论文部分内容阅读
摘要：本文针对电缆隧道、夹层、竖井中的超细干粉和气溶胶的自动灭火装置进行了比较，阐述了超细干粉的特点。
关键词：超细干粉 气溶胶 电缆隧道
电缆火灾是工业消防中最具代表性的消防难点，设备、设施能否安全运行，关键就在电缆的安全。传统的“哈龙”系列气体灭火系统以其高效、安全的优势，在电缆隧道、夹层、竖井等应用较为普遍，但随着“哈龙”灭火剂被淘汰；为有效地防灭电缆火灾，国内外消防科研机构和企业投入了大量人力物力，发明了多种灭火系统。本文主要从灭火有效性、环保、安全、造价等方面进行比较分析，认为超细干粉灭火剂及系列自动灭火装置在扑灭电缆火灾方面最为有效，供设计、施工、用户单位参考。
一、从灭火有效性方面比较
目前，应用在电缆隧道、夹层里的灭火产品主要有：“哈龙1211”、水喷雾、气溶胶、超细干粉等，下面就在电缆保护方面应用较广、灭火效率最高的超细干粉和气溶胶灭火剂两个灭火剂之间进行比较。
按产生溶胶的方式可分为热气溶胶和冷气溶胶，目前国内工程上应用的气溶胶灭火装置都是属于热气溶胶，它是以负催化、窒息等原理灭火，经过燃烧反应产生大量的液体或固体微粒悬浮介质，迅速淹没整个火场，从而达到灭火的目的；气溶胶中的固体颗粒主要是金属氧化物、碳酸盐或碳酸氢盐。气溶胶的灭火浓度较低，灭火速度也较快，灭火后有残留物，属于非洁净灭火剂，各企业采取的药剂配方不同，残留物的性质也不相同，气溶胶属于全淹没灭火，只适用相对封闭、空间较小的场所，多机联用气溶胶灭火系统及其控制装置到目前为止倘未完善功能，更由于气溶胶是通过燃烧释放灭火剂，为常压释放，要使灭火剂达到全淹没灭火浓度，需要一定的时间，这个时间直接影响了灭火的有效性。
超细干粉灭火剂是替代“哈龙”研究的新产品，超细干粉的灭火装置类型较多，其中脉冲超细干粉自动灭火装置为爆破启动（灭火装置中装有发射火药，一旦导火索被火引燃，快速反应到火药装置瞬间产生爆炸，推出灭火剂灭火）这种灭火装置能实现快速反应、一秒钟灭火；但由于灭火剂的原因，这种灭火装置的全淹没效果不佳，局部保护也因为喷射时间短，极易复燃。
灭火有效性以灭火浓度和灭火速度两个指标来衡量；根据燃烧理论，灭火方式分为窒息、冷却、隔离和化学抑制等四种。上述几种灭火剂中：水喷雾为物理灭火，灭火速度最慢；气溶胶和超细干粉等灭火剂则是以化学灭火方式为主，化学抑制灭火是通过化学催化作用和净化作用，大量消耗火焰中的自由基，抑制燃烧链式反应，它具有浓度低、速度快的优点。气溶胶由于是通过燃烧释放灭火剂，要使灭火剂达到灭火浓度，需要一定的时间（灭火装置数量与保护容积成正比），这个时间直接影响了灭火的速度，灭火浓度也比超细干粉大。
由此可见，灭火有效性最好的当属超细干粉自动灭火装置，气溶胶次之。
二、环保及使用安全性比较
对电缆隧道灭火系统来说，能否确保被保护对象的安全可靠而不被损坏，能否确保现场人员的生命安全而不被伤害是至关重要的；而衡量环保可靠性的主要指标是对大气臭氧耗损潜能值和温室效应值，首先要求所使用的灭火剂ODP值越小越好，以至为0；电缆隧道一般属无人场所，故我们主要考虑对保护对象的安全。
“哈龙”灭火剂由于对大气臭氧层有明显的破坏作用，因此联合国签署的《蒙特利尔国际公约》和我国实施《中国消防行业哈龙整体淘汰计划》都提出了严格的限制，我国目前已经彻底淘汰哈龙1211产品。
