超细干粉灭火装置的保护空间与灭火效能

发布日期:2017-05-10 作者: 点击:

引言:超细干粉灭火装置的保护空间、灭火级别是校验超细干粉灭火装置灭火效能的两个重要参数。选用同等充装量的灭火装置时应选用保护空间大、灭火级别高的灭火装置。灭火装置的保护空间、灭火级别经国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心检验的注册数据。灭火装置的保护空间、灭火级别检验标准及试验方法见《超细干粉灭火装置的保护空间、灭火级别与灭火效能》。


    1.前言


    超细干粉灭火装置,包含管网灭火装置(系统)和无管网灭火装置(系统)。本文主要介绍超细干粉无管网灭火装置的保护空间、灭火级别与灭火效能的有关情况。


    目前国内市场上常用的超细干粉灭火基本分为两类,一类为磷酸盐ABC超细干粉灭火剂,灭火效能为70g/m3-150g/m3;另一类为HIK复合ABC超细干粉灭火剂,灭火效能为40g/m3-60g/m3。按充装的灭火剂不同,超细干粉灭火装置也分为两类,一类为磷酸铵盐超细干粉灭火装置,一类为HLK超细干粉灭火装置。按驱动方式不同,超细干粉灭火装置又可分为贮压灭火装置、贮气瓶灭火装置、非贮压灭火装置。


    超细干粉灭火装置由于充装的灭火剂不同,以及对灭火剂的驱动方式、喷射性能等诸多技术水平不同,灭火装置的保护空间(也称保护容积或体积)、灭火级别也不同。


    2.灭火装置保护空间


    超细干粉灭火装置保护空间(保护容积、体积)试验方法,即全淹没灭火试验,在GA602《干粉灭火装置》标准中有详细规定。


    2.1试验准备


    根据灭火装置实际保护空间建立灭火空间模型及火灾模型。如果保护空间较小,则火灾模型相对改变。试验室应相对密封。


    将试验所需灭火装置安装在试验室内,进行冷喷试验,测出保护空间的最不利点,将火灾模型置于最不利处。


    温度传感器采用K型热电偶,直径不大于1mm距燃料盘上沿30mm。


    在灭火装置启动时,试验空间内的空气中氧含量不得低于正常大气条件下空气中氧含量0.5%(体积比)。


    2.2B类火灭火试验


    a)试验设备及材料:燃料为不低于93号汽油。


    油盘底部距地面600mm。油盘为钢质正方形,面积0.25㎡±0.02㎡,高106mm,钢板厚度不小于2mm。


    试验罐为钢质圆形,内径75mm~90mm,高不小于100mm,壁厚不小于2mm,试验罐底部垫水,上部汽油高度为50mm,液面距试验罐口10mm~20mm。


    将四个试验罐置于试验空间四墙面对角位置,两上两下交错放置。下角试验罐置于地面上,距墙50mm。上角试验罐口距吊顶300mm,距墙50mm。


    b)灭火试验:将油盘加入12.5L汽油,油盘底部垫水,液面距油盘上沿50mm,开启测温仪表,使之处于正常工作状态。点燃油盘和试验罐,预燃30s,关闭试验空间所有开口(泄压口除外),手动启动灭火装置灭火;观测试验罐灭火时间宜采用摄像或测温法。


    c)试验结果:灭火装置喷射结束后30s内灭火。


    2.3A类火灭火试验


    a)试验设备及材料:木材采用云杉、冷杉或密度相当的松木,含水率9%~13%。


    木垛由四层构成,每层六根方木。方木横截面为40mm×40mm,长450mm±50mm。(如果保护空间较小,则火灾模型相对改变)。木垛层间呈直角交错放置,每层的方木之间间隔均匀摆成正方形,将方木及层间钉起来形成木垛。


