溴氟丙烯/13X沸石复合粉体抑制汽油火的试验研究

为提高粉体灭火介质的灭火性能,基于粉体灭火剂在火灾防治领域的重要性,通过减压吸附的方法,将洁净高效的气体灭火剂溴氟丙烯负载在13X沸石的孔洞之中,形成气-固复合粉体灭火剂。采用X-射线衍射仪、扫描电镜等对复合粉体的结构和组分进行表征。通过模拟试验研究溴氟丙烯含量不同的复合粉体对汽油油池火的灭火效果,并和普通的干粉灭火剂进行对比。结果证明,溴氟丙烯和13X沸石所形成的气-固复合粉体灭火剂针对汽油油池火具有很好的灭火性能,在同样的试验条件下,其灭火时间和灭火剂用量远少于普通的干粉灭火剂,且随着复合粉体中溴氟丙烯的含量增加,复合粉体的灭火性能逐渐提高。     

复合干粉灭火剂抑制食用油火的试验研究

为改善普通碳酸氢钠干粉灭火剂(BC干粉)抑制食用油火时抗复燃性较差的不足,选择聚磷酸铵、溴化钾和一水合草酸钾作为添加剂,与普通BC干粉灭火剂混合配制成复合干粉灭火剂。通过全尺度模拟试验研究各种复合粉体对食用油火的灭火效果及其抗复燃性能。结果证明,普通BC干粉与一水合草酸钾复配而成的复合粉体针对食用油火的灭火效果和抗复燃性能在几种粉体中最佳。根据试验数据和各粉体的理化特性,对4种粉体的灭火效果差异作了详细的分析和讨论。     

气-固复合粉体在高原地区灭火性能的试验研究

为满足高原地区低压低氧环境对火灾防治的特殊需求,在拉萨进行模拟试验,研究由溴氟丙烯和13X沸石所组成的气-固复合粉体灭火剂对汽油火的灭火性能,并与平原地区的合肥的灭火效果进行对比。试验结果表明,在拉萨低压低氧的环境下,复合粉体灭火剂对汽油火具有很好的灭火性能。在同样的试验条件下,其灭火时间和灭火剂用量比合肥减少20%以上,说明该复合粉体灭火剂在高原地区有很好的适用性。     

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.     

半封闭空间中水喷淋和泡沫灭火系统灭油池火实验研究

为了对比泡沫灭火系统和水喷淋灭火系统的灭火效率，采用装有400 mL汽油或柴油的280 mm×280 mm油盆模拟火源，分析了0.35，0.48和0.75 MPa压力下泡沫灭火系统和水喷淋灭火系统灭油池火的灭火时间、降温冷却效率及火焰面积。结果表明:泡沫灭火系统比水喷淋灭火系统灭油池火的效果更好，对汽油火的灭火时间比水喷淋灭火系统缩短了35.3%，压力对于灭火效率没有影响；柴油火的灭火效率随压力的增加而增加，不同压力下灭火时间比水喷淋灭火系统分别缩短了35.7%,42.9%和66.4%。     

抗溶泡沫灭火剂灭水溶性液体火的对比试验研究

采用标准油盘火试验模型对比考察了无水乙醇和丙酮的燃烧性质差异,以及3类6种抗溶泡沫灭火剂灭乙醇火和丙酮火的灭火性能差异。试验结果表明,乙醇的燃烧剧烈程度和放热量远低于丙酮,且乙醇火比丙酮火易于扑灭;不同类型抗溶泡沫灭火剂在灭火效能上没有明显差异,但不同来源产品灭火效能差异较大。在选用抗溶泡沫灭火剂时建议开展针对性的灭火试验评估。     