气溶胶在释放时产生的金属氧化物、其它微粒和少量的有害气体对环境造成一定的污染；在安全性方面，气溶胶不能用于保护经常有人的场所，不能用于保护易燃易爆场所，不能用于管网输送系统，由于气溶胶是通过燃烧产生的烟雾灭火，其燃烧放热反应，一般会出现过高温火焰外喷现象，释放时的出口温度最低达到80-100度，不仅对一米范围内的人员有伤害，还有引发二次火灾的可能；因此对气溶胶的选择和使用当慎重。
超细干粉灭电缆火灾最有优势，但由于灭火装置的启动方式不同，其环保、安全性有很大差异；脉冲超细干粉自动灭火装置的爆炸启动，由于是火药爆炸方式推动灭火剂，具大的冲击波（特别是在电缆隧道里多具同时启动）可能会对保护物有毁灭性的破坏和二次灾害发生，后果不堪设想。但目前已研制成功的超细干粉悬挂式自动灭火装置采用氮气驱动，无声低压，即可局部保护，又可实现类气体全淹没保护，启动方式有电控、温控、超导启动三种方式，即可单具使用，又可多具联动与市场上通用的火灾报警控制系统组成无管网灭火系统。该产品的环保性和使用安全性在电缆隧道中应用是安全可靠的。
三、工程造价经济性比较
电缆隧道灭火系统工程的总造价包括：设备价、药剂价、管网造价、维护费用等。
就药剂而言，水喷雾的水是最便宜的，干粉次之，再就是气溶胶；但按保护容积来计算灭火剂用量和灭火剂价格时，超细干粉的价格极具优势，因而对上述几种灭火剂的价格比较要从整体造价来进行比较了。
水喷雾灭火系统要求挖水池，敷设管道，再加上电控装置、高压水泵等设备，其造价最高；而且维护费用也是最高的。
气溶胶设备简单，灭火装置一般做成柜式，在电缆隧道安装占空间，结构在安装和维护方面成本也比其它产品要高，特别是药效时间短，后期维护费用大。
脉冲超细干粉药剂便宜，装置简单，但由于只能做局部保护，装置用量较多，前期工程造价虽低，但ABC干粉的药效时间更短，其爆炸启动装置属一次性设备（不能反复充装），后期需整体更换，从经济角度考虑为最不划算。
超细干粉无管网自动灭火系统，采用悬挂式结构，氮气驱动，只需将设备悬挂在被保护物上方，即可实现全淹没和局部保护双重功效，药剂有效期达到五年以上，设备可反复充装，药剂用量最少，综合价格为最低。
四、灭火系统的应用与选择
根据电缆隧道的特点，其灭火设备首选安全、环保、经济、灭火效率高的灭火装置。
水喷雾灭火剂对固体火灾有效，灭电缆隧道的火灾目前在国内技术尚不成熟，且工程造价太高。
气溶胶灭火系统虽然灭火效率较高，但由于灭火剂燃烧反应时会出现高温火焰，还有污染和腐蚀作用，灭火速度较慢只适用于容积较小的防护区场所，不适合电缆隧道、电缆夹层等场所使用。
脉冲超细干粉灭火装置，只适合应用在狭小的空间和场所，比如发动机舱等，单具启动扑灭初期火灾有效，但对大容积的电缆隧道不仅达不到灭火效果，重要的是怕引发二次灾害，因而在选择电缆隧道灭火产品时，不能选择这种带爆炸性的消防装置。
超细干粉无管网灭火系统具有优良的灭火有效性，环保可靠性，合适的造价经济性，是目前最接近“哈龙”的替代品，适合所有场所使用，特别是应用在电缆隧道、电缆夹层等场所。
综上所述，当前替代“哈龙”的产品虽多，但每一种灭火系统都有其优点和缺点，在电缆隧道、夹层、竖井等消防工程应用中，应对灭火剂和装置进行多方面的分析比较，扬长避短，合理选择适用于电缆隧道、夹层、竖井等场所灭火的超细干粉灭火系统设备。
