超细干粉灭火系统在电缆隧道中的应用

本文介绍了针对电缆隧道火灾特点选用超细干粉的灭火机理、启动方式及安装要求,并以具体工程实际问题进行设计计算。     

粘性水灭火剂性能试验及灭火机理研究

水是常用灭火剂 ,但流失严重 ,灭火效率不高。在水中加入添加剂 ,提高水在固体表面的粘附性 ,减少流失 ,可显著提高灭火速度。笔者提出了应具有屈服假塑性流体特性的粘性水灭火剂 ,能在物体表面形成稳定的覆盖层 ,并具有较低的输送阻力。在水中加入 0 .4 %的KD - 1型添加剂 ,制成的粘性水灭火剂就具有上述的流体力学特性 ,该粘性水可在固体表面形成 1～ 5mm的稳定覆盖层。在木材火灾灭火试验中 ,粘性水的灭火时间是水灭火的 1/ 4。笔者还研讨了粘性水灭火剂的灭火机理 ,并指出该灭火剂适用的范围和开发前景。     

含纳米二氧化硅颗粒三相泡沫性能与作用机理研究

为提升水成膜泡沫(AFFF)的灭火性能,基于AFFF泡沫液和纳米硅颗粒,制得新型三相灭火泡沫。实验研究了三相泡沫发泡性和稳定性的变化规律,分析了泡沫组成和工况参数对泡沫性能的影响规律。通过分子动力学(MD)模拟,研究了泡沫溶液中表面活性剂分子吸附对颗粒表面润湿性的影响,揭示了泡沫中颗粒与表面活性剂间相互作用对泡沫稳定性的影响机理。研究发现：随着颗粒浓度增加,泡沫稳定时间和抗烧时间显著增长,而发泡性变化不大。泡沫中颗粒表面润湿性影响颗粒与表面活性剂间的相互作用,进而影响泡沫稳定性。在亲水颗粒泡沫中,表面活性剂浓度增加能够强化二者间的协同作用,利于泡沫稳定;在疏水颗粒泡沫中,随着表面活性剂浓度增加,二者间由协同作用转变成抵抗作用。研究成果对优化三相灭火泡沫配方和提升泡沫灭火效率有指导意义。     

7FA临界灭火浓度的测定及7FA/BTP协同灭火作用研究

作为氢氯氟烃、氢氟烃和全氟烃的理想替代物,七氟环戊烷(7FA)因其具有环境友好性和环状结构而极具发展潜力.首先构建了临界灭火体积分数测定平台,采用杯式燃烧器法测得7FA熄灭乙醇火焰的临界灭火体积分数为8.4％.其次,为了规避其灭火体积分数稍高的缺点,将7FA和一溴三氟丙烯(BTP)按照一定的物质的量比进行了混合,结果表明,在7FA中加入少量的BTP可以显著提高其灭火能力并将其临界灭火体积分数降低到6％以下.最后,在此试验基础上对构建的理论预测模型的可靠性进行了验证,得出7FA与BTP之间存在协同灭火作用.     

铈、铁掺杂纳米TiO2薄膜的制备及光催化研究

采用溶胶-凝胶法分别制备掺铈、掺铁的纳米TiO2薄膜,降解偶氮染料废水,研究其光催化活性,并采用XRD、HRTEM手段进行特性表征。试验结果表明:适量的铈、铁掺杂使纳米TiO2薄膜的光催化活性提高了近20%,最佳掺铈量(摩尔比)为3%,掺铈最佳热处理温度为550℃;最佳掺铁量(摩尔比)为2.5%,掺铁最佳热处理温度为450℃。     

掺铈纳米TiO2薄膜的制备及光催化研究

采用溶胶-凝胶法制备了具有较高催化活性的掺铈纳米TiO2薄膜,在紫外光和太阳光照射下降解偶氮染料废水来研究其光催化活性,并用XRD、HRTEM手段进行了表征.结果表明,适量的铈掺杂能有效提高纳米TiO2薄膜的光催化活性,最佳掺铈量为3%、最佳热处理温度为550 ℃.     

