阴离子表面活性剂在细水雾灭火中的应用(2)
4.2展望 26
1 绪论
1.1 阴离子细水雾灭火的介绍
1.1.1 细水雾灭火技术简介
细水雾灭火技术：细水雾是通过压力所用的发射装置，使用压力的方式把水从喷射孔中高速喷出，然后水与周边的空气产生摩擦，然后水流被迫撕裂，从而就形成了非常小的雾滴（直径往往是几十微米到几百微米之间)。根据美国细水雾规范NFPA-750，细水雾的定义是在最小的设计压力之下，喷嘴处1m之下的平面上，然后可以测出水雾最大的部分其水粒直径DV0.99≤1000μm。而研究发现细水雾灭火的原力主要是喷头发射装置，先将水从喷孔中高压高速喷发出去，从而与接触的空气发生强烈的摩擦，从而达到灭火的效果：
（1）吸热冷却作用。由于滴径很小，相同体积的水以细水雾形态喷出时比普通直射流形态喷出时的表面积要大几百倍，当细水雾喷射到燃烧物质表面时，因热交换面积大而会吸收大量的热迅速汽化，使燃烧物质表面温度迅速降到物质热分解所需要的温度以下，使热分解链中断，燃烧终止；
（2）窒息作用。由于滴径很小，比表面积很大，吸收热量后细水雾能迅速蒸发，形成大量水蒸气，体积可膨胀1700多倍，在这个过程中，惰化介质（水蒸气）能在阻止火焰向外传播的同时阻碍氧气向燃烧区域扩散，燃烧链将会因缺氧而受抑或中断，使被包围的火焰窒息；
（3）阻隔热辐射。基于火灾动力学理论，分析灭火过程中的传热传质过程[14]，再结合水有吸收热辐射的能力，它通过消防细水雾系统的高密度冲击极其迅速的蒸发，蒸汽将燃烧物、火焰及烟羽迅速笼罩，产生高强度的吸热屏障，遮断热辐射的传递，降低周围热气流对燃料的热反馈，从而防止热辐射引燃其它物质，达到灭火和阻止火灾蔓延的目的；
（4）乳化作用。乳化只适用于不溶于水的可燃液体，当细水雾喷射到正在燃烧的液体表面时，由于细水雾滴的冲击，在液体表层造成搅拌作用，从而造成表层液体的乳化，由于乳化层的不燃性使燃烧链中断，这一点对防止复燃是有利的；
（5）动力学作用。细水雾应用于液体池火时，往往会发生“骤燃”现象，使燃烧加剧，如果细水雾系统具有足够的喷雾动力，火焰会很快的被遏制并熄灭。
（6）蒸汽空气混合物的稀释。对于池火，水蒸汽稀释的蒸汽空气混合物，卷吸到液体表面的可燃蒸汽区里面，可燃蒸汽中分散的小水滴限制火焰向前的移动速度，对于火灾的熄灭有一定的作用普通水喷淋技术及气体灭火剂相比，细水雾技术具有灭火用水量少、破坏性小、冷却作用强、灭火效果好、系统文护成本低、对环境无污染等诸多优点，但是单纯的细水雾灭火仍属于物理作用灭火，在灭火效果和应用范围上仍存在着不足，特别是对于B类火灾，细水雾较难熄灭小火，而且还容易产生复燃，此外细水雾灭火技术还存在着使用范围较小的问题
1.1.2 细水雾灭火技术的特点
水作为一种最常见的、最有效、最廉价的灭火剂，是取得灭火救援战斗胜利的基础和关键[16]，但是实际灭火的效果却不够。目前广泛使用的灭火剂产品有卤代烷灭火剂，泡沫灭火剂，水系灭火剂，干粉灭火剂，惰性气体灭火剂等多种类型各类灭火剂由于其化学成分的差异，在灭火机理，适用范围上也各有不同。随着人类环保意识增强，卤代烷灭火器将逐步被淘汰，细水雾自动灭火的应用，是取代卤代烷灭火器的基本方向之一[4]。细水雾灭火与气体灭火相比，具有廉价，对人体和环境没有危害的优点[1]。随着人类对环境问题的日益重视，现有的某些应用广泛的灭火剂产品由于存在着潜在的环境威胁，而面临着被淘汰的命运，开发环境友好的新一代高效洁净灭火剂产品成为近年来的发展趋势和研究热点。例如，卤代烷烃类灭火剂因为严重破坏大气臭氧层，联合国环境保护公约——加拿大蒙特利尔公约对各国明确提出具体目标，要求在 21 世纪初取代卤代烷系列灭火剂。细水雾灭火技术是近十年来由美国科学界，工商界和消防行政管理部门在 20 世纪 40 年代水雾灭火基础上发展起来的环保型灭火技术，因其具有无环境污染、灭火迅速、耗水量低、对防护对象破坏性小等优点，已被看作是卤代烷系列灭火剂的主要替代品，发展至今已经越来越多地应用于实际工程，因而也受到世界各国的广泛重视，已成为当今国际火灾安全技术前沿的研究热点之一。
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