细化粉基介质抑制熄灭油池火的模拟实验研究

利用行星式球磨机细化加工普通BC干粉灭火材料,并通过扫描电子显微镜对细化前后粉体颗粒的粒径分布和表面形态进行了比较分析;随后在小型粉体灭火装置内,比较了普通BC干粉和细化后粉体的灭火效率。实验发现:细化粉体的灭火效果好于同等实验条件下的普通BC干粉,侧面施加粉体的灭火方式好于底部施加;粉体熄灭煤油火较熄灭酒精火容易。最后,简要讨论了粉体的灭火机制以及细化后粉体灭火性能得到提高的原因。     

公路隧道压缩空气泡沫系统灭油池火实验研究

为研究压缩空气泡沫与4.65 m2汽油池火作用过程中隧道内温度、热辐射强度、高温烟气等的变化规律,采用30 m×6 m×6 m公路隧道实验模型,考察公路隧道压缩空气泡沫系统对油池火的灭火性能。结果表明:在供给强度为5.1 L/(min·m2)、气液比14∶1条件下,公路隧道压缩空气泡沫系统对于汽油池火具有优异的控灭火能力,控火时间为21 s,灭火时间为27 s,且泡沫性能稳定,抗复燃能力强;压缩空气泡沫对于隧道内高温烟气层扰动很小,不会导致高温烟气下降到隧道下部,故不影响人员逃生疏散;在压缩空气泡沫作用下,隧道顶部及侧壁100 ℃以上高温持续时间均不超过150 s,并且可在30 s内将油池火周围的热辐射强度降至安全范围。     

含氯化亚铁添加剂细水雾灭火有效性的实验研究

为了提高常规细水雾的灭火有效性,拓展其应用范围,本文采用小尺度实验的方法,研究了含氯化亚铁添加剂细水雾在不同燃料种类、添加剂浓度、压力下扑灭池火的有效性。实验结果表明：向细水雾中添加氯化亚铁,显著地影响了它的灭火性能;细水雾的灭火时间随着加入的氯化亚铁的质量浓度变化而发生改变,而且存在一个最短灭火时间浓度;细水雾喷头的工作压力和燃料的类型也对细水雾的灭火性能有影响,喷头工作压力越大,细水雾的平均灭火时间越短;在相同的实验条件下,细水雾灭煤油火的时间要短于灭乙醇火的时间。     

超细磷酸铵盐微粒灭火剂与B类火作用的有效性研究

为研究超细微粒灭火剂的灭火能力,对NH4H2PO4质量分数为90%的ABC干粉进行超细化和表面改性,制得具有良好流散性的平均粒度在2～10 μm的微粒灭火剂,然后将不同量的微粒灭火剂和一定压力的氮气一起充装于1 L的贮压式灭火器中,然后在1 m3灭火室内进行全淹没条件下的B类油火灭火试验.结果表明,粒度在4.11 μm以下的微粒灭火剂能在空中滞留15 min以上,并且其灭火质量浓度随着灭火剂的体积平均直径的减小而减少;微粒灭火剂的体积平均粒径为2.48 μm时,其灭火质量浓度仅为59～64 g/m3,平均灭火时间小于6 s.超细微粒灭火剂具有良好的空间流动扩散能力,可用于全淹没火灾保护,作用于B类油火时,灭火质量浓度低且灭火时间短,灭火效率很高.     

受限空间开口对细水雾灭火有效性影响实验研究

为了探讨开口的位置与尺寸对受限空间内的细水雾灭火有效性的影响,设计了一个尺寸为1.2 m×1.2 m×1.2 m的特殊受限空间模拟实验台,开展了一系列细水雾灭火对比实验,测量了烟气温度以及灭火时间等实验参数,通过改变实验燃料、火源功率、开口尺寸、开口位置等因素来研究开口对特殊受限空间内细水雾灭火有效性的影响规律。结果表明:在特殊受限空间内,相同条件下,开口位置由下至上,细水雾抑制火灾有效性由低至高;开口尺寸由大至小,细水雾抑制火灾有效性由高至低。当开口尺寸足够小以后,细水雾抑制火灾有效性反而会逐渐增强。     

