超细微粒灭火剂施放与流动研究
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摘要
为了掌握超细微粒灭火剂的流动特征，本文用NH_4H_2PO_4含量为90％的干粉灭火剂为主料，经超细化和表面防团聚改性处理，制得了粒度为6μm左右的基本超细微粒灭火剂试样；自行设计和制作了基于爆发原理的灭火剂施放装置，在10m~3封闭灭火室进行冷喷试验，用激光颗粒浓度测量系统对灭火剂微粒浓度在灭火室中的分布进行了测量，并系统研究了施放条件对微粒浓度分布的影响规律。结果表明，用爆发式灭火装置施放超细微粒灭火剂后，在相对密闭的灭火室中的浓度分布并不均匀，其中角落处浓度最低；施放0.3s后，气流力对微粒流动影响消失，之后灭火剂微粒在重力和各种场力的作用下流动和扩散；施放2.5s后，灭火室内各位置的浓度值达到最大；施放后10min后，灭火室内除中部外其它位置浓度值下降明显，角落和地面附近浓度变化波动较大。动力气体发生剂装药的能量释放功率和灭火剂粒径对灭火剂施放效果有较大影响。功率越大，施放效果越好；平均粒径越小，施放效果越好。
The flow ability of superfine particle extinguishant released from a special equipment was studied. The average particle size of the extinguishant is about 6μm , 90% of which is NH4H2PO4 as main ingredient. A releasing equipment employing bursting principle was designed and prepared. In a 10m~3 closed room, the extinguishant particle concentration distribution was tested by a particle concentration-laser measuring system under the alphlogistic condition, and the effect of releasing condition on particle concentration was also studied. The results indicate that the particle concentration in the room was not uniform, and the particle concentration in the corner is less, 0.3 s after extinguishant was released, the effect of airflow force on flow ability disappeared, and then the extinguishant particle flowed and diffused by gravity and other field forces. 2.5s after extinguishant was released, the particle concentration in each position got to the top. 10s after extinguishant was released, the particle concentration dropped apparently beside the mid position, and the variable of concentration in corners and near ground is more. It was found that drive energy of gas-generating agent and size of extinguishant particle have a great effect on the release of extinguishant. The more the drive energy is, the better the releasing effect is; the less the particle size is, the better the releasing effect is.
The flow ability of superfine particle extinguishant released from a special equipment was studied. The average particle size of the extinguishant is about 6μm , 90% of which is NH4H2PO4 as main ingredient. A releasing equipment employing bursting principle was designed and prepared. In a 10m~3 closed room, the extinguishant particle concentration distribution was tested by a particle concentration-laser measuring system under the alphlogistic condition, and the effect of releasing condition on particle concentration was also studied. The results indicate that the particle concentration in the room was not uniform, and the particle concentration in the corner is less, 0.3 s after extinguishant was released, the effect of airflow force on flow ability disappeared, and then the extinguishant particle flowed and diffused by gravity and other field forces. 2.5s after extinguishant was released, the particle concentration in each position got to the top. 10s after extinguishant was released, the particle concentration dropped apparently beside the mid position, and the variable of concentration in corners and near ground is more. It was found that drive energy of gas-generating agent and size of extinguishant particle have a great effect on the release of extinguishant. The more the drive energy is, the better the releasing effect is; the less the particle size is, the better the releasing effect is.
