細干粉滅火劑對火災控制的適用情況。

A 類：由棉、木、麻、橡膠、煙草、塑料、紙等可燃固體，引發(fā)的火災。B類：由重油、原油、汽油、有機溶劑、柴油等可熔化固體、可燃液體，引發(fā)的火災。C 類：由天然氣、乙炔、煤氣等可燃氣體，引發(fā)的火災。D類：由三乙基鋁引起的火災。E 類：由變電站、機房、電纜夾層、電纜隧道等帶電設備，引發(fā)的火災。

2 無管網(wǎng)懸掛式貯壓超細干粉滅火系統(tǒng)分析

2.1 系統(tǒng)運行方式

無管網(wǎng)懸掛式貯壓超細干粉滅火系統(tǒng)為滅火常用方式，熱敏線、超細干粉滅火設備為該系統(tǒng)的主要設備。溫度感應設備、噴灑設備、滅火劑、滅火劑儲藏罐、熱引發(fā)裝置、壓力控制設備為超級干粉滅火設備常見的部件。熱引發(fā)設備觸發(fā)啟動、溫度感應設備觸發(fā)啟動與電引發(fā)啟動為系統(tǒng)主要的啟動方法[3]。圖2 為滅火裝置性能參數(shù)。

圖2 滅火裝置性能參數(shù)

火災事故現(xiàn)場環(huán)境溫度較高，一旦溫度在推進滅火工作時，對于火災防護區(qū)環(huán)境溫度上升速度遲緩情況或防護區(qū)中滅火裝置器具較多的情況，滅火裝置會在熱引發(fā)啟動方式下運作。火災明火引燃熱敏線，隨后熱源在短時間內(nèi)朝滅火裝置傳遞。啟動器在工作狀態(tài)下隨著準備滅火工作，在玻璃球感溫元件受溫度作用，熱膨脹破裂后，啟動超細干粉滅火劑滅，完成滅火任務；如果防護區(qū)擁有大量的滅火裝置器，同時環(huán)境溫度在噴頭感溫元件動作溫度之上，貯罐內(nèi)壓力推動噴頭壓板，致使壓板從噴頭位置處掉落下來，在驅(qū)動氣體的輔助下，可以將超細干粉滅火劑在火災滅火控制中的效果發(fā)揮到極致，快速完成滅火任務；電氣手動與自動為電引發(fā)啟動滅火系統(tǒng)的兩種方式。火災現(xiàn)場中的火災報警控制系統(tǒng)，在傳感元件提供的信息下，了解現(xiàn)場環(huán)境變化情況，一旦發(fā)現(xiàn)與火情相關指標，系統(tǒng)會在預設程序的驅(qū)動下接通滅火裝置處的電子啟動器電源，滅火裝置噴頭會在玻璃球感溫元件膨脹破裂時啟動，通過超細干粉完成火勢控制與滅火的任務。圖3為滅火裝置布置圖。

圖3 滅火裝置布置圖

2.2 安裝要求

滅火裝置安裝位置設定較為重要，不能安裝在經(jīng)常受到?jīng)_擊或振動位置、臨近熱源或火源、容易被水澆或雨淋或水淹等位置。安裝滅火裝置時，需要關注噴頭啟動器、感溫元件等裝置。選擇膨脹螺栓固定或者焊接的方式，將其固定在樓板處（將其承受拉力的能力控制在20 kg），借助相關方式提高滅火裝置噴射部位在工作時的穩(wěn)定性。

3 無管網(wǎng)懸掛式貯壓超細干粉滅火系統(tǒng)設計

3.1 設計分析

無管網(wǎng)懸掛式貯壓超細干粉滅火系統(tǒng)在設計環(huán)節(jié)，將研究的核心內(nèi)容集中在滅火系統(tǒng)選擇方面，局部滅火系統(tǒng)或全淹沒滅火系統(tǒng)；防火區(qū)類型確定；報警系統(tǒng)的配套方式；系統(tǒng)中防排煙等聯(lián)動設備在數(shù)量、位置方面的設計要點；研究通風與開口位置等；滅火劑中超細干粉存儲量；確定被保護物實際情況，按照要求選擇滅火裝置，確定滅火裝置位置與布置方式；驗算設計參數(shù)，模擬系統(tǒng)在滅火中的表現(xiàn)[4]。