三相泡沫流动性能及灭油火实验研究

为研究三相泡沫流动性及灭火性能之间的关系,自主搭建了自流动性及灭火实验台架。利用空心玻璃微珠、2000目云母粉、2000目硅微粉及碳酸钙分别制备三相泡沫,检测其流动及灭火性能。实验结果表明,三相泡沫的流动性与其强施放条件下的灭火性能具有一定的关系。通过对比4种不同类别粉体制备的三相泡沫发现,流动性不足的三相泡沫,其灭火时间较长,但抗复燃能力较强;流动过快的三相泡沫,覆盖油面的能力较强,灭火时间较短,但其存在稳定性较差的缺点,可能会导致油品复燃。     

热气溶胶灭火剂扑灭固体木垛火的实验研究

文章系统分析了热气溶胶灭火剂抑制A类火能力的影响因素,并用SQ灭火剂在全淹没条件下进行实验,研究了灭火剂用量、灭火室大小、木垛的预燃程度和木垛结构大小对灭火效果的影响规律,结果表明SQ热气溶胶灭火剂抑制A类火比B类火困难得多,此外灭火效果与木垛预燃程度、木垛的结构尺寸有关,与灭火实验所用的灭火室大小关系不大。并指出在评价热气溶胶灭火剂扑灭A类木垛火能力时,应详细给出灭火实验所采用的条件,特别是火灾模型的情况。     

障碍物遮挡条件下细水雾与油池火相互作用的实验研究

障碍物影响下细水雾灭火有效性的研究具有重要的意义。研究了障碍物与火焰的相对位置、细水雾工作压力、喷头距离火焰垂直距离及水平距离等因素对灭火有效性的影响,以及细水雾作用下火灾烟气中一氧化碳、二氧化碳及氧气浓度的变化规律等。结果表明:高压细水雾可以有效扑救部分有障碍物遮挡的油池火,同时喷头距离火焰的水平距离和垂直距离也显著影响着细水雾的灭火速度;高压细水雾在灭火过程中火场的氧气浓度明显升高,二氧化碳和一氧化碳浓度明显降低;细水雾工作压力较低时,一氧化碳浓度反而有所增加。     

细水雾对障碍物遮挡火源抑制作用的数值研究

以大涡模拟、混合物分数模拟和欧拉-拉格朗日粒子运动描述法为基础,采用火灾动力学软件FDS研究了细水雾对障碍物不同程度遮挡火的抑制作用,通过改变雾滴粒径、喷头操作压力来分析细水雾对不同遮挡情况油池火的抑制灭火作用。结果表明:当火源被障碍物完全遮挡时,操作压力低于1MPa,细水雾很难达到抑制作用,当压力达到4MPa以上时,细水雾能够将温度控制在较低范围内;细水雾粒径小于50μm时,细水雾对障碍物遮挡火有较好的抑制作用;从整体来看,随着细水雾粒径的减小、压力的升高,细水雾对障碍物遮挡火的抑制作用逐渐增强。     

Renewable biomass gel reinforced core-shell dry water material as novel fire extinguishing agent

This work explores the feasibility of using chitosan (CS)-sodium alginate (SA) crosslinking gel to reinforce dry water (DW) composites. The stability and fire extinguishing efficiency of the DW powder are investigated. Compared to ordinary DW material, water loss rate of the modified DW composite is decreased, and its pressure resistance and stability are significantly increased. Moreover, it possesses higher fire extinguishing efficiency than conventional dry powder. Fire extinguishing mechanism and gel formation mechanism are proposed. The improvement in stability has great significance for the storage and transportation of DW materials. These results demonstrate the ability to create a fully green and renewable crosslinking gel capable of endowing high stability to DW material. This work provides a novel solution to improve the stability of DW materials, which will have great application prospect in fire suppression of some flammable hazardous chemicals.     