引文
1 公安部消防局，国家环境保护总局编．中国淘汰哈龙行动．北京：中国环境科学出版社，2000
2 陈智慧．哈龙替代技术的应用选择方法．火灾科学．2003(2)：115-119
3 曹风中．臭氧层空洞的报告．第1版．北京：中国环境科学出版社，1990
4 Chattaway, Adam. Aerosol fire suppressants. Fire Prevention. 1996(289):20-22
5 潘仁明，周晓猛，刘玉海．“哈龙”替代物的现状和发展趋势．爆破器材．2001(4)：15-16
6 刘玉恒，刘洪斌，叶宏烈．我国灭火剂的发展历史与现状．消防技术与产品信息．2005(1)：82-87
7 Hamins etal. Flame suppression effectiveness. NIST Sp861, 1994: 345-465
8 傅智敏，杨荣杰．固体微粒气溶胶灭火剂的改性研究．火灾科学．2000(3)：35-41
9 Kibert, Charles J. Aerosol fire suppressants, fire prevention, 1993, 85(558): 17-20
10 Scheuermann, Klaus P. Use of aerosol fire extinguishing generators at rotogravure fed presses. Process Safety Progress, 1999(1): 35-41
11 郭鸿宝，岳大可．气溶胶灭火剂．北京：化学工业出版社，2005
12 [美]理查特．丹尼斯编．气溶胶手册．北京：原子能出版社，1988
13 石秀芝．浅谈冷气溶胶灭火技术．消防技术与产品信息．2000(10)：27-28
14 Rowland Kennington, Robin Andrew Woolhouse. Preparation of the reaction product of urea and alkali metal hydroxide or carbonate. US Pat. US4107053,1978
15 Harry E. Stewart, Malvern, et al. Fire extinguishing compositions. US Pat. US5466386,1995
16 William R. Warnock, Menominee, Mich.,et al. Anti-reflash dry chemical agent. US Pat. US3553127,1971
17 Christopher Reynolds, Eric Edward Cooper Cawood. Improvements in or relating to fire extinguishing agents. UK Pat. GB1208261,1970
18 Chattaway Adam, Simpson Terence Arthur, Gall Ralf. Fire and explosion suppressants and methods. UK Pat. GB2291590,1996
19 Morton David Alexander Vodden. Fire suppressant powder. US Pat. US5938969,1999
20 张巍．超微磷酸铵盐干粉灭火剂的制备．消防科学与技术．2001(4)：39-40
21 周文英等．冷气溶胶灭火剂研究．消防技术与产品信息．2005(9)：28-31
22 周文英，介燕妮，罗永乐等．超细干粉灭火剂．消防技术与产品信息．2004(10)：71—72
23 王哗译．气溶胶灭火剂．消防技术与产品信息．1997(1)：47-50
24 Stewart, etal. Fire extinguishing gels and methods of preparation and use thereof. US Pat. US5833874,1998
25 吴建勋，吴越．超声波气溶胶灭火装置．中国专利．CN1237463A．1999
26 中华人民共和国公安部标准．超细干粉灭火剂．GA578—2005
27 卞建峰，郭鸿宝．气溶胶灭火机理及应用探讨．消防科学与技术．2001(4)：40-44
28 蔡周全，张引合．干粉灭火剂粒度对抑爆性能的影响．矿业安全与环保．2001(4)：14-15
29 王永强．阻燃材料及应用技术．北京：化学工业出版社，2002
30 李碧英．冷气溶胶灭火剂的制备及性能研究：[学位论文]，南京：南京理工大学，2004
31 《实用化学手册》编写组．实用化学手册．第1版．北京：科学出版社，2001
32 陈文贵，吴建勋，朱吕通．中国消防全书(第3卷)．长春：吉林人民出版社，1994
33 尹强，付延明，宋洪昌．超细粒子的表面改性研究．江苏化工．2002(2)：32-36