关键词：超细干粉 气溶胶 电缆隧道
电缆火灾是工业消防中最具代表性的消防难点，设备、设施能否安全运行，关键就在电缆的安全。传统的“哈龙”系列气体灭火系统以其高效、安全的优势，在电缆隧道、夹层、竖井等应用较为普遍，但随着“哈龙”灭火剂被淘汰；为有效地防灭电缆火灾，国内外消防科研机构和企业投入了大量人力物力，发明了多种灭火系统。本文主要从灭火有效性、环保、安全、造价等方面进行比较分析，认为超细干粉灭火剂及系列自动灭火装置在扑灭电缆火灾方面最为有效，供设计、施工、用户单位参考。
一、从灭火有效性方面比较
目前，应用在电缆隧道、夹层里的灭火产品主要有：“哈龙1211”、水喷雾、气溶胶、超细干粉等，下面就在电缆保护方面应用较广、灭火效率最高的超细干粉和气溶胶灭火剂两个灭火剂之间进行比较。
按产生溶胶的方式可分为热气溶胶和冷气溶胶，目前国内工程上应用的气溶胶灭火装置都是属于热气溶胶，它是以负催化、窒息等原理灭火，经过燃烧反应产生大量的液体或固体微粒悬浮介质，迅速淹没整个火场，从而达到灭火的目的；气溶胶中的固体颗粒主要是金属氧化物、碳酸盐或碳酸氢盐。气溶胶的灭火浓度较低，灭火速度也较快，灭火后有残留物，属于非洁净灭火剂，各企业采取的药剂配方不同，残留物的性质也不相同，气溶胶属于全淹没灭火，只适用相对封闭、空间较小的场所，多机联用气溶胶灭火系统及其控制装置到目前为止倘未完善功能，更由于气溶胶是通过燃烧释放灭火剂，为常压释放，要使灭火剂达到全淹没灭火浓度，需要一定的时间，这个时间直接影响了灭火的有效性。
超细干粉灭火剂是替代“哈龙”研究的新产品，超细干粉的灭火装置类型较多，其中脉冲超细干粉自动灭火装置为爆破启动（灭火装置中装有发射火药，一旦导火索被火引燃，快速反应到火药装置瞬间产生爆炸，推出灭火剂灭火）这种灭火装置能实现快速反应、一秒钟灭火；但由于灭火剂的原因，这种灭火装置的全淹没效果不佳，局部保护也因为喷射时间短，极易复燃。
灭火有效性以灭火浓度和灭火速度两个指标来衡量；根据燃烧理论，灭火方式分为窒息、冷却、隔离和化学抑制等四种。上述几种灭火剂中：水喷雾为物理灭火，灭火速度最慢；气溶胶和超细干粉等灭火剂则是以化学灭火方式为主，化学抑制灭火是通过化学催化作用和净化作用，大量消耗火焰中的自由基，抑制燃烧链式反应，它具有浓度低、速度快的优点。气溶胶由于是通过燃烧释放灭火剂，要使灭火剂达到灭火浓度，需要一定的时间（灭火装置数量与保护容积成正比），这个时间直接影响了灭火的速度，灭火浓度也比超细干粉大。
由此可见，灭火有效性最好的当属超细干粉自动灭火装置，气溶胶次之。
二、环保及使用安全性比较
对电缆隧道灭火系统来说，能否确保被保护对象的安全可靠而不被损坏，能否确保现场人员的生命安全而不被伤害是至关重要的；而衡量环保可靠性的主要指标是对大气臭氧耗损潜能值和温室效应值，首先要求所使用的灭火剂ODP值越小越好，以至为0；电缆隧道一般属无人场所，故我们主要考虑对保护对象的安全。
“哈龙”灭火剂由于对大气臭氧层有明显的破坏作用，因此联合国签署的《蒙特利尔国际公约》和我国实施《中国消防行业哈龙整体淘汰计划》都提出了严格的限制，我国目前已经彻底淘汰哈龙1211产品。
