貯壓式和非貯壓式超細干粉滅火裝置對比
無意中看到一篇2008年的文章，關(guān)于貯壓式和非貯壓式超細干粉滅火裝置的各項比較，里面有很多知識點，感覺蠻好的，分享給大家。
左非貯壓式，右貯壓式
原作者：王海燕，向宏朝，陳仕林
超細干粉滅火劑是我國在淘汰哈龍行動中，由武漢綠色消防公司率先研發(fā)出的一種新型高效滅火產(chǎn)品，隨著公安部GA 578．2005《超細干粉滅火劑》和GA 602—2006<<干粉滅火裝置》兩個標準相繼出臺，近兩年在國內(nèi)掀起了一股超細干粉熱，繼此之后，在全國有多家消防企業(yè)涉足超細干粉行業(yè)，目前，圍繞超細干粉滅火劑開發(fā)的滅火裝置有兩大系列，一種是貯壓式(包括：懸掛式、壁裝式、柜式、車用型)，產(chǎn)品規(guī)格齊全，品種多；另一種是非貯壓式產(chǎn)品(包括工程型和車用型兩種)，又名脈沖式或超音速等，按驅(qū)動方式又分為氮氣驅(qū)動和燃氣驅(qū)動兩類。
以下對比進行應(yīng)用方面的比較。
一、貯壓式和非貯壓式兩種產(chǎn)品噴射方式的比較
貯壓式滅火裝置和非貯壓式兩大類產(chǎn)品都是采用氣體驅(qū)動滅火劑噴射到保護區(qū)實施滅火，也就是廠家描述的“脈沖噴射方式”與“連續(xù)噴射方式”。脈沖，從字面上理解為脈搏的跳動產(chǎn)生的沖擊波。學(xué)術(shù)上把脈沖定義為在短時間內(nèi)突變，隨后又迅速返回其初始值的物理量。
試驗表明，脈沖超細干粉自動滅火裝置中所謂的“脈沖噴射方式”，實際是利用火藥瞬間爆炸產(chǎn)生的巨大沖擊力作為啟動動力，借助鋁膜(用來密封裝置噴口)跟簡體所承受壓力的差異(鋁膜壓力承受力小于筒體壓力承受力)，使鋁膜破裂完成噴射。這種噴射方式是爆炸瞬間定向噴射，憑爆炸所產(chǎn)生的沖擊力瞬間噴完(如圖1所示)。由于爆炸式啟動，每一粒干粉顆粒就具有同等的速度，根據(jù)動量守恒定律
得以下兩點。①質(zhì)量相當(dāng)?shù)念w粒間發(fā)生碰撞，動量完全完全損失，在重力作用下垂直下落(如圖1中的A區(qū))；②質(zhì)量不同的顆粒間發(fā)生碰撞，具有動能，繼續(xù)向目標方向運動(如圖1中的B區(qū))。
不難看出有一部分干粉顆粒將垂直下落在裝置下方，形成干粉沉積區(qū)，(如圖1的顆粒沉積區(qū))。這部分干粉不能起到滅火作用。噴射區(qū)干粉顆粒之間發(fā)生非彈性碰撞，動量損失大，碰撞后干粉顆粒的動量大減，干粉無法得到有效利用(如圖1)，無法達到全淹沒式效果。即使增大干粉劑量，啟動動力就要隨之增加，顆粒沉積區(qū)也隨之增大。然而達到的效果卻是同未增加干粉劑量前一樣。試驗顯示，脈沖噴射方式在滅火裝置正下方總會有一堆干粉沒有散開(當(dāng)下方是平面的硬物且裝置距離反彈面在1m內(nèi)除外)。
超細干粉懸掛式貯壓滅火設(shè)備采用氮氣常壓驅(qū)動，噴射方式是“連續(xù)噴射方式”，噴射時間是小于等于5s。不同時間噴射出的超細干粉顆粒由于氣體壓強的曲線變化而具有不同的速度，根據(jù)動量守恒定律，每一粒超細干粉顆粒在噴射區(qū)發(fā)生非彈性碰撞后，繼續(xù)向目標方向運動(如圖2中的A區(qū))，干粉顆粒沉積區(qū)是均勻散開的(如圖2)，有效利用超細干粉并達到全淹沒式滅火效果。另外，還可根據(jù)不同的保護對象而靈活設(shè)置驅(qū)動力大小，確保達到全淹沒式滅火效果，滅火后形成均勻覆蓋，有效防止火災(zāi)復(fù)燃。
