热气溶胶灭火装置的应用

2021-11-27余接永王圣徐俊杰陈德超饶明潇

中国科技纵横 2021年15期

余接永王圣徐俊杰陈德超饶明潇

（国网江西省电力有限公司上饶供电分公司，江西上饶 334000）

一般而言，气溶胶灭火剂可以细分成热气溶胶与冷气溶胶灭火剂。相较之下，热气溶胶因为自身的粒径更加小，所以在空气环境中悬浮停留的时间会相对更长，所发挥出的性能更为优秀，是当前主要运用的气溶胶灭火剂。

1.热气溶胶灭火装置的灭火机理

热气溶胶灭火剂并非是像其他类型的灭火剂一般是直接存放于灭火装置之中的，而是通过气溶胶发生剂的方式存放在灭火装置的化学反应室内，基于引发器来施加引发燃烧所需要的最小能量，在产生化学反应以后就会形成气溶胶，然后经过冷却剂加以冷却以后喷射而出。一般其粒径不超过0.1μm，正是因为其颗粒较小、表面活性较高的特性，可以高效消解火焰之中的自由基，进而起到化学遏制灭火的效果。并且固体颗粒在空气中分散而产生的热熔胶，能够在较长的时间内处于稳定状态，而且不会出现沉降，同时还可以绕过障碍物体，由一种全覆盖的状态分散于每处死角，以起到良好的灭火效果。

2.适用范围和灭火效能

热气溶胶灭火装置作为气体灭火装置的一种类型，其实际使用范围应当满足我国颁布实施的《建筑设计防火规范》与《高层民用建筑设计防火规范》中设置气体灭火装置的各种典型场所的相关规定，通常适合运用在高/低压配电室、档案室、电子计算机房、柴油发电机室、电缆井等场所[1]。相较于二氧化碳与洁净气体之类的灭火装置，热气溶胶灭火设备整体体积更小，而灭火的效率则更高，而且在扑灭同等火灾时所使用的灭火剂总量仅仅约为二氧化碳的1/15、混合钝性气体的1/13、七氟丙烷的1/5。例如，对于能够喷射5kg气溶胶的灭火设备，总体质量大概为40kg，而灭火效果大约等同于重量为150kg的二氧化碳钢瓶，因此在建筑体承重能力有限与空间较小的状况下，气溶胶灭火装置是最为合适的选择。

虽然气溶胶颗粒能够长时间以稳定的状态在空气内停留，但是物体表面的吸附作用是难以避免的，所以在喷射之后的清洁度要低于其他气体灭火装置，此问题只会在无火灾释放的状况下存在差别，在火灾事故产生的情况下以及在灭火试验测试环境下不存在实质性差别。

通常而言，住户更乐意选择安装灭火效果好并且成本花费低的灭火装置。而热气溶胶灭火装置不仅具有较高的灭火效能，并且所设计的产品体积较小，减少了对室内空间的占用，同时还不会对其他设施设备的正常运作造成影响，使得房屋建筑的空间利用率更高，既有益于企业安全开展生产作业活动与长期稳定发展，更有益于消防安全工作的全面规范落实[2]。

3.热气溶胶灭火装置存在的安全问题

气溶胶灭火剂是一种新式的灭火剂，由于制备简单、使用时安全性较高、价格实惠、灭火效能高等优势而获得普遍运用，但与此同时，其当前存在的安全性问题也不容轻视。目前，已经制定的关于热气溶胶灭火装置的管理规范与技术要求并不太明确，只有公共行业规范GA499.1-2010有对气溶胶灭火装置在性能与技术层面提出了一定要求，不过在现场运用与施工上的要求却未做确切规定，这样便极易引起一些安全性问题。另外，部分气溶胶灭火剂存在较强的腐蚀性效果，会对设备进行腐蚀，而且装置反应温度过高、放热量大的问题自其研发应用至今始终未能得到解决。