气溶胶在释放时产生的金属氧化物、其它微粒和少量的有害气体对环境造成一定的污染；在安全性方面，气溶胶不能用于保护经常有人的场所，不能用于保护易燃易爆场所，不能用于管网输送系统，由于气溶胶是通过燃烧产生的烟雾灭火，其燃烧放热反应，一般会出现过高温火焰外喷现象，释放时的出口温度最低达到80-100度，不仅对一米范围内的人员有伤害，还有引发二次火灾的可能；因此对气溶胶的选择和使用当慎重。
超细干粉灭电缆火灾最有优势，但由于灭火装置的启动方式不同，其环保、安全性有很大差异；脉冲超细干粉自动灭火装置的爆炸启动，由于是火药爆炸方式推动灭火剂，具大的冲击波（特别是在电缆隧道里多具同时启动）可能会对保护物有毁灭性的破坏和二次灾害发生，后果不堪设想。但目前已研制成功的超细干粉悬挂式自动灭火装置采用氮气驱动，无声低压，即可局部保护，又可实现类气体全淹没保护，启动方式有电控、温控、超导启动三种方式，即可单具使用，又可多具联动与市场上通用的火灾报警控制系统组成无管网灭火系统。该产品的环保性和使用安全性在电缆隧道中应用是安全可靠的。
三、工程造价经济性比较
电缆隧道灭火系统工程的总造价包括：设备价、药剂价、管网造价、维护费用等。
就药剂而言，水喷雾的水是最便宜的，干粉次之，再就是气溶胶；但按保护容积来计算灭火剂用量和灭火剂价格时，超细干粉的价格极具优势，因而对上述几种灭火剂的价格比较要从整体造价来进行比较了。
水喷雾灭火系统要求挖水池，敷设管道，再加上电控装置、高压水泵等设备，其造价最高；而且维护费用也是最高的。
气溶胶设备简单，灭火装置一般做成柜式，在电缆隧道安装占空间，结构在安装和维护方面成本也比其它产品要高，特别是药效时间短，后期维护费用大。
脉冲超细干粉药剂便宜，装置简单，但由于只能做局部保护，装置用量较多，前期工程造价虽低，但ABC干粉的药效时间更短，其爆炸启动装置属一次性设备（不能反复充装），后期需整体更换，从经济角度考虑为最不划算。
超细干粉无管网自动灭火系统，采用悬挂式结构，氮气驱动，只需将设备悬挂在被保护物上方，即可实现全淹没和局部保护双重功效，药剂有效期达到五年以上，设备可反复充装，药剂用量最少，综合价格为最低。
四、灭火系统的应用与选择
根据电缆隧道的特点，其灭火设备首选安全、环保、经济、灭火效率高的灭火装置。
水喷雾灭火剂对固体火灾有效，灭电缆隧道的火灾目前在国内技术尚不成熟，且工程造价太高。
气溶胶灭火系统虽然灭火效率较高，但由于灭火剂燃烧反应时会出现高温火焰，还有污染和腐蚀作用，灭火速度较慢只适用于容积较小的防护区场所，不适合电缆隧道、电缆夹层等场所使用。
脉冲超细干粉灭火装置，只适合应用在狭小的空间和场所，比如发动机舱等，单具启动扑灭初期火灾有效，但对大容积的电缆隧道不仅达不到灭火效果，重要的是怕引发二次灾害，因而在选择电缆隧道灭火产品时，不能选择这种带爆炸性的消防装置。
超细干粉无管网灭火系统具有优良的灭火有效性，环保可靠性，合适的造价经济性，是目前最接近“哈龙”的替代品，适合所有场所使用，特别是应用在电缆隧道、电缆夹层等场所。
综上所述，当前替代“哈龙”的产品虽多，但每一种灭火系统都有其优点和缺点，在电缆隧道、夹层、竖井等消防工程应用中，应对灭火剂和装置进行多方面的分析比较，扬长避短，合理选择适用于电缆隧道、夹层、竖井等场所灭火的超细干粉灭火系统设备。