Na2Ti6O13纳米带的制备及其光降解活性艳橙染料废水的研究

用微乳法和熔盐法结合制备出了Na2Ti6O13纳米带,并用XRD,SEM对其进行表征;研究了Na2Ti6O13在紫外光下对偶氮染料活性艳橙(X-GN)的降解,并探讨了pH值、催化剂投加量和外加H2O2氧化剂对光催化效率的影响。实验表明,Na2Ti6O13具有很好的光催化性能,30W紫外灯下光催化60min对25mg/LX-GN的降解率最高可达94.1%;反应液pH值过高或过低会影响催化剂活性,最佳pH值为5.7;一定范围内,光催化效率随催化剂投加量的增加而提高,但投加量大于1.0 g/L时,催化效率反而下降;适当投加H2O2能显著提高降解效果。     

HNIW/HTPB传爆药的制备及性能研究

以HNIW为高能填料,以HTPB为粘结剂,采用真空浇注法制备了HNIW/HTPB传爆药。为研究HNIW基浇注型传爆药的爆炸特性,通过实验制备了HNIW/HTPB传爆药,并对其撞击感度、临界直径和爆速等性能进行了分析研究。结果表明,HNIW/HTPB传爆药对撞击作用较钝感,当HTPB的含量为12%时,其特性落高h50为51.68cm,临界直径小于0.6mm,它的实测爆速为8248m/s,接近其理论爆速8320m/s,且HNIW/HTPB传爆药各组分之间具有良好的相容性,因此该传爆药具有良好的安全性能和传爆性能,适合于微尺寸装药,从而具有广阔的应用前景。     

掺铁纳米TiO2多孔薄膜的制备及光催化性能研究

利用溶胶-凝胶法在溶胶过程中掺入Fe(NO_3)_3·9H_2O和PEG1000,制备了掺铁纳米TiO_2多孔薄膜,通过SEM、XRD、EDS、UV-Vis等手段和光催化实验研究了薄膜的表面形貌和晶体结构,获得了光催化性能最佳的掺杂量和退火温度,并研究了镜面基底对光催化效率的影响。     

改性碳纳米管接枝氯磺化间位芳纶纳米纤维膜的制备及性能研究

将多壁碳纳米管(Multi-Walled Carbon Nanotubes, MWCNTs)与间位芳纶(Meta-Aramid, PMIA)进行复合有利于增强PMIA力学性能,近年来已成为研究热点,但MWCNTs分散性差、结合力差还易脱落,限制了其应用。利用氨基改性碳纳米管(MWCNTs-NH₂),同时将PMIA进行氯磺化改性(PMIA-SO₂Cl),使PMIA-SO₂Cl与MWCNTs-NH₂通过—SO₂Cl与—NH₂偶联在一起,并采用超声波辅助溶液共混的方法,制备MWCNTs-NH₂/PMIA-SO₂Cl悬浮液。采用静电纺丝法,制备MWCNTs-NH₂/PMIA-SO₂Cl纳米纤维膜。结果显示,PMIA-SO₂Cl与MWCNTs-NH₂的偶联作用明显增强了MWCNTs在PMIA基体中的稳定性,与改性前相比,改性后悬浮液中M...     

Experimental investigation of the performance of modified expanded graphite powder doped with zinc borate in extinguishing sodium fires

Sodium is the main cooling medium in the circuit of fourth-generation nuclear reactors, and its leakage constitutes a severe fire hazard because of its high chemical activity. In this study, expandable graphite (EG), which is a traditional sodium fire-extinguishing agent, was modified with zinc borate (ZB) as an intercalator, and the modified EG_ZB was characterized. Moreover, the effectiveness of the modified EG_ZB in extinguishing sodium fires was tested using a self-developed fire-extinguishing experimental device. This study's results indicated that EG, EG_ZB had a smaller particle size, higher thermal stability, higher fire-extinguishing speed, and lower powder mass consumption than EG. During the fire-extinguishing process, ZnO decomposed by ZB captured free radicals and inhibited the combustion reaction. Furthermore, B₂O₃ was adsorbed on the surface of the EG layer, which strengthened covering and asphyxiation. The findings of this study provide crucial information for effectively controlling fires caused by active metals and metallo-organic compounds.     