4.热气溶胶预制灭火系统的设置要求

4.1 设置要求

每个防护区面积不可超过500m2，容积不可超过1600m3；防护区内需要设置宣泄压力的出口，而且最好设置于外墙中，具体面积需要根据对应的灭火系统设计规格来加以计算。在喷射灭火剂之前，防护区中除了泄压口以外，其他出口都要能够自动闭合[3]。

4.2 系统及相关组件的设置要求

灭火剂储存总量需要根据储存量的最大防护区来加以确定；灭火系统相同集流管中的储存容器、规格参数、充压压力与充装量需要保持一致；喷头的位置应当尽可能靠近防火墙顶部，与顶部相隔的最大间距不可超过0.5m；单台设备的保护容积不可超过160m³，当有装设多台设备时，各个设备之间的间距不可超过10m；防护区高速不得超过6m，灭火设备的喷口应当超出防护区表面2m以上。

4.3 热气溶胶预制灭火系统的安装要求

选择设置灭火装置的场所十分关键，应当确保灭火系统设计的合理性，而且使得安装质量满足规定要求，且符合操作便利、便于维护的要求，并定期进行维护保养，以确保灭火系统能够随时正常投入使用。

4.3.1 多单元组合分配灭火系统

为了减少成本投入，对于多个不会同时发生火灾的邻接防护区或者是保护对象，可使用一套气体灭火系统来进行保护。此种使用一套灭火剂储存设备来实现对多个防护区保护的灭火系统，通常被称为多单元组合分配灭火系统。此种系统的应用原理为，基于选择阀来实现有效控制，以此将灭火剂准确释放于发生火灾事故的保护区域。此种灭火系统中对于灭火剂的使用量是按照最大一块防护区或是保护对象来进行确定的。对于相对更小的防护区或是保护对象，如果不用将全部灭火剂量都进行释放出来，那么可按照实际需要，通过启动气瓶来实现对储存容器的有效操控。不过应当注意的是，此种灭火系统虽然能够同时对多个区域进行保护，但是却不能同时进行灭火。

4.3.2 单元独立灭火系统

如果多个防护区十分关键或是存在同时发生火灾的可能性，为充分保证其安全性，需要在每一防护区内都安装相应的灭火系统进行保护，此种被称作单元独立灭火系统。采取此种灭火系统能够显著提升各个防护区的安全性，也让灭火系统的性能与可靠性得以提升，不过需要耗费较大的投资成本。此外，此种灭火系统在进行管路铺设时比较简单，而且易于管理与维护。

4.3.3 无管网灭火系统

此种灭火系统即是把灭火剂储存容器、控制、喷放部件全部集中组合安装的一类小型轻便型灭火系统。此类系统不存在管网或者是只有设置一段短管，所以常被称作无管网灭火系统。此类系统通常是放置于防护区中，也可将其放置于防护区的墙体外侧，利用短管来把喷头接通至防护区中。此种灭火系统一般是通过工程成系列地进行生产制作，在运用时可以按照防护区的面积与体积大小直接选取应用。

4.4 操作控制要求和安全措施

4.4.1 不同控制方式的要求

气体灭火装置的自动化祁东，要在接收到两个独立的火灾警示信号以后方可启动。为了避免因为火灾探测器误报而导致灭火剂的错误释放，通常要在防护区中装设两种不同类别的火灾探测装置；火灾警示系统联动操控防护区中的有关设备，譬如开口装置、送风与排风装置、防火阀、警示设备等。在灭火系统启动之时，应当先关闭开口装置、停止送排风设备的运作、闭合防火阀、启动警示设备等。在组合分配灭火系统运作时，选择阀需要在容器阀打开之前或是一同开启。

4.4.2 安全措施

（1）气体灭火装置防护区中要设置疏散逃离通道与安全出口，而且要在此通道中装设消防应急照明装置与标志灯，要确保防护区中的人员能够在半分钟内离开防护区；

（2）防护区中需要装设灭火剂喷放的声音警示器，而且要在防护区进口部位安装光报警装置；

（3）防护区中的每扇门需要朝外为开启状态，而且要可以自动关闭，在疏散出口部位的门要可以从防护区内侧开启。