High efficiency of the NH4H2PO4/Mg(OH)2 composite for guaranteeing safety of wood production

Currently, China's timber industry is in high demand with the development of real estate. However, there is a certain fire hazard in the production process of wood manufacturing. Once a fire occurs, the fire is violent and the spread is rapid. Therefore, to improve the safety of its production process, ammonium dihydrogen phosphate and magnesium hydroxide were selected to prepare a new composite superfine dry powder, which was denoted as the NH₄H₂PO₄/Mg(OH)₂ composite. Furthermore, to figure out dry powders' extinction effect on Class A fire, the wood-crib fire suppression effect of the NH₄H₂PO₄/Mg(OH)₂ composite was test, and then compared with that of ultrafine dry powder (UDP) and commercial ABC dry powder (C-ABC) in a 1 m³ chamber. Three parameters of the fire extinguishing process, namely flame extinction time, powder consumption and temperature drop were adopted to measure the fire suppression performance. The results demonstrated that UDP and C-ABC both had a larger flame extinction time and powder consumption than the NH₄H₂PO₄/Mg(OH)₂ composite. Besides, a fire (wood cribs) can be extinguished by the NH₄H₂PO₄/Mg(OH)₂ composite with the fastest temperature drop and a much-improved toxic gas suppression ability. In short, the NH₄H₂PO₄/Mg(OH)₂ composite can better guarantee the safety of the wood processing production process. Moreover, the reasons for performance advantages of the NH₄H₂PO₄/Mg(OH)₂ composite were discussed.     

Efficiency characterization of fire extinguishing compound superfine powder containing Mg(OH)2

To improve the fire extinguishing efficiency of existing dry powders, a new type of superfine dry powder was prepared using magnesium hydroxide as an additive. In our study, a thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC) were used to analyze the thermal decomposition of the synthesized powders. The temperature of thermal decomposition, weight loss, and other thermodynamic parameters of the fire extinguishing powders were analyzed to explain the performance advantages of the compound superfine powder. Through a small-scale fire experiment, the physical parameters of the extinguishing process—such as extinguish time, powder dosage, smoke concentration, and minimum extinguishing concentration—were quantified for the suppression of a diesel fire using the different powders; these parameters were used to evaluate the fire extinguishing capacity and toxic gas suppression ability of the powders. TGA demonstrated that the compound superfine powder decomposed more quickly and its thermal decomposition process was much shorter than those of the other powders. The DSC data indicated that the compound superfine powder could decrease the characteristic temperature at each stage and thus the powder absorbed the flame's heat more quickly and suppressed flame propagation. The fire extinguishing test demonstrated that the consumption of the three types of fire extinguishing powder decreased with an increase in the driving pressure, and the order of powder dosage was as follows: commercial dry powder > superfine powder > compound superfine powder. Similarly, the order of minimum extinguishing concentration was as follows: commercial dry powder > superfine powder > compound superfine powder. Furthermore, the compound superfine powder exhibited a greater capacity for controlling toxic and harmful gas emissions.     

喷淋与火羽流相互作用的数值模拟

采用CFD软件FDS,对小室木垛火灾在喷淋情况下火羽流与喷淋的相互作用进行了数值模拟分析,重点比较了喷淋压力分别为0.05 MPa、0.1 MPa、0.2 MPa和无喷淋情况下木垛火源热释放速率的变化以及火羽流附近几个关键点的温度变化.结果表明,对于热释放速率为0.5 MW的木垛火源,压力为0.05 MPa和0.1 MPa的喷淋液滴无法穿透火羽流到达火源,对热释放速率影响很小;而压力为0.2 MPa的喷淋液滴则可穿透火羽流.在火源中心线竖向高度上,存在着喷淋与羽流相互作用的临界面.在临界面以上,温度沿竖向高度降低,喷淋动量大于羽流动量; 在临界面以下,温度沿竖向高度升高,羽流动量大于喷淋动量.在火源邻近位置的不同竖向高度上,存在着温度转折点.在转折点以下,温度沿竖向高度几乎不变或变化很小;在转折点以上,温度沿竖向高度升高.