二、兩類滅火裝置啟動方式的比較
2.1 貯壓式滅火裝置
貯壓懸掛式超細干粉滅火裝置有三種啟動方式：定溫啟動、熱引發(fā)啟動、電引發(fā)啟動；且電引發(fā)和熱引發(fā)啟動方式都附帶定溫啟動，雙重保險。
(1)感溫元件溫控啟動：火災(zāi)時，當(dāng)環(huán)境溫度超過噴頭感溫元件公稱動作溫度，玻璃球受熱膨脹破裂，噴頭上的壓板受粉罐內(nèi)壓力推動脫落，滅火劑在驅(qū)動氣體作用下快速噴出滅火。
(2)熱引發(fā)啟動：火災(zāi)時，明火引燃保護物附近的熱敏線，瞬間將熱源傳遞到滅火裝置，啟動器動作，玻璃球感溫元件受熱膨脹破裂，開啟噴頭噴放滅火劑滅火。
(3)電引發(fā)啟動：火災(zāi)時，火災(zāi)報警控制系統(tǒng)探測到火情，經(jīng)報警滅火控制器確認并發(fā)出滅火指令給模塊，輸入輸出模塊動作接通滅火裝置上的電子啟動器電源，致使玻璃球感溫元件受熱膨脹破裂，開啟噴頭噴放滅火劑滅火。根據(jù)不同場所和保護需要，在這三種啟動方式中可單具啟動和多具聯(lián)動，在聯(lián)動時須采用電引發(fā)啟動或熱引發(fā)啟動（如圖3）。
當(dāng)火災(zāi)報警系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)信號，將信號反饋給火情信號控制中心，控制主機發(fā)出滅火信號啟動滅火裝置瞬間滅火?；蛲ㄟ^熱敏線感應(yīng)明火，快速傳遞火源至滅火裝置的感溫元件，熱啟動滅火裝置；同時，如熱啟動或電引發(fā)方式失效，其裝置本身的感溫元件繼續(xù)發(fā)揮作用，能自動打開噴口，釋放滅火劑滅火，萬無一失。
2.2 非貯壓式滅火裝置
脈沖超細干粉自動滅火裝置的自動啟動方式有兩種，一是電引發(fā)啟動：滅火裝置接收火災(zāi)報警控制器發(fā)出的啟動訊號，接通電流后電爆管引爆火藥爆炸噴發(fā)滅火劑，亦能實現(xiàn)多具聯(lián)動；二是熱引發(fā)啟動：采用消防導(dǎo)火索感應(yīng)明火，經(jīng)快速導(dǎo)火索引爆火藥爆炸噴發(fā)滅火劑。
脈沖超細干粉自動滅火裝置的自動啟動方式(如圖4)。
非貯壓式滅火裝置采用熱引發(fā)啟動時，全靠消防導(dǎo)火索來連接裝置，如果在安裝過程中，導(dǎo)火索受損，將失去聯(lián)動功能。甚至單具也不能正常啟動滅火。
三、兩種滅火裝置的安全性比較
3.1 貯壓式滅火裝置
貯壓式超細干粉滅火裝置采用傳統(tǒng)的氮氣驅(qū)動方式，壓力為1.2MPa，釋放滅火劑時如同我們常用的手提式干粉滅火器相同，只有“哧、哧”的放氣聲音，對現(xiàn)場的人員和任何物體沒有傷害，即使在安裝過程中，因接通電源產(chǎn)生誤噴，對安裝人員也不會造成任何威脅。特別是在同一個區(qū)域?qū)⒍嗑邷缁鹧b置連接一起，啟動時也不會有大的響聲，沒有沖擊波；采用定溫方式或電引發(fā)啟動時沒有火源，不會引發(fā)可燃氣體(一些保護區(qū)域可能存在可燃氣體，如地下沼氣、液化氣場所、易燃易爆場所等)，免受二次災(zāi)害，因而可以應(yīng)用于防爆場所。
3.2 非貯壓式滅火裝置
