張琳 楊堅(jiān)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(shù)有限公司深圳分公司 廣東深圳 518000)
引發(fā)火災(zāi)的物質(zhì)不同、火災(zāi)出現(xiàn)的地理環(huán)境等,均會(huì)對滅火工作形成一定影響。為了將火災(zāi)形成的不良影響控制到最低水平,應(yīng)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(zāi)。超細(xì)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)。
超細(xì)干粉滅火劑是一種新出現(xiàn)的滅火技術(shù),在滅火工作中擁有出色的表現(xiàn)。超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)選擇新型無機(jī)聚合物,系統(tǒng)在加工技術(shù)的配合下,讓其擁有良好的滅火性能,同時(shí)不會(huì)對環(huán)境造成污染問題。超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)使用的粉體粒徑在均5 μm左右,擁有不錯(cuò)的流動(dòng)性與干燥性,長時(shí)間放置也不會(huì)出現(xiàn)結(jié)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(zāi),松散性、彌散性較為出色,可以良好地阻隔大火,放置火情復(fù)燃。超細(xì)干粉滅火技術(shù)以化學(xué)原理作為滅火的核心內(nèi)容,啟動(dòng)系統(tǒng)后由噴頭發(fā)射粉體,粉體在火災(zāi)現(xiàn)場發(fā)生化學(xué)反應(yīng),控制火場中的自由基,防止火勢進(jìn)一步擴(kuò)大、蔓延,擁有不錯(cuò)的滅火效果[1]。圖1為超細(xì)干粉裝置示意圖。
圖1 超細(xì)干粉裝置
超細(xì)干粉滅火劑應(yīng)用在深位火災(zāi)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(xì)干粉滅火劑在應(yīng)用中會(huì)發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng),燃料分子在有焰燃燒中被活化,會(huì)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(jìn)一步發(fā)展。超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)啟動(dòng)后,受到高壓氮?dú)怛?qū)動(dòng),充分與火焰混合,滅火組可以在短時(shí)間內(nèi)捕捉自由基,燃燒活動(dòng)產(chǎn)生的自由基小于自由基消耗量,從而達(dá)到滅火的目的[2]。
超細(xì)干粉滅火劑應(yīng)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(xì)干粉滅火劑,在其與燃燒物接觸時(shí),固體表面會(huì)形成一種類似個(gè)玻璃狀的物體,覆蓋在固體表面部位,固體不會(huì)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(xì)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(yīng)的開展,會(huì)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。
超細(xì)干粉滅火劑在滅火活動(dòng)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(zāi)。超細(xì)干粉滅火劑在滅火方面的效果會(huì)出現(xiàn)一定的差別,下面梳理超細(xì)干粉滅火劑對火災(zāi)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(zāi)。B類:由重油、原油、汽油、有機(jī)溶劑、柴油等可熔化固體、可燃液體,引發(fā)的火災(zāi)。C 類:由天然氣、乙炔、煤氣等可燃?xì)怏w,引發(fā)的火災(zāi)。D類:由三乙基鋁引起的火災(zāi)。E 類:由變電站、機(jī)房、電纜夾層、電纜隧道等帶電設(shè)備,引發(fā)的火災(zāi)。
無管網(wǎng)懸掛式貯壓超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)為滅火常用方式,熱敏線、超細(xì)干粉滅火設(shè)備為該系統(tǒng)的主要設(shè)備。溫度感應(yīng)設(shè)備、噴灑設(shè)備、滅火劑、滅火劑儲(chǔ)藏罐、熱引發(fā)裝置、壓力控制設(shè)備為超級干粉滅火設(shè)備常見的部件。熱引發(fā)設(shè)備觸發(fā)啟動(dòng)、溫度感應(yīng)設(shè)備觸發(fā)啟動(dòng)與電引發(fā)啟動(dòng)為系統(tǒng)主要的啟動(dòng)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(zāi)事故現(xiàn)場環(huán)境溫度較高,一旦溫度在推進(jìn)滅火工作時(shí),對于火災(zāi)防護(hù)區(qū)環(huán)境溫度上升速度遲緩情況或防護(hù)區(qū)中滅火裝置器具較多的情況,滅火裝置會(huì)在熱引發(fā)啟動(dòng)方式下運(yùn)作?;馂?zāi)明火引燃熱敏線,隨后熱源在短時(shí)間內(nèi)朝滅火裝置傳遞。啟動(dòng)器在工作狀態(tài)下隨著準(zhǔn)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(dòng)超細(xì)干粉滅火劑滅,完成滅火任務(wù);如果防護(hù)區(qū)擁有大量的滅火裝置器,同時(shí)環(huán)境溫度在噴頭感溫元件動(dòng)作溫度之上,貯罐內(nèi)壓力推動(dòng)噴頭壓板,致使壓板從噴頭位置處掉落下來,在驅(qū)動(dòng)氣體的輔助下,可以將超細(xì)干粉滅火劑在火災(zāi)滅火控制中的效果發(fā)揮到極致,快速完成滅火任務(wù);電氣手動(dòng)與自動(dòng)為電引發(fā)啟動(dòng)滅火系統(tǒng)的兩種方式?;馂?zāi)現(xiàn)場中的火災(zāi)報(bào)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(guān)指標(biāo),系統(tǒng)會(huì)在預(yù)設(shè)程序的驅(qū)動(dòng)下接通滅火裝置處的電子啟動(dòng)器電源,滅火裝置噴頭會(huì)在玻璃球感溫元件膨脹破裂時(shí)啟動(dòng),通過超細(xì)干粉完成火勢控制與滅火的任務(wù)。圖3為滅火裝置布置圖。
