前言

氣溶膠滅火系統(tǒng)在運(yùn)行過程中誤噴事故屢屢發(fā)生。所謂誤噴，即滅火裝置在無火災(zāi)的情況下非正常啟動(dòng)而噴放滅火劑。出現(xiàn)誤噴以后整個(gè)系統(tǒng)所屬部件提供者都受牽連，常常引起相關(guān)廠家、使用單位和管理部門的相互爭(zhēng)議、推諉，嚴(yán)重影響著氣溶膠滅火技術(shù)的健康發(fā)展。為此，有必要從煙火技術(shù)理論及系統(tǒng)中各部件所起的功能作用加以論述，以求統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，找出誤噴癥結(jié)和解決辦法，消除誤噴事故的發(fā)生。

1 氣溶膠的滅火機(jī)理

熱氣溶膠是由凝集法形成的凝集性氣溶膠，生成的燃燒產(chǎn)物在離開火焰后冷卻而凝集成固態(tài)粒子。由于其粒徑小，擴(kuò)散性能好，可以擴(kuò)散到滅火空間的任一角落，而且沉降作用較弱，粒子可以在防火保護(hù)空間長時(shí)間地保持懸浮狀態(tài)，而作為全淹沒滅火劑使用。

氣溶膠中占絕對(duì)多數(shù)的是氣體，固體顆粒主要是金屬氧化物和碳酸鹽類，氣體產(chǎn)物是N2，少量CO2和CO，主要靠固體微粒吸熱分解降溫作用，氣相和固相的化學(xué)抑制作用及惰性氣體的稀釋作用實(shí)現(xiàn)滅火。

形成的氣溶膠固體微粒直徑在1μm左右，這個(gè)粒級(jí)的粒子粒徑遠(yuǎn)小于干粉滅火劑的極限粒徑。進(jìn)入到火焰中的微粒，從火焰中吸收熱量自身溫度升高(熱熔作用)，當(dāng)溫度上升到一定值時(shí)，微粒發(fā)生熔化，氣化或分解，進(jìn)一步吸收熱量，其吸熱降溫作用是很明顯的。例如K2O在溫度大于350ºC時(shí)分解，K2CO3，溫度大于891℃就會(huì)分解起吸熱反應(yīng)。

對(duì)于小粒子來說，氣化分解生成的氣體物質(zhì)對(duì)火焰均相抑制作用過程起主導(dǎo)作用，并且由于小粒子在火焰中的駐留時(shí)間較長，其非均相抑制作用也得到增強(qiáng)。此外小粒子的氣化分解能使火焰得到冷卻，因而在氣溶膠滅火過程中存在著物理滅火作用和化學(xué)滅火作用的協(xié)同效應(yīng)，滅火效率較高。

由于形成的氣溶膠微粒非常小，具有較強(qiáng)的擴(kuò)散性，氣溶膠可以繞過障礙物流動(dòng)，可以進(jìn)入到微小空隙之內(nèi)，具有類似于氣體的性質(zhì)。氣溶膠固體微粒具有較大的表面積，并能在可燃物火焰中吸熱，發(fā)生氣化和分解反應(yīng)而降低火焰溫度，其均相和非均相化學(xué)抑制作用都非常強(qiáng)，因而具有較高的滅火效力。

2 氣溶膠滅火系統(tǒng)組件及功能作用

滅火系統(tǒng)主要包括三部分：滅火裝置、控制裝置和報(bào)警裝置。

滅火裝置主要由藥筒、氣體發(fā)生器、箱體組成。藥筒由電點(diǎn)火器、引燃藥、滅火藥劑和外殼組成，藥簡裝在氣體發(fā)生器內(nèi)。氣體發(fā)生器一般由消焰冷卻室和冷卻室組成，發(fā)生器裝在箱體內(nèi)。箱體只起保護(hù)裝飾作用，根據(jù)不同型號(hào)一個(gè)箱體可裝數(shù)個(gè)氣體發(fā)生器。

