|
一、气溶胶灭火剂的特性
气溶胶灭火剂，是一种固体状态含能化学物质，属于烟火药剂，与发烟罐，烟雾弹同属一类，但作为灭火剂，它燃烧时必须放出大量的由灭火药剂微粒组成的气溶胶（“气溶指的是液体或固体微粒悬浮于气体介质中的一种物系。常见的气溶胶有烟雾、霭、雾等），而且其微粒直径必须在1um
与0.5um之间，这种粒度，可以使其长时间在空中悬浮并能绕过障碍物到达需要的任何空间。
气溶胶灭火剂相对于其它类型的灭火剂有很多优点，它不需要采用耐压容器，因为含能材料本身燃烧时可提供驱动能量，它可以以全淹没的方式灭火，气溶胶颗粒的粒度极小，可以绕过障碍物并在火灾空间有较长的驻留时间，它相对于干粉灭火剂具有更大的灭火效率，可用于相对封闭的空间，而且也可以用于开放的空间：对于不含有卤代烷成分的气溶胶灭火剂来说，它不会损耗大气臭氧，在灭火性能上和成本上也比“哈龙”类灭火剂更占优势。
DKL灭火剂与“哈龙”灭火剂的性能对比
表一
|
灭火剂种类
|
扑灭各种火源时的灭火剂最低用量（g/m3)
|
|
煤油、柴油
|
发泡聚氨基
|
木材、棉纸
|
|
DKL
|
30
|
30
|
30-40
|
|
1301
|
200-205
|
|
205-235
|
|
1211
|
235-266
|
|
260-290
|
表二
|
KL灭火剂的性能数据（40g)
|
|
密度（g/cm3)
|
燃烧时间（s)
|
线性燃速(mm/s)
|
残渣量(g)
|
|
1.37
|
6
|
4.02
|
1.8
|
|
DKL灭火剂的灭火性能数据(40g)
|
|
灭火条件
|
上部火源熄灭时间（s）
|
下部火源熄灭时间（s）
|
|
火源为浸煤油的棉纱,在1m3相对封闭的空间测试
|
5.2
|
9.6
|
二、气溶胶灭火剂的灭火原理
气溶胶灭火剂生成的气溶胶中，气体产量占绝大多数，其中固体颗粒主要是金属氧化物，碳酸盐或碳氢盐，碳粒以及少量金属碳化物：气体产物主要是N2、少量CO2和CO，一般认为，固体颗粒气溶胶同干粉灭火剂一样，是通过若干种机理发挥灭火作用的，如吸热分解的降温作用、气相和固相的化学抑制作用以及惰性气体使局部氧含量下降等。大量的实验表明，气溶胶灭火剂中气溶胶产物的释放速度及固体颗粒尺寸显著影响灭火效率。实验还表明气溶胶灭火剂在相对封闭的空间释放后，空间中氧含量降低很小。
以下以金属K为例讨论气溶胶灭火剂的灭火机理。
（1）吸热分解的降温灭火作用
K2O在温度大于350℃时就会分解，K2CO3的熔点为891℃，超过这个温度就会分解，这都是强烈的吸热反应。另外，K2O和C在高温下可能进行下列反应：
K2O+C→CO+2K
2K2O+C→4K+CO2
能谱分析结果表明有可能生长成K2C2。上述反应都是强烈的吸热反应。在发生上述化学分解之前，还会有固体颗粒的物理吸热作用以及分解出水蒸气的反应，任何火灾在较短的时间内所放屈的热量是有限的，如果在较短的时间内气溶胶中的固体颗粒能够吸收火源所放出的一部分热量，那么，火焰温度就会降低，辐射到燃烧表面和用于将已经气化的可燃烧分子裂解成自由基的热量就会减少，燃烧反应也就会得到一定程度的抑制。
（2）气相化学抑制作用
在热的作用下，气溶胶中的固体颗粒离解出的K可能以蒸气或阳离子的形式存在，在瞬间它可能与燃烧中活性基H、OH和O发生多次链反应：
K+OH→KOH
K+O→KO
KOH+OH→KO+H2O
KOH+H→K+H2O
消耗活性基团和抑制活性基团H、OH和O之间的放热反应，从而对燃烧反应起到抑制作用。
（3）固体颗粒是极其微小的，具有很大的表面积和表面能，它在火场中被加热发生裂解是需要一定时间的，而且也不可能完全被裂解或气化。大体颗粒进入火场后，受到可燃烧裂解产物的冲击，它们相对于活性基团H、OH和O尺寸要大得多，这些活性基团与固体颗粒表面发生碰撞，被瞬时吸附在并发生化学作用。可能发生反应：
K2O+2H*2KOH
KOH+OH*KO+H2O
如此反复进行而起到消耗燃烧活性基目的，从而达到灭火效果。
|