以某熱電廠為研究對象，為其設計無管網(wǎng)懸掛式貯壓超細干粉滅火系統(tǒng)。保護對象為電纜、電器和與之相關的設備，E 類火災，防護區(qū)為機柜間（防護區(qū)（長×寬×高）：9.0 m×5.2 m×4.55 m）。無管網(wǎng)懸掛式貯壓超細干粉滅火系統(tǒng)。圍繞防護區(qū)進行設計，研究防護區(qū)部位狀況，統(tǒng)計該部位發(fā)生火災后施救人員、日常值班人員等，必須保證滅火裝置中的超細干粉不存在有毒有害物質(zhì)，不會對人體健康造成威脅。對滅火裝置中填充的超細干粉，應該由藥檢部門核查，保證裝置所用的材料達到規(guī)定要求；系統(tǒng)保護對象位于防護區(qū)下部，為了發(fā)揮滅火裝置擁有的作用，可以快速完成滅火任務，將其用均勻布置的手段，懸掛在防護物上方，噴頭順著鉛垂方向擺放；使用熱敏線連接滅火裝置，由此可以通過全淹沒的方式控制系統(tǒng)裝置，快速開展滅火工作[5]。在此種方式下，在系統(tǒng)控制下可以遠程控制裝置，即便防護區(qū)沒有值班人員，依然可以驅(qū)動現(xiàn)場滅火裝置。達到設定溫度時或明火點燃熱敏線，感溫元件自發(fā)動作，裝置接到指令后噴射超細干粉，進行滅火工作。依托無管網(wǎng)懸掛式貯壓超細干粉滅火系統(tǒng)可以快速啟動設備進行控火與滅火的任務，同時對保護區(qū)實現(xiàn)二十四小時無人監(jiān)控，第一時間發(fā)現(xiàn)火災并進行控制，將火災造成的損失控制在最低水平[6]。

在系統(tǒng)設計時，應該嚴格按照超細干粉無管網(wǎng)滅火系統(tǒng)設計規(guī)范要求與驗收標準進行計算，對于電纜夾層、電纜溝、通信機房、變配電室等位置，滅火劑全淹沒設計濃度應該在0.12 kg/m3以上。另外，M=V×Q×K為則全淹沒滅火超細干粉用量的計算公式，在公式中，M為設計用量；Q為最小滅火濃度；K為滅火裝置配置場所的危險等級調(diào)節(jié)系數(shù)；V為防護區(qū)體積。

3.2 系統(tǒng)比較

滅火系統(tǒng)在設計時，滅火裝置劑用量設計也尤為重要，按照《超細干粘滅火系統(tǒng)設計、施工及驗收規(guī)范》文件提出的要求，結合報警系統(tǒng)應用要求與具體信息，選擇超細干粉滅火系統(tǒng)。管網(wǎng)系統(tǒng)也可以應用到滅火工作中，也是常見的滅火系統(tǒng)。但是在熱電廠中不使用管網(wǎng)系統(tǒng)，主要原因是管網(wǎng)系統(tǒng)體積較大，占用不少空間，對廠內(nèi)部分設備運行形成干擾。無管網(wǎng)系統(tǒng)具備占地面積小的優(yōu)勢，同時工程造價成本不高，不會對熱電廠施加過大的經(jīng)濟壓力[7]。

4 結語

無管網(wǎng)懸掛式貯壓超細干粉滅火系統(tǒng)應用到火災控制活動中，可以憑借裝置中超細干粉與空氣反應，消滅火災現(xiàn)場存在的自由基，達到控火、滅火的目的。該系統(tǒng)依托化學原理進行滅火工作，滅火機理對滅火效果存在一定影響。因此，當下應該結合其在不同類別物質(zhì)引發(fā)火災，在控火、滅火等效果基礎上，總結火災控制方面的信息，設計無管網(wǎng)懸掛式貯壓超細干粉滅火系統(tǒng)，給出系統(tǒng)裝置的安裝要求并嚴格按照要求完成裝置安裝任務，由此才可以保證系統(tǒng)功能良好地發(fā)揮出來。