細(xì)水霧介質(zhì)優(yōu)化的研究.docx

細(xì)水霧介質(zhì)優(yōu)化的研究 摘要：對比國內(nèi)最新的細(xì)水霧介質(zhì)對滅火效果影響的實(shí)驗(yàn)研究，得出了帶電細(xì)水霧、含NaCl或NH4Cl添加劑細(xì)水霧的滅火效果好于普通細(xì)水霧。關(guān)鍵詞：細(xì)水霧 介質(zhì) 添加劑 帶電荷Study on the optimization of the medium of water mistAbstract: Experimental study on the effect of contrast the new water mist fire extinguishing effect of the medium on the extinguishing effect, charged water mist、containing NaCl or NH4Cl additives water mist is better than ordinary water mist.Key words: water mist medium additive charge隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對建筑空間的利用要求越來越高，這對消防方法的選擇提出了更高的要求。傳統(tǒng)消防不論是民用建筑，還是工業(yè)建筑，室內(nèi)消火栓系統(tǒng)和濕式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)最為常見。但這兩種方法無論從管徑、占用空間、還是布置密度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于高壓細(xì)水霧系統(tǒng)1。所以對細(xì)水霧的研究是今后消防系統(tǒng)研究的重點(diǎn)。但現(xiàn)階段普通細(xì)水霧，對于在障礙物保護(hù)下的火焰，難以有效撲滅；對于通風(fēng)良好的場所，細(xì)水霧的滅火性能也有所降低；對于環(huán)境溫度在 0以下的場合，因水會(huì)結(jié)冰而限制了細(xì)水霧在低溫情況下的應(yīng)用2。因此，現(xiàn)在世界各國都特別重視關(guān)于進(jìn)一步提高高壓細(xì)水霧滅火性能和開拓其應(yīng)用范圍的研究工作，其中細(xì)水霧介質(zhì)的研究已成為當(dāng)今科學(xué)前沿的研究熱點(diǎn)。1 含添加劑細(xì)水霧與純水細(xì)水霧滅火效果的比較1.1 含添加劑細(xì)水霧與純水細(xì)水霧滅火比較的實(shí)驗(yàn)2012年肖佳3進(jìn)行了含NaCl添加劑、含NH4Cl添加劑的細(xì)水霧熄滅油盤火的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)表明:（1）對于析出式氣泡霧化細(xì)水霧滅火系統(tǒng)，含添加劑細(xì)水霧的滅火效能明顯強(qiáng)于普通細(xì)水霧，細(xì)水霧的滅火時(shí)間并非與添加劑的濃度和噴頭距油盤高度呈線性比關(guān)系，而是存在著細(xì)水霧與添加劑的最佳濃度配比和適宜高度。在此狀態(tài)下，細(xì)水霧滅火效能達(dá)到最佳，滅火時(shí)間極短。（2）b、含NaCl添加劑細(xì)水霧比含NH4Cl添加劑的細(xì)水霧化學(xué)抑制滅火作更強(qiáng)，滅火時(shí)間更短，滅火效能更好。(3)NaCl添加劑濃度為2%，適宜高度為0.9m，滅火時(shí)間最短。具體數(shù)據(jù)如下表：表1 滅火時(shí)間和噴頭高度、NaCl濃度關(guān)系 時(shí)間(s)高度無NaCl含1%NaCl含2%NaCl含3%NaCl含4%NaCl1.1m6.744.500.760.565.821.0m5.613.980.500.520.960.9m5.021.040.420.740.880.8m4.300.620.581.270.740.7m5.583.130.881.590.74表2 滅火時(shí)間和噴頭高度、NH4Cl濃度關(guān)系 時(shí)間（s）高度無NH4Cl含1.5%NH4Cl含2%NH4Cl含2.5%NH4Cl含3% NH4Cl1.1m6.746.385.385.146.281.0m5.614.754.904.876.250.9m5.024.210.823.464.180.8m4.302.880.803.524.710.7m5.583.072.464.324.791.2 含NaCl添加劑的細(xì)水霧滅火機(jī)理普通細(xì)水霧滅火屬于物理方法滅火，加入添加劑后增加化學(xué)作用，但其滅火機(jī)理并非只是物理和化學(xué)滅火作用的簡單疊加，而是復(fù)雜的耦合作用4. 含NaCl添加劑的細(xì)水霧在滅火過程中有NaCl結(jié)晶析出，形成細(xì)小的結(jié)晶鹽顆粒和NaCl分子結(jié)晶鹽顆粒與燃燒反應(yīng)中的自由基發(fā)生碰撞，交換能量，參與燃燒反應(yīng)阻斷化學(xué)鏈。部分結(jié)晶鹽顆粒在高溫中升華成NaCl分子，進(jìn)一步高溫中的NaCl分子離解成Na+和Cl-，在火焰中與HO、RH、RO等活性中心反應(yīng)生成H2O，阻斷燃燒的連鎖反應(yīng)。2 帶電細(xì)水霧與純水細(xì)水霧滅火效果的比較2.1 帶電細(xì)水霧與純水細(xì)水霧滅火比較的實(shí)驗(yàn)2012年趙楓5進(jìn)行了帶電細(xì)水霧的滅火實(shí)驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明相對于普通細(xì)水霧，帶電細(xì)水霧能夠用較少的時(shí)間熄滅油盤火。雖然荷負(fù)電的細(xì)水霧有較好的滅火效果，但是荷正電的細(xì)水霧也能有效地抑制火焰發(fā)展。隨著荷電電壓的增加，滅火效率顯著提高，當(dāng)電壓超過-6kV 時(shí)，滅火效率反而降低。表3 滅火時(shí)間和細(xì)水霧所加電壓的關(guān)系 時(shí)間(s)實(shí)驗(yàn)次數(shù)0kv-3kv-6kv-9kv3kv6kv9kv第一次194170156179179165179第二次191172149184172156185第三次186166154181171162188平均熄火時(shí)間1901691531811741611842.2 帶電細(xì)水霧的滅火機(jī)理根據(jù)火焰的電化學(xué)特性得知，火焰本身是帶有電荷的。細(xì)水霧霧滴也帶有電荷，那么帶電細(xì)水霧與火焰相互作用的過程一定存在電荷吸引或排斥的作用，充分利用此作用，可以有效抑制火焰溫度和燃燒產(chǎn)生的煙氣。3 結(jié)論含NaCl添加劑細(xì)水霧和帶電細(xì)水霧要比普通細(xì)水霧的抑制滅火作用更強(qiáng)。同時(shí)，NaCl無毒，不易燃且無有害燃燒產(chǎn)物，作為添加劑時(shí)滅火效果較好，價(jià)格低廉，綜合性質(zhì)好，對大規(guī)模采用非常有利。另外，帶電細(xì)水霧的實(shí)現(xiàn)從技術(shù)上成本低，具有一定的實(shí)用價(jià)值?？梢钥紤]將帶電含NaCl添加劑細(xì)水霧作為今后的研究方向，進(jìn)一步優(yōu)化和提高細(xì)水霧系統(tǒng)的滅火效果。參考文獻(xiàn)：1崔景立, 高壓細(xì)水霧技術(shù)用于既有建筑消防改造研究J.給水排水,2013,39(1)：80832劉秀云,吳超,陳玉瓊.細(xì)水霧滅火影響因素研究進(jìn)展J.消防科學(xué)與技術(shù),2010,29(4):269-272. 3肖佳. 含添加劑細(xì)水霧滅火效能的實(shí)驗(yàn)