34 李凤生．超细粉体技术．北京：国防工业出版社，2000
35 曹丽英．冷气溶胶灭火剂的性能表征研究：[学位论文]，南京：南京理工大学，2005
36 李姝，刘玉恒，戴殿峰．干粉灭火剂质量分析．消防科学与技术．2002(2)：58-59
37 袁玉燕．不规则粉体粒度及形貌的表征与测试技术研究：[学位论文]，南京：南京理工大学，2000
38 中华人民共和国国家标准．磷酸铵盐干粉灭火剂．GB15060-1994
39 李忠全．振实法测量粉末的粘着力和流动性．粉末冶金业．2002(2)：35-37
40 吴颐伦．干粉灭火剂的斥水性、斥水膜及其由来．消防科学与术．2000(12)：20-24
41 中华人民共和国国家标准．干粉灭火系统部件通用技术条件．GB 16668-1996
42 赵占龙．透射式光学粉尘浓度监测技术研究及应用：[学位论文]，保定：河北大学，2004
43 潘功配，杨硕．烟火学．第1版．北京：北京理工大学出版社，1997
44 龚雪平，马维琦，丁荟．气溶胶浓度测定器的种类和原理．中国环保产业CEPI 1997(1)
45 张国权编著．气溶胶力学-除尘净化理论基础．北京：中国环境出社，1987
46 E Chenglin, Lu Chunxi, Xu Chunming, Gao Jinsen. A New Method for Measurement of Local Solid Flux in Solid Two—phase Flow. ChinesChinese J. Chem. Eng, ll(6)617—621(2003)
47 PaulKerr et al. A new total flooding test procedure for evaluating fire-suppressant agents. Fire technology. 1998(I): 72-88
48 黄锐，杨立中，冯文兴等．小尺寸实验烟气浓度分布的影响因素．中国工程科学，2003，8
49 Kaimart. Fire extinguishing ball. US Pat. US6796382.2004
50 王华．HEAE气溶胶灭火剂的配方设计、性能及工艺研究：[学位论文]，南京：南京理工大学，2004
51 王德才．火药学．第1版．南京：华东工程学院，1988
52 中华人民共和国公共安全行业标准．气溶胶灭火系统第1部分：热气溶胶灭火装置．GA 499．1-2004
53 [美]G．鲁丁格著．气体-颗粒流基础．北京：国防工业出版社，1986
2 陈智慧．哈龙替代技术的应用选择方法．火灾科学．2003(2)：115-119
3 曹风中．臭氧层空洞的报告．第1版．北京：中国环境科学出版社，1990
4 Chattaway, Adam. Aerosol fire suppressants. Fire Prevention. 1996(289):20-22
5 潘仁明，周晓猛，刘玉海．“哈龙”替代物的现状和发展趋势．爆破器材．2001(4)：15-16
6 刘玉恒，刘洪斌，叶宏烈．我国灭火剂的发展历史与现状．消防技术与产品信息．2005(1)：82-87
7 Hamins etal. Flame suppression effectiveness. NIST Sp861, 1994: 345-465
8 傅智敏，杨荣杰．固体微粒气溶胶灭火剂的改性研究．火灾科学．2000(3)：35-41
9 Kibert, Charles J. Aerosol fire suppressants, fire prevention, 1993, 85(558): 17-20
10 Scheuermann, Klaus P. Use of aerosol fire extinguishing generators at rotogravure fed presses. Process Safety Progress, 1999(1): 35-41
11 郭鸿宝，岳大可．气溶胶灭火剂．北京：化学工业出版社，2005
12 [美]理查特．丹尼斯编．气溶胶手册．北京：原子能出版社，1988
13 石秀芝．浅谈冷气溶胶灭火技术．消防技术与产品信息．2000(10)：27-28
14 Rowland Kennington, Robin Andrew Woolhouse. Preparation of the reaction product of urea and alkali metal hydroxide or carbonate. US Pat. US4107053,1978
15 Harry E. Stewart, Malvern, et al. Fire extinguishing compositions. US Pat. US5466386,1995
16 William R. Warnock, Menominee, Mich.,et al. Anti-reflash dry chemical agent. US Pat. US3553127,1971