圖3 滅火裝置布置圖
滅火裝置安裝位置設(shè)定較為重要,不能安裝在經(jīng)常受到?jīng)_擊或振動(dòng)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(shí),需要關(guān)注噴頭啟動(dòng)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(guān)方式提高滅火裝置噴射部位在工作時(shí)的穩(wěn)定性。
無管網(wǎng)懸掛式貯壓超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)在設(shè)計(jì)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(bào)警系統(tǒng)的配套方式;系統(tǒng)中防排煙等聯(lián)動(dòng)設(shè)備在數(shù)量、位置方面的設(shè)計(jì)要點(diǎn);研究通風(fēng)與開口位置等;滅火劑中超細(xì)干粉存儲(chǔ)量;確定被保護(hù)物實(shí)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(yàn)算設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)無管網(wǎng)懸掛式貯壓超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)。保護(hù)對象為電纜、電器和與之相關(guān)的設(shè)備,E 類火災(zāi),防護(hù)區(qū)為機(jī)柜間(防護(hù)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(xì)干粉滅火系統(tǒng)。圍繞防護(hù)區(qū)進(jìn)行設(shè)計(jì),研究防護(hù)區(qū)部位狀況,統(tǒng)計(jì)該部位發(fā)生火災(zāi)后施救人員、日常值班人員等,必須保證滅火裝置中的超細(xì)干粉不存在有毒有害物質(zhì),不會(huì)對人體健康造成威脅。對滅火裝置中填充的超細(xì)干粉,應(yīng)該由藥檢部門核查,保證裝置所用的材料達(dá)到規(guī)定要求;系統(tǒng)保護(hù)對象位于防護(hù)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(wù),將其用均勻布置的手段,懸掛在防護(hù)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(yuǎn)程控制裝置,即便防護(hù)區(qū)沒有值班人員,依然可以驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場滅火裝置。達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)或明火點(diǎn)燃熱敏線,感溫元件自發(fā)動(dòng)作,裝置接到指令后噴射超細(xì)干粉,進(jìn)行滅火工作。依托無管網(wǎng)懸掛式貯壓超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)可以快速啟動(dòng)設(shè)備進(jìn)行控火與滅火的任務(wù),同時(shí)對保護(hù)區(qū)實(shí)現(xiàn)二十四小時(shí)無人監(jiān)控,第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)火災(zāi)并進(jìn)行控制,將火災(zāi)造成的損失控制在最低水平[6]。
在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該嚴(yán)格按照超細(xì)干粉無管網(wǎng)滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范要求與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算,對于電纜夾層、電纜溝、通信機(jī)房、變配電室等位置,滅火劑全淹沒設(shè)計(jì)濃度應(yīng)該在0.12 kg/m3以上。另外,M=V×Q×K為則全淹沒滅火超細(xì)干粉用量的計(jì)算公式,在公式中,M為設(shè)計(jì)用量;Q為最小滅火濃度;K為滅火裝置配置場所的危險(xiǎn)等級調(diào)節(jié)系數(shù);V為防護(hù)區(qū)體積。
滅火系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí),滅火裝置劑用量設(shè)計(jì)也尤為重要,按照《超細(xì)干粘滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)范》文件提出的要求,結(jié)合報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)用要求與具體信息,選擇超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)。管網(wǎng)系統(tǒng)也可以應(yīng)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(shè)備運(yùn)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(shí)工程造價(jià)成本不高,不會(huì)對熱電廠施加過大的經(jīng)濟(jì)壓力[7]。
無管網(wǎng)懸掛式貯壓超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)應(yīng)用到火災(zāi)控制活動(dòng)中,可以憑借裝置中超細(xì)干粉與空氣反應(yīng),消滅火災(zāi)現(xiàn)場存在的自由基,達(dá)到控火、滅火的目的。該系統(tǒng)依托化學(xué)原理進(jìn)行滅火工作,滅火機(jī)理對滅火效果存在一定影響。因此,當(dāng)下應(yīng)該結(jié)合其在不同類別物質(zhì)引發(fā)火災(zāi),在控火、滅火等效果基礎(chǔ)上,總結(jié)火災(zāi)控制方面的信息,設(shè)計(jì)無管網(wǎng)懸掛式貯壓超細(xì)干粉滅火系統(tǒng),給出系統(tǒng)裝置的安裝要求并嚴(yán)格按照要求完成裝置安裝任務(wù),由此才可以保證系統(tǒng)功能良好地發(fā)揮出來。