含添加剂细水雾熄灭油池火的机理及实验

为了提高普通细水雾灭火的有效性，采用小尺度实验方法，通过在普通细水雾中加入添加剂，研究了在受限空间内含添加剂细水雾扑灭油池火的有效性．实验研究发现：当火源位于细水雾的作用范围内时，灭火时间较短，灭火性能较高；当火源位于细水雾的防护区域外时，灭火有效性显著降低．而在相同流量和压力下向细水雾中加入添加剂，能显著地影响它的灭火性能，使火焰容易熄灭，灭火时间大大缩短，从而提高了细水雾的灭火能力，因此细水雾对受限空间内油池火的灭火有效性大大增强．通过细水雾对O2、CO、CO2的体积分数以及对火焰温度、烟气温度影响分析，为筛选和制备细水雾灭火添加剂提供了实验数据．     

细水雾喷射角度对公路隧道火灾灭火效果的分析

目的 研究不同油盆空间位置条件下,细水雾不同喷射角度对公路隧道油火的灭火效果,为受限狭长空间内细水雾灭火设计提供依据.方法 采用FDS软件,建立公路隧道内细水雾灭油火模型,对比分析了燃料表面平均温度、油盆正上方4 m处温度变化曲线,烟气层高度,隧道内1.5 m高度CO体积分数.结果 当火源处于细水雾喷头正下方时灭火最为有效,细水雾喷头喷射角度增加为30°～90°时灭火效果改善.结论 当隧道内火源处于不同位置时,细水雾灭火效果不同,随着细水雾喷头与火源水平距离不断增大灭火效果越差.通过改变细水雾喷头喷射角度,扩大细水雾喷头保护范围,有利于扑灭火源距离细水雾喷头较远的火灾.     

细水雾抑制油池火的实验研究和数值模拟

基于湍流大涡模型,建立了细水雾与油池火相互作用的数值模型.研究表明,数值模拟结果可以反映出细水雾加入前温度缓慢上升以及加入细水雾使温度下降的趋势,平均误差在8%以内,说明数值模拟和实验有较好的吻合;雾滴直径和操作压力是细水雾灭火效能的主要影响因素,提高操作压力会加强细水雾对火羽流的热烟气降温效果,使用200μm粒径的细水雾效果最好,能保证足够的穿透力和滞留时间;火焰冷却、衰减辐射及降低火焰区氧气浓度等在灭火初期起到很强的作用.     

正负电性的荷电细水雾灭火试验与机理探讨

为了探讨荷电细水雾的正负电性对灭火效果的影响,丰富和完善细水雾灭火的理论和技术,搭建了基于感应荷电的荷电细水雾熄灭受限空间乙醇火的小尺寸试验平台.通过改变电压的正负性,得到正负电性的荷电细水雾.根据其对灭火时间、火焰图像、火焰温度的影响来比较灭火效果,并在试验的基础上进行物理作用和化学作用的机理分析.结果表明,就灭火效果而言,荷电细水雾强于普通细水雾,荷负电细水雾强于荷正电细水雾;荷负电的液滴能诱导燃烧场中的自由基与其碰壁销毁,并且能中和火焰中的正离子,阻止燃烧链传递的进行.     

非离子液细水雾灭火效能与减弱火焰强化现象研究

针对细水雾释放初期出现的火焰强化在一定程度上影响细水雾灭火技术的安全适用性问题,基于物理化学、火灾学理论,开展了弱化火焰强化的非离子液添加剂遴选和熄灭油池火的试验。结果表明:非离子液细水雾释放时具有较佳的雾化特征参数,其灭火时间和最高温度增加幅度均随非离子液质量分数的增大而降低;火灾烟气中CO体积分数最大值和维持高CO体积分数的时间均随非离子液质量分数的增大而降低;O_2体积分数降低到最小值和由最小值恢复至常值的恢复速率均随非离子液质量分数的增大而加快。非离子液细水雾具有弱化火焰强化的作用,且扑灭油池火的能力优于纯水细水雾,通过分析,获得了非离子液细水雾弱化火焰强化的机理。其主要灭火机理:一是非离子液细水雾喷出后形成的悬浮气泡和水泡沫具有阻隔热辐射、隔断O_2供应和隔离可燃物与O_2接触的作用;二是非离子液具有较低的HLB值,且细水雾因高温作用,与水分子以氢键链接的醚基断裂,增强了捕捉煤油分子和销毁链式反应中H·和OH·的能力。上述研究成果,对于细水雾灭火技术在油品火灾的高效、安全扑救方面具有重要意义。     