    油盘采用2.2B类火灭火试验用油盘。


    木垛底部距地面600mm。


    b)引燃木垛:将木垛放在钢质试验架上,油盘置于木垛正下方,油盘上沿距木垛底部约300mm,试验架的结构应使木垛底部充分暴露在大气中。


    在试验空间外引燃木垛,但不应受阳光、雨雪等天气条件影响,风速不大于3m/s,必要时可采取适当防风措施。如在室内引燃木垛时,室内空间体积应大于六倍试验空间体积。


    将1.6L汽油注入油盘,点燃后引燃木垛自由燃烧3min,汽油耗尽后,木垛继续燃烧3min。


    c)灭火试验:在试验空间外总预燃时间为6min+100s,预燃结束后将木垛移入试验空间,移入木垛至启动灭火装置用时不应大于15s。关闭试验空间所有开口,手动启动灭火装置灭火。


    d)试验结果:灭火装置喷射结束后60s内扑灭明火,继续抑制10min后,开启试验室门进行通风,木垛不得复燃。


    3.灭火装置灭火级别


    灭火装置的灭火级别,包括灭B类火(液体火)级别和灭A类火(固体火)级别,是灭火装置局部应用灭火效能的基本检验方法。灭火装置灭B类火和A类火级别及检验方法,在GA602《干粉灭火装置》标准中已有规定。该标准中试验模型,直接采用了GB8019《推车式灭火器》和GB4351.1《手提式灭火器》标准中的试验模型。


    3.1灭B类火级别


    3.1.1B类火试验模型


    B类火试验模型由圆形盘内放入车用汽油构成,盘用钢板制成,模型尺寸见表1。


    表1  B类火试验模型     


灭火级别燃油体积a/L试验油盘的尺寸

直径b/mm内部深度b/mm最小壁厚/mm火试近似面积/m2

8Bc 13Bc 21B 34B 55B (70B) 89B (113B) 144B (183B) 233B8 13 21 34 55 70 89 113 144 183 233570±10 720±10 920±10 1170±10 1480±15 1670±15 1890±20 2130±20 2400±25 2710±25 3000±30150±5 150±5 150±5 150±5 150±5 (150)±5 200±5 (200)±5 200±5 (200)±5 200±52.0 2.0 2.0 2.5 2.5 (2.5) 2.5 (2.5) 2.5 (2.5) 2.50.25 0.41 0.66 1.07 1.73 (2.20) 2.80 (3.55) 4.25 (5.75) 7.32

注:每个试验油盘都用系列中的一数字表示,在系列中每一项等于前两项的和(带括号的级别其公比约为 )。对更大的试验油盘可以按这个几何级数的规则构成。 a.      水为1/3,车用汽油2/3 b.      在盘的沿口测量

    3.1.2试验方法

    a)按照企业的设计安装灭火装置。


    从检验的实际情况看,企业设计安装灭火装置基本有两种形式:一种是将灭火装置悬挂固定于燃烧盘中央上方,喷口正对着燃烧盘;另一种是悬挂于燃烧盘的侧上方或侧方,喷口侧对燃烧盘。前一种方式主要用于贮压或贮气瓶灭火装置灭火,该类灭火装置由于采用氮气驱动喷放,在1.2MPa-1.5MPa压力范围内,在3m-4m范围内正对燃料盘也不会使燃料飞溅;后一种常用于某些非贮压灭火装置,该灭火装置采用喷发剂驱动,喷射时有很大的冲击力,正对燃烧盘易使盘内燃料飞溅,产生不宜熄灭的流淌火。


    b)点燃盘中汽油,自动启动或手动启动灭火装置。


    c)试验结果:灭火剂喷射结束后火应熄灭,并且盘内的火不得飞溅出油盘。


    3.2灭A类火级别


    3.2.1试验模型


    A类火灭火试验模型由整齐堆放在金属支架上(或其他类似的支架上)的木条构成,金属支架高为(400±10)mm。模型规格见表2。


    木条应经过干燥处理,其含水率保持在9%-13%(干燥时温度不应高于105℃);木材采用云杉、冷杉或密度相当的松木;木条的横截面为正方形,边长(39±1)mm,木材长度的尺寸偏差为±10mm。


    木条分层堆放,上下层木条成直角堆放,每层的木条应间隔均匀,试验模型为正方形木垛,其边长等于木条的长度。试验模型的木条长度、根数及层数等参数应按表2的规定。木垛的边缘木条应固定在一起,以防止试验时被灭火剂冲散。引燃A类火试验模型的燃料采用汽车用汽油。