17 Christopher Reynolds, Eric Edward Cooper Cawood. Improvements in or relating to fire extinguishing agents. UK Pat. GB1208261,1970
18 Chattaway Adam, Simpson Terence Arthur, Gall Ralf. Fire and explosion suppressants and methods. UK Pat. GB2291590,1996
19 Morton David Alexander Vodden. Fire suppressant powder. US Pat. US5938969,1999
20 张巍．超微磷酸铵盐干粉灭火剂的制备．消防科学与技术．2001(4)：39-40
21 周文英等．冷气溶胶灭火剂研究．消防技术与产品信息．2005(9)：28-31
22 周文英，介燕妮，罗永乐等．超细干粉灭火剂．消防技术与产品信息．2004(10)：71—72
23 王哗译．气溶胶灭火剂．消防技术与产品信息．1997(1)：47-50
24 Stewart, etal. Fire extinguishing gels and methods of preparation and use thereof. US Pat. US5833874,1998
25 吴建勋，吴越．超声波气溶胶灭火装置．中国专利．CN1237463A．1999
26 中华人民共和国公安部标准．超细干粉灭火剂．GA578—2005
27 卞建峰，郭鸿宝．气溶胶灭火机理及应用探讨．消防科学与技术．2001(4)：40-44
28 蔡周全，张引合．干粉灭火剂粒度对抑爆性能的影响．矿业安全与环保．2001(4)：14-15
29 王永强．阻燃材料及应用技术．北京：化学工业出版社，2002
30 李碧英．冷气溶胶灭火剂的制备及性能研究：[学位论文]，南京：南京理工大学，2004
31 《实用化学手册》编写组．实用化学手册．第1版．北京：科学出版社，2001
32 陈文贵，吴建勋，朱吕通．中国消防全书(第3卷)．长春：吉林人民出版社，1994
33 尹强，付延明，宋洪昌．超细粒子的表面改性研究．江苏化工．2002(2)：32-36
34 李凤生．超细粉体技术．北京：国防工业出版社，2000
35 曹丽英．冷气溶胶灭火剂的性能表征研究：[学位论文]，南京：南京理工大学，2005
36 李姝，刘玉恒，戴殿峰．干粉灭火剂质量分析．消防科学与技术．2002(2)：58-59
37 袁玉燕．不规则粉体粒度及形貌的表征与测试技术研究：[学位论文]，南京：南京理工大学，2000
38 中华人民共和国国家标准．磷酸铵盐干粉灭火剂．GB15060-1994
39 李忠全．振实法测量粉末的粘着力和流动性．粉末冶金业．2002(2)：35-37
40 吴颐伦．干粉灭火剂的斥水性、斥水膜及其由来．消防科学与术．2000(12)：20-24
41 中华人民共和国国家标准．干粉灭火系统部件通用技术条件．GB 16668-1996
42 赵占龙．透射式光学粉尘浓度监测技术研究及应用：[学位论文]，保定：河北大学，2004
43 潘功配，杨硕．烟火学．第1版．北京：北京理工大学出版社，1997
44 龚雪平，马维琦，丁荟．气溶胶浓度测定器的种类和原理．中国环保产业CEPI 1997(1)
45 张国权编著．气溶胶力学-除尘净化理论基础．北京：中国环境出社，1987
46 E Chenglin, Lu Chunxi, Xu Chunming, Gao Jinsen. A New Method for Measurement of Local Solid Flux in Solid Two—phase Flow. ChinesChinese J. Chem. Eng, ll(6)617—621(2003)
47 PaulKerr et al. A new total flooding test procedure for evaluating fire-suppressant agents. Fire technology. 1998(I): 72-88
48 黄锐，杨立中，冯文兴等．小尺寸实验烟气浓度分布的影响因素．中国工程科学，2003，8
49 Kaimart. Fire extinguishing ball. US Pat. US6796382.2004
50 王华．HEAE气溶胶灭火剂的配方设计、性能及工艺研究：[学位论文]，南京：南京理工大学，2004
51 王德才．火药学．第1版．南京：华东工程学院，1988
52 中华人民共和国公共安全行业标准．气溶胶灭火系统第1部分：热气溶胶灭火装置．GA 499．1-2004
53 [美]G．鲁丁格著．气体-颗粒流基础．北京：国防工业出版社，1986