含添加剂细水雾熄灭醇类火焰的有效性实验研究

为探究含不同添加剂细水雾熄灭醇类火焰的效果,对含不同浓度尿素、钾盐、FC-4添加剂的细水雾分别开展灭火实验.结果表明:同等条件对比含不同浓度尿素细水雾的平均灭火时间,含1%尿素细水雾熄灭酒精火焰时间最短,与纯水相比灭火时间减少率达到了44.63%;含K2C2O4·H2O细水雾熄灭酒精火和煤油火的平均灭火时间均为最小,灭火时间减少率分别达到了31.35%、73%;含KHCO3的细水雾熄灭酒精火和煤油火的平均灭火时间最大,灭火时间减少率分别为6.75%、57.56%.由此对比可得,含钾盐细水雾熄灭煤油火比酒精火的效果要好.在复合添加剂中,含0.05%的FC-4、1%的尿素和0.2 mol/L K+浓度的K2C2O4·H2O的细水雾熄灭酒精火的平均灭火时间最短,灭火时间减少率也达到了87.90%,灭火效果显著.对比上述分析可知,含复合添加剂细水雾的酒精灭火效果更好,可以实现有效灭火.     

细水雾作用下受限空间油池火焰温度分布实验研究

利用红外热像技术对受限空间内细水雾熄灭油池火过程中火焰温度分布和火焰结构变化情况进行了实验观察,结果证明池火火焰存在核心反应区、通风控制和燃料控制区域.细水雾与火焰结构相互作用的红外热像显示:突然施加细水雾,燃烧被强化,可能的解释是湍流使燃料的燃烧速率加快了.随着细水雾的连续施加,火焰的紊流程度进一步增强,不连续区域进一步扩大;同时,细水雾不断吸热汽化,高温区域逐步缩小,直至火焰完全熄灭.     

机械排烟下高压细水雾灭火效果的数值模拟

目的分析机械通风情况下,高压细水雾技术对单室油火的灭火效果,为高压细水雾灭火系统在地下大空间的应用奠定基础.方法采用火灾动力学模拟软件(FDS),应用大涡模拟方法的场模型、两相流模型、辐射模型,模拟分析火源中心面的温度、灭火时间、CO质量浓度等参数.结果得到在1 MW、1.5 MW、2.5 MW火灾功率下,不同通风情况的10 MPa高压细水雾喷头的灭火特性参数,对比、分析了火源上方0.5 m处的温度以及1.5 m截面的CO平均质量浓度的变化曲线.结论随着火灾功率的增加,机械排烟对10 MPa高压细水雾灭火效果的负面效应减小,机械排烟和高压细水雾灭火技术联合作用对2.5 MW火灾的灭火效果更佳.     

细水雾作用下受限空间油池火焰温度分布实验研究

利用红外热像技术对受限空间内细水雾熄灭油池火过程中火焰温度分布和火焰结构变化情况进行了实验观察，结果证明池火火焰存在核心反应区、通风控制和燃料控制区域、细水雾与火焰结构相互作用的红外热像显示：突然施加细水雾，燃烧被强化，可能的解释是湍流使燃料的燃烧速率加快了．随着细水雾的连续施加，火焰的紊流程度进一步增强，不连续区域进一步扩大；同时，细水雾不断吸热汽化，高温区域逐步缩小，直至火焰完全熄灭。     

细水雾系统在建筑灭火应用中的理论研究

为了预测细水雾系统在连续运行和间歇运行方式下有障碍火焰熄灭情况,基于受限空间内的气体成分的质量守恒和空间的能量守恒,建立了一个预测受限空间内细水雾系统灭火效果的瞬态模型．该模型对于受限空间温度、干态氧气体积分数能进行较好的预测研究;在同样的火焰情况下,采用间歇运行方式能提高灭火效果而且减小耗水量．     

封闭空间中细水雾灭油盆火的试验研究

为了研究不同条件下细水雾的灭火效果，进行了一系列的细水雾灭B类油盆火灾试验.研制了一种新型两级雾化高压细水雾喷头并测量了其喷雾参数.介绍了灭火实验室的布局和试验步骤.考虑到油盆径向偏移距离、火焰规模、喷头高度、油火遮挡条件以及喷雾压力等因素对灭火效果的影响，共进行了17次灭火试验.测量了灭火过程的温度场变化并进行对比分析.结果表明，对灭火效果有重要影响的因素是火焰被遮挡的条件、喷雾压力和火焰规模.对于设计喷头，推荐使用10~12 MPa喷雾压力，该喷头扑灭2B以上规模火焰较容易，扑灭1B以下火焰较困难.在细水雾扑灭油盆火灾的过程中，水雾气化和窒息起主要作用.     