    表2 A类火试验模型


级别代号木条根数(根)木条长度(mm)木条排列引燃盘尺寸(mm×mm×mm)引燃油量(L)

1A7250012层每层六根400×400×1001.1

2A11263516层每层七根535×535×1002.0

3A14473518层每层八根635×635×1002.8

4A18080020层每层九根700×700×1003.4

6A23092523层每层十根825×825×1004.8

10A324110027层每层十二根1000×1000×1007.0

15A450119030层每层十五根1090×1090×1007.6

20A561127033层每层十七根1170×1170×1008.2

    3.2.2试验方法


    a)按生产企业的设计安装灭火装置。


    从型式检验的实际情况看,企业均采用灭火装置悬挂于木垛上方,喷口正对木垛。


    b)点燃引燃盘中汽油引燃木垛,使木垛燃烧2min之后,将木垛移至预定的位置,手动启动灭火装置释放灭火剂。


    c)试验结果:灭火装置喷射结束后扑灭明火。


    4.灭火装置的保护空间、灭火级别与灭火装置灭火效能


    灭火装置的保护空间,即一定充装量的灭火剂在一定空间内的灭火效能。其中有两个起决定作用的因素:


    a)充装的灭火剂的灭火效能。普通磷酸铵盐ABC超细干粉灭火剂,灭火效能为70g/m3-150g/m3。HLK复合ABC超细干粉灭火剂灭火效能为40g/m3-60g/m3。显然,充装HLK复合ABC超细干粉灭火剂的灭火装置灭火效能比普通磷酸铵盐ABC超细干粉灭火剂的灭火装置灭火效能高近2倍。


    b)灭火装置喷射性能。充装同等类型、同等质量灭火剂的灭火装置,喷射性能差的,保护空间就小。喷射性能差的灭火装置会使灭火剂在空间分布不均匀,必然会使灭火装置在局部应用时保护范围缩小,造成灭火级别降低。因为无论是全淹没应用还是局部应用,其灭火的先决条件是,灭火装置喷放形成的有效灭火浓度的超细干粉雾,全部覆盖、笼罩防护区空间或保护区域及保护对象。如果灭火剂喷放不均匀,就会使防护区域或保护对像某些部位灭火剂达不到灭火浓度而使保护范围缩小。这种状况在灭油盘火级别的检验中尤为明显,而在检验灭木垛火级别时差距相对小一些,因木垛的表面积相对小得多。如5kg灭火剂充装量的超细干粉灭火装置,目前灭A类火最大级别为3A。查表2可知,3A木条长度为735mm,18层每层8根,其面积为0.735m×0.735m=0.540㎡,总体积不超过1m.因检验时灭火装置喷口正对木垛灭火,无论从面积或体积来说,其范围都在灭火剂浓度最高的区域。


    综上所述,超细干粉灭火装置保护空间体积太小,直接决定灭火装置的灭火级别大小及灭火装置灭火效能高低。表3为三种磷酸铵盐超细干粉非贮压灭火装置的技术参数。表4为三种HLK复合超细干粉非贮压灭火装置的技术参数。


    表3  磷酸铵盐超细干粉非贮压灭火装置的技术参数


格型号 项目FZXA3-XXXXFZXA5-XXXXFZXA8-XXXX

灭火剂充装量(kg)358

灭B类火级别 (B)132134

灭A类火级别(A)123

保护空间(m )163250

    表4 HLK超细干粉非贮压灭火装置的技术参数 

规格型号 项目FZXA3-XXXXFZXA5-XXXXFZXA8-XXXX

灭火剂充装量(kg)358

灭B类火级别 (B)557089

灭A类火级别(A)123

保护空间(m )4060100

    从表3与表4的对比中可以明显地看到,灭火装置保护空间大小直接决定着灭火装置的灭火效能。一定充装量的灭火装置,保护空间越大,其灭火级别也越高,灭火装置灭火效能也越好。


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关键词:干粉灭火剂

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