磷酸铵盐亚纳米粉体灭火性能实验研究

使用溶剂-非溶剂法制备了粒径达到亚纳米量级（300nm-500mm）的磷酸铵盐灭火剂,建立了1．2m×1．2m×1．2m的小尺度灭火实验平台,开展了灭油池火和木垛火的全淹没灭火实验,对磷酸铵盐亚纳米粉体的灭火性能进行了研究,并与普通磷酸铵盐粉体的灭火性能进行了比较。实验结果显示磷酸铵盐亚纳米粉体的灭火性能要明显高于普通粉体,并且在低压下就可以获得很好的灭火果。工作压力的增加会缩短粉体的灭火时间,但是对于磷酸铵盐亚纳米粉体灭木垛火的情况,由于灭火时间相差示大,反而会导致灭火剂用量增加。     

超细粉体灭火装置在电火花成形机床的应用

为了评估超细粉体灭火装置用于电火花成形机床的技术可行性,通过全尺度灭火实验研究与计算分析,研究超细粉体灭火装置对电火花成形机床火灾的灭火有效性,进一步提出适宜的灭火应用方式和灭火剂设计用量计算方法。结果表明,超细粉体灭火装置可迅速、有效扑灭电火花成形机火灾,超细粉体灭火剂的最低灭火用量为90g,装置响应时间为7～24s,灭火时间为1～4s;基于顶部敞口设计模式的电火花成形机床不符合全淹没灭火应用条件,应采用局部灭火应用方式;根据局部应用灭火系统体积法设计方法,提出了超细粉体灭火装置用于电火花成形机床时的灭火剂设计用量计算方法。该研究有助于超细粉体灭火装置的工程设计,对电火花成形机床的火灾防护具有重要意义。     

超细微粒灭火剂抑制单室火灾的试验研究

通过试验测量燃烧区温度的变化过程,研究了超细微粒灭火剂在单室火灾模型下与4种不同类型火焰的相互作用、灭火时间和效果。结果表明,超细微粒灭火剂具有较好的全淹没灭火能力。当1 000g超细微粒灭火剂施放后,位于微粒灭火剂流动路径上的无遮挡火焰(中央火和角落火)能够被迅速扑灭,灭火时间分别为3.9 s和7.2 s;对于火源功率较小的顶棚火,由于火羽流及热泳力的作用,微粒灭火剂能迅速扩散到顶棚,从而能在短时间内将其扑灭,灭火时间约6.3 s;对于遮挡火,其灭火时间较长,约14.3 s。微粒灭火剂浓度对灭火时间有较大影响。当微粒灭火剂的喷射质量为500 g时,虽然中央火、角落火和遮挡火均能被扑灭,但灭火时间都较喷射1 000 g灭火剂时有较长的延长,灭火时间分别为8.1 s,13.9 s和22.2 s。对于需要灭火剂微粒扩散较远距离后灭火的顶棚火,虽然灭火剂在热羽流和热泳力作用下能扩散到顶棚,但因浓度太低,同时由于其他3处火焰熄灭后,灭火室内的氧气消耗速率降低,从而使顶棚火得到足够的氧气,燃烧反应进一步加强,温度反而逐渐升高,不足以将其熄灭。     

A comparison between superfine magnesium hydroxide powders and commercial dry powders on fire suppression effectiveness

The effectiveness of superfine magnesium hydroxide powders and commercial dry powder in fire suppression were compared in a laboratory-scale, immovable fire suppression apparatus. The investigation focused on their suppression effectiveness under various pressures. It likewise studied the relationship between the powders’ surface structures and their effectiveness on fire suppression. The microcosmic structure of the powders was observed by scanning electron microscope (SEM), while the Thermal Gravity Analysis (TGA) technique was used to analyze the thermal behavior of the superfine magnesium hydroxide powders. By analyzing the results, it could be concluded that the pressure, the particle size, and the microcosmic structure of the powders’ surface mainly decide the capability of the powders to extinguish the fire. Comparing this with commercial dry powders, superfine magnesium hydroxide powders extinguished the fire in less than 10 s.     