化学灭火添加剂的灭火有效性实验研究

通过大量的实验及查阅相关的国外文献资料,对化学添加剂的灭火机理及其灭火性能进行了研究,研究的对象分为两类:一类是易溶于水的碱金属盐,主要是研究其作为化学添加剂添加在细水雾中的灭火效果;另一类是含铁、锌、锰等元素的高效化学灭火物质,研究其作为化学添加剂添加到其它气态灭火介质如二氧化碳、氮气中的灭火效果.同时作者通过实验重点论证了灭火添加剂的优化配比、极限性和提高其灭火效能的途径等问题,也讨论了灭火添加剂与其它灭火介质之间的相互作用关系,为研制新型清洁、经济、高效的灭火剂奠定了基础.     

气泡雾化细水雾装备灭火实验研究

利用气泡雾化压力低、用气量小和雾化效果好的特点,结合目前已有的移动细水雾灭火装备开发了一套背负式气泡雾化细水雾灭火装备.对木垛火进行灭火实验,分析了细水雾灭火过程中不同阶段的主导灭火机理.实验结果表明:利用气泡雾化细水雾灭火装备可有效控制和扑救木垛火,对于0.6A以下的木垛火,可在150 s内扑灭,0.8A的木垛则出现了复燃现象,由于木条的相互遮挡,对于木垛火的扑救应灵活调整射水距离和角度,压制火焰,预防复燃.     

Experimental study on the interaction of fine water mist with solid pool fires

The Montreal Protocol was enacted in 1987 that sets a definite target that Halon fire sup-pressants are to be replaced by the beginning of 21century. So research work on replacements for halogen-based suppressants, such as water sprinkler, CO2, inert gas and foam, is in full swing. Water mist fire suppression systems are taken as one of the effective candidates for Halon re-placement; they have many advantages: not pollutant to environment (unharmful to the ozone layer without bringing green…     

高压细水雾灭火系统抑制地铁列车车厢火灾的有效性

目的研究地铁列车车厢火灾的特性参数,为高压细水雾灭火系统在地铁列车车厢中的实际应用提供理论依据．方法采用火灾动力学模拟软件FDS（Fire Dynamic Simulator）,以列车车厢为研究对象,模拟自然通风条件下,喷头间距分别为3．5m和4．0m,喷头流量为8L／min、11L／min、13L／min和15L／min的细水雾灭火效果．结果分析车厢火灾热释放速率、车厢内温度和CO2体积分数变化曲线,得出喷头间距3．5m的临界流量为11L／min,喷头间距4．0m的临界流量为13L／min．结论细水雾喷头的流量对灭火有效性的影响显著,应使细水雾喷头的工作流量等于临界流量,以保证最少的用水量和最佳的灭火效果．     

船用固定式高压细水雾灭火系统的研制

介绍了高压细水雾的特点、SOLAS公约及MSC通函的相关要求、船用固定式高压细水雾灭火系统的组成、工作原理及设计要求.该研究成果对细水雾灭火系统的设计、制造与实船布置具有指导意义.     

基于模式识别的火灾烟雾探测中抗水雾干扰研究

水雾与火灾烟雾在颜色、形态以及面积扩散等方面均具有相似性,容易对基于图像识别的火灾探测技术形成干扰。在同一地点及环境下使用监控系统录制火灾烟雾和水雾的真实视频,从运动方向特征和纹理特征着手进行分析,并利用支持向量机(support vector machine,SVM)对视频进行火灾烟雾和水雾的识别。实验结果表明,火灾烟雾与水雾在运动方向特征及纹理特征中熵和对比度上有明显差异,火灾烟雾识别时使用运动方向特征及纹理特征既能准确的识别出火灾烟雾,又能极大减小疑似烟雾目标带来的干扰。     

哈龙替代灭火剂的现状和发展趋势

简要介绍了哈龙灭火剂的灭火特性及其对臭氧层的破坏性, 重点评述了目前为保护大气臭氧层而研制或正在研制的各种哈龙替代灭火剂. 在此基础上, 对哈龙替代灭火剂的研究现状进行了分析, 并总结了目前哈龙替代灭火剂的发展趋势, 即所研制的灭火剂的性能应向清洁、无毒、 对环境无害、灭火性好, 投资少的方向发展.