報(bào)警裝置包括：感煙探測(cè)器、感溫探測(cè)器、放氣指示燈、聲光報(bào)警盒、緊急啟停按鈕等。

控制裝置一般均具有雙回路火警探測(cè)報(bào)警功能，提供故障報(bào)警輸出、火警報(bào)警輸出，可貯存火警、操作記錄等。

當(dāng)有火災(zāi)發(fā)生時(shí)，溫感、煙感探測(cè)器均探測(cè)到火災(zāi)信號(hào)后，控制裝置發(fā)出復(fù)合火警報(bào)警聲。此時(shí)，若控制裝置處在手動(dòng)狀態(tài)下，值班人員可立刻通過緊急啟停按鈕和控制裝置本身的急啟按鈕啟動(dòng)滅火裝置，實(shí)現(xiàn)滅火。若控制裝置處在自動(dòng)狀態(tài)下，一般經(jīng)過30s延時(shí)后，控制裝置便輸出一個(gè)啟動(dòng)電流至滅火裝置引發(fā)電點(diǎn)火器，由電點(diǎn)火器點(diǎn)燃引燃劑，使點(diǎn)火能量擴(kuò)大，再點(diǎn)燃滅火劑，滅火劑進(jìn)行燃燒化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣溶膠。產(chǎn)生的氣溶膠經(jīng)消焰、冷卻后由噴口噴出，到達(dá)保護(hù)空間實(shí)現(xiàn)滅火目的。

3 氣溶膠滅火劑

氣溶膠滅火劑是由氧化劑、可燃劑、粘合劑及添加劑組成的一種煙火劑。氧化劑提供燃燒時(shí)所需要的氧，可燃劑在煙火藥燃燒時(shí)產(chǎn)生所需要的熱量和產(chǎn)生所需的氣體產(chǎn)物，粘合劑則使藥劑具有一定的可塑強(qiáng)度并起可燃劑的作用。此外還有一些附加成分用以產(chǎn)生滅火所需的固體微粒和惰性氣體成分。氧化劑和可燃劑是組成滅火劑的基礎(chǔ)。氧化劑如硝酸鹽、氯酸鹽等；可燃劑有無機(jī)可燃劑、有機(jī)可燃劑；粘合劑也有有機(jī)、無機(jī)類。

滅火劑的配方一般是通過氧平衡來設(shè)計(jì)和調(diào)整的，氧平衡是指每克滅火劑燃燒反應(yīng)時(shí)，藥劑含氧量與可燃劑被完全氧化所需氧量之間的關(guān)系，當(dāng)二者之差為正值時(shí)，稱為正氧平衡，為負(fù)值時(shí)稱負(fù)氧平衡，為零時(shí)稱零氧平衡。

合理的選用藥劑組分是降低藥劑敏感度不可缺少的條件，也是藥劑配方安全性的基礎(chǔ)。所以滅火劑中應(yīng)選用安全性好和低感度的氧化劑，而且易放出氧，在一定溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定，受水作用不分解，耐潮性好，對(duì)人機(jī)體無害，保證其藥劑具有所要求的燃燒速度，且機(jī)械感度低沒有爆炸性。可燃劑要有足夠的熱效應(yīng)，以保證煙火劑能達(dá)到最佳的特種效應(yīng)，燃燒反應(yīng)時(shí)需要的氧要少，易被氧化，要有足夠的化學(xué)物理安定性，吸濕性小，對(duì)人體無害。

氣溶膠固體微粒直徑小(1 μm以下約占50％)，主要成份是金屬氧化物和碳酸鹽，空中懸浮時(shí)間長，通過吸熱和化學(xué)抑制兩個(gè)方面作用滅火，具有良好的抑制火焰的作用。通過調(diào)整滅火劑的配方，不僅可以有效地降低氣溶膠釋放的溫度，同時(shí)生成的金屬氧化物和碳酸鹽本身不吸濕，即使生成氫氧化物也是屬弱堿性和不吸濕，因而腐蝕性就不會(huì)存在或很微弱。有效的降低火焰溫度，提高滅火效率，且沒有腐蝕性微粒的生成，這是氣溶膠滅火技術(shù)研究和發(fā)展的方向。