改性超细粉体灭火性能模拟实验研究

针对新一代超细高效粉体灭火剂的要求,构建了一套小型固定式粉体灭火装置,对3种粉体的灭火性能进行对比研究,通过扫描电子显微镜(SEM)观察粉体颗粒的粒径分布和表面形态,研究了粒径等因素影响粉体灭火性能的规律,指出了改性前后粉体灭火时间不同的原因.实验结果表明,与普通干粉相比,经改性细化的粉体的灭火时间缩短了1/2,灭火性能显著提高.     

氯化钠粉末对镁粉爆炸猛度的影响研究

通过对固体惰性介质在减轻镁粉爆炸作用的实验研究,给出影响固体惰化剂作用效果的主要影响因素。实验分别选用3种不同粒径的镁粉样品,并选取氯化钠粉末作为固体惰化介质,用20L球形爆炸测试装置进行实验,测定镁粉中加入不同含量的氯化钠粉未后镁粉爆炸的最大爆炸压力和最大压力上升速率值。结果表明：氯化钠粉末能够起到减轻镁粉爆炸影响的作用,并且随着镁粉粒度的减小,要达到相同的抑爆效果需要的氯化钠粉末的用量将加大。     

白云母/硅微粉疏水改性对三相泡沫热稳定性的影响

为了制备高热稳定性的三相泡沫,对白云母/硅微粉疏水改性。采用十六烷基三甲氧基硅烷(HTEOS)为改性剂,以接触角、粒度分析、FTIR为表征。在合成蛋白泡沫中按比例添加粉体制备三相泡沫,以自主设计可视化油池进行热稳定性试验并与两相泡沫对比。结果表明:改性白云母的性质为“两亲”,改性硅微粉表现为疏水;三相泡沫热稳定性高于两相泡沫,三相泡沫中,利用改性白云母制备的三相泡沫热稳定性最优,覆盖至破灭时间为1 905 s,而改性硅微粉制备的三相泡沫热稳定性不足,覆盖至破灭时间仅为983 s。     

不同聚合度的聚磷酸铵灭火性能研究*

为考察聚磷酸铵（APP）干粉灭火剂的聚合度对其灭火性能的影响,选用3种不同聚合度的APP,结合其晶体结构、粒度分布及热性能测试,并通过粉体杯式燃烧器进行小尺寸灭火实验,对比3种样品的灭火性能及灭火机理,研究聚合度与其灭火性能的关系。热性能测试结果显示,聚合度的升高会导致APP的热稳定性下降,随着聚合度从80升至1 500,其初始分解温度从326.11 ℃降低至321.54 ℃,失重率从75.21%增加至79.66%。实验结果表明:随着APP聚合度的增加,火焰降温速率升高,最小灭火浓度（MEC）降低,灭火性能增强,当聚合度为1 500时,MEC为118.143 g/m3。聚合度的升高有助于APP在进入火场后更早、更充分地与火焰发生反应,从而使灭火性能得到提升。     

壳聚糖季铵盐的制备及其降尘性能研究

以壳聚糖为原料,对其季铵化改性制备了一种新型煤矿用环保降尘剂。主要包括单体3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CTA)的合成与壳聚糖季铵盐（HTCC）的制备。通过单因素试验研究了反应时间、反应温度、碱用量、单体配比等因素对HTCC降尘率的影响,并采用正交实验确定了最佳的工艺合成条件为:m(NaOH)/m(CTA)=1.2,m(CTA)/m(CTS)=3.5,60 ℃下反应10 h;用IR、XRD表征了HTCC。当HTCC投加量为0.4 g/L,pH=6、温度25 ℃时,煤尘去除率达到最大约为94.6%,在降尘领域中有着良好的应用前景。