通過觀看過脈沖超細干粉自動滅火裝置現(xiàn)場演示，我們發(fā)現(xiàn)其裝置在啟動時產(chǎn)生巨大的爆炸聲，一具滅火裝置啟動時其聲音達到150dB左右，相當(dāng)于一顆手榴彈的爆炸聲音，而人能承受的聲音僅90dB，如果在一個區(qū)域同時啟動多具裝置，那聲音和巨大的沖擊波會對現(xiàn)場人員造成傷亡。再就是裝置啟動時有破碎的鋁膜飛濺；碎片相當(dāng)于手榴彈的碎片威力，不僅傷人，還有可能毀壞所保護的設(shè)備、設(shè)施；當(dāng)脈沖超細干粉自動滅火裝置用于電纜隧道，多具裝置同時啟動時，不能排除產(chǎn)生共振現(xiàn)象使電纜隧道坍塌或者帶來二次損壞的可能。如果用于有人的場所，巨大的響聲就讓人毛骨悚然，鋁膜飛濺還會傷人。
由于脈沖方式的沖擊波，非貯壓式產(chǎn)品在保護液體時，由于裝置的下方是干粉沉積區(qū)，在引爆瞬間，強大的沖擊力會使油品四濺、不僅起不到淹沒式滅火效果，反而擴大了火災(zāi)面積。
圖5為廠家做油盤滅火試驗的示意圖，廠家在做油盤滅火表演時，為回避油品四濺的缺陷，只好把油盤放在滅火裝置的側(cè)面，靠裝置底下的平面反彈滅火劑來滅火，然而在實際應(yīng)用中，現(xiàn)場條件復(fù)雜，不可能按人們預(yù)期的方向去滅火。
四、后期維護管理和使用成本的差異
4.1 貯壓式滅火裝置
兩類產(chǎn)品的維護管理也有很大差異，貯壓式產(chǎn)品有漏壓的可能，所以貯壓式產(chǎn)品在每個裝置上設(shè)置有壓力指示器，生產(chǎn)過程中，貯壓式要經(jīng)過氣密試驗，如果經(jīng)過觀察周期沒有漏壓，則裝置最低可保證三年以上不會漏氣，實踐也表明貯壓式裝置的漏氣小于3‰，但在實際應(yīng)用中，要求每半年要進行一次全面檢查，對漏氣的裝置要及時補充壓力或更換密封配件，否則會影響滅火效率。
貯壓式滅火裝置可反復(fù)灌粉，在10年使用期內(nèi)，發(fā)生噴射或滅火劑滿5年有效期后，可重復(fù)使用，使用成本和維護成本比非貯壓式要低得多。
4.2 非貯壓式滅火裝置
脈沖超細干粉自動滅火裝置的維護相對貯壓懸掛式超細干粉滅火裝置較困難，超細干粉的有效期是5年，在5年期間，主要檢測啟動裝置是否可靠，而脈沖超細干粉自動滅火裝置沒有經(jīng)過密封處理，裝置上也沒有設(shè)置檢查器件，無法檢測其啟動性能，唯一的檢測方式是試驗裝置能否正常引爆?；鹚幍闹饕煞质窍跛徕?KNO)、硫磺(S)、木炭(C)，受潮會失效；脈沖超細干粉自動滅火裝置中的火藥會跟隨外露的熱敏線吸潮而無法正常啟動，嚴重者會使干粉吸潮結(jié)塊、變質(zhì)，即使噴口再大也是英雄無用武之地，因為變質(zhì)的干粉失去了滅火能力。
非貯壓式滅火裝置不可反復(fù)灌粉，在5年使用期內(nèi)只是一次性用品，中途如發(fā)生銹蝕、火藥失效、誤噴等，只有重新購買新品。
五、結(jié)論
任何產(chǎn)品都不可能是十全十美的，其功效各有利弊，我們在使用時應(yīng)該了解產(chǎn)品的特性，應(yīng)用合適的產(chǎn)品于相應(yīng)的場所，比如脈沖式非貯壓超細干粉滅火裝置，應(yīng)用于無人值守的配電柜、車輛發(fā)動機艙，單具使用有它的優(yōu)勢和特點，但大量應(yīng)用于工程場所還有待探討；貯壓式超細干粉滅火裝置雖然安全、高效、實用，但生產(chǎn)企業(yè)也要在防止漏壓方面提高技術(shù)水平。
節(jié)選轉(zhuǎn)載自《消防技術(shù)與產(chǎn)品信息》2008年第4期