4 氣溶膠發(fā)生器點(diǎn)火、引燃、滅火工作過程

為提高滅火劑的燃速，而采用了引燃劑。通常滅火劑是由引燃劑來引燃，引燃劑是一種燃速快，熱值相對(duì)大且點(diǎn)火感度高的藥劑，以提供足夠的點(diǎn)火能量和點(diǎn)火壓力，且又易被點(diǎn)火元件點(diǎn)燃的藥劑。引燃劑是靠點(diǎn)火元件點(diǎn)燃的，點(diǎn)火元件是由橋絲點(diǎn)火頭構(gòu)成的，當(dāng)其接受到一個(gè)能引發(fā)它的啟動(dòng)電流時(shí)，它的橋絲發(fā)熱，在橋絲周圍的點(diǎn)火藥劑發(fā)生燃燒反應(yīng)，產(chǎn)生爆燃形式點(diǎn)燃引燃藥，引燃藥能量得到擴(kuò)大而點(diǎn)燃滅火劑，使滅火劑縱、橫向燃燒產(chǎn)生滅火氣溶膠。可以說，不給點(diǎn)火元件能量時(shí)，點(diǎn)火元件是不會(huì)工作的，那么，引燃藥及滅火劑也不會(huì)作用。所以說誤噴絕大多數(shù)情況是由控制裝置誤動(dòng)作或外接電源出現(xiàn)的特殊故障造成的。

5 滅火控制器工作原理及故障原因分析

控制裝置是由眾多電子元件組裝而成的，是通過復(fù)雜的電路邏輯判斷來實(shí)現(xiàn)其控制目的的。所以元件的質(zhì)量好壞是關(guān)鍵因素，實(shí)踐證明，劣質(zhì)的電子元器件很易引起控制裝置不工作和失誤。主電源也是引起控制裝置誤動(dòng)的一個(gè)主要原因，突然出現(xiàn)的高壓也可使其因電路燒壞而失控。所以說關(guān)鍵要提高控制裝置的質(zhì)量，以保證工作的安全性和可靠性，同時(shí)安裝過程中要嚴(yán)格按照安裝調(diào)試驗(yàn)收規(guī)范進(jìn)行，防止雜散電流對(duì)控制裝置及滅火裝置的干擾，這些是可以預(yù)防的。

通過以上分析，筆者認(rèn)為發(fā)生誤噴的原因主要有以下幾個(gè)可能：一個(gè)是由于控制裝置質(zhì)量不穩(wěn)定，短路導(dǎo)致非正常輸出而引起，另一個(gè)是由于維修保養(yǎng)、安裝調(diào)試時(shí)未能切斷系統(tǒng)相關(guān)的啟動(dòng)線路就進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)、調(diào)試而造成誤噴。還有在雷雨季節(jié)在雷擊情況下也可能造成電流激發(fā)滅火裝置噴發(fā)。

6 解決辦法

防止誤噴的辦法主要有以下幾點(diǎn)：

(1)研究、設(shè)計(jì)化學(xué)安定性好的滅火劑、引燃劑、點(diǎn)火元件。一旦事故發(fā)生盡管大多情況是由控制裝置造成的，但滅火裝置也要負(fù)連帶責(zé)任，如果誤噴后再造成對(duì)電器元件的腐蝕或二次火災(zāi)，則主要責(zé)任就在裝有滅火劑的滅火裝置上，所以有腐蝕性的氣溶膠滅火裝置不適用于保護(hù)精密儀器設(shè)備的場(chǎng)所。

(2)選擇質(zhì)量好耐高電壓防雷擊的控制裝置并嚴(yán)格檢驗(yàn)。

(3)安裝調(diào)試要嚴(yán)格按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和工藝規(guī)程進(jìn)行，在模擬負(fù)載狀態(tài)下進(jìn)行相關(guān)聯(lián)動(dòng)調(diào)試。

(4)在安裝過程中控制裝置要通過試運(yùn)行考核無誤后再接滅火裝置。

(5)避免人為造成啟動(dòng)誤噴，當(dāng)發(fā)生誤操作而使控制器啟動(dòng)后，應(yīng)在30s內(nèi)操作控制器上的緊急停止按扭或啟動(dòng)按扭上的停止按鈕，終止啟動(dòng)操作。

(6)定期檢查滅火系統(tǒng)組件、控制裝置是否正常運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時(shí)反饋予以修復(fù)。

總之，氣溶膠滅火系統(tǒng)所造成的誤噴事故，大多情況下是由控制裝置的誤動(dòng)作造成的。因此，對(duì)控制裝置的使用說明要有進(jìn)一步的了解，對(duì)其設(shè)備要按要求定期進(jìn)行維修，對(duì)有關(guān)人員要進(jìn)行培訓(xùn)，切勿人為誤啟動(dòng)；對(duì)輸入電源必須定期檢查保證在允許規(guī)定電壓范圍內(nèi)，要有防雷擊安全措施，那么誤噴事故的發(fā)生就可避免。
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