七氟丙烷和全氟己酮灭火对比

 常见问题     |      2020-07-08 10:05
全氟己酮灭火剂是一种新型氟化酮类灭火剂,通过质谱分析和全尺度灭火试验等多种方法,对合成的一种国产全氟己酮灭火剂的理化性能及灭火性能等重要特性与七氟丙烷灭火剂进行对比试验,结果表明,全氟己酮灭火剂具备高效灭火、环境友好等优点,具有广泛的应用前景。

(一)计算灭火剂的用量
a. 设计参数
试验室容积:V = 5.22m×5.22m×4.5m = 122.6m 3 ;七氟丙烷灭火浓度(按“产品标准”附录 B),全氟己酮的灭火浓度为 4.0%-6.0%,主要是对比七氟丙烷的灭火性能,因此参照七氟丙烷灭火浓度:对 A 类木垛表面火:七氟丙烷灭火浓度 C1A = 5.8%;
对 B 类正庚烷火:七氟丙烷灭火浓度 C1B = 6.6%;
七氟丙烷
b. 计算七氟丙烷灭火剂灭火用量和系统贮存量(按“设计规范”3.3.14)对 A 类木垛表面火的灭火用量:WA= K(V/S)[C1A/(100 – C1A )]kg ; (取K = 1)S = 0.1269 + 0.000513T = 0.1269 + 0.000513×20= 0.1372m 3 /kg ; (20 ℃ 时)C1A = 5.8% ;WA =(122.6 / 0.1372)[5.8 /(100 – 5.8)]=55kg;灭 A 类木垛表面火的贮存量:贮存容器内灭火剂剩余量:ΔW1A ≈ 2kg管道容积:Vp = 8.36L;20 ℃ 时七氟丙烷液体密度为 1.407kg/L;管 道 内 灭 火 剂 剩 余 量:ΔW2A= 8.36×1.407 =11.76kg。按“设计规范”3.3.14,系统灭火剂贮存量:W o A = W A + Δ W 1 A + Δ W 2 A = 5 5 + 2 +
11.76 ≈ 69kg按“设计规范”3.3.10,对二级增压焊接贮存容器,最大充装率为:950kg/m 3 ,按企业作型式检验的气瓶规格为 90L,气瓶数量为 1 只,则有:容器充装率为:(69 ÷90)×1000 = 767 kg/m 3 <950kg/m 3 ,容器在 20℃ 时增压压力为 4.2MPa。对 B 类正庚烷火的灭火用量:WB = K(V/S)[C1B /(100 – C1B)kg ; (取K = 1)S = 0.1269 + 0.000513 T = 0.1269 + 0.000513×20= 0.1372m 3 /kg ;(20 ℃ 时)C1B = 6.6% ;WB =(122.6 / 0.1372)[6.6 /(100 – 6.6)]=63.14kg;灭 B 类正庚烷火的贮存量 :贮存容器内灭火剂剩余量:ΔW1B ≈ 5kg;管道内灭火剂剩余量:ΔW2B = 11.76kg。按“设计规范”3.3.14,七氟丙烷系统灭火剂贮存量:WoB = WB +ΔW1B +ΔW2B = 63.14 + 5 +11.76 ≈ 80 kg
按“设计规范”3.3.10,对二级增压焊接贮存容器,最大充装率为:950 kg/m 3,c. 按企业作型式检验的气瓶规格为 90L,七氟丙烷钢瓶数量为 1只,则有:容 器 充 装 率 为:(80÷90)×1000 = 889kg/m 3 <950 kg/m 3 ,容器在 20 ℃时增压压力为 4.2MPa。

二、灭火性能
设计灭火用量是保持防护区内发生火灾时灭火所需的量。它是根据防护区处于其最大净容积(防护区的容积减去其中永久性构件体积后的容积)和最低环境温度条件下,防护区内可燃物所需的最低设计灭火浓度进行计算的。因目前国内主要是七氟丙烷,全氟己酮灭火系统的防护区灭火设计用量按照产品标准 GB25972-2010《气体灭火系统及部件》和设计规范 GB50370-2005《气体灭火系统设计规范》中七氟丙烷的灭火浓度来设计,具体气体灭火系统装置图参见图 2。

参照 GB/T 25972-2010《气体灭火系统及部件》建立气体灭火系统,瓶组 1,2 分别充装 80kg(灭 B 类火)及69 kg(灭 A 类火)七氟丙烷灭火剂,瓶组 3,4 分别充装80kg(灭 B 类火)及 69 kg(灭 A 类火)全氟己酮灭火剂,均用氮气充压至 4.2MPa。根据图 2 进行灭火系统安装。试验时用电气手动启动方式遥控开启灭火剂瓶组,以保证试验人员安全,电气启动电源为:电压 DC24V,电流2A。瓶组安放在地秤上,以便于在灭火剂喷放过程中检测瓶组内灭火剂的变化。

(三)灭火试验
参照 GB/T 25972-2010《气体灭火系统及部件》试验空间的体积为于 122.6m 3 ,其长、宽均为 5.22m,高度 4.5m。
该木垛由每层六根方木(横截面为 40mm×40mm,长450mm±50mm)的四层构成。木垛层间我们采取直角交错后均匀摆成正方形,然后将其钉成木垛。木材采用含水率9% ~ 13% 的松木。该木垛的底部距离地面为 600mm。将该木垛放在自制的钢质试验架上,燃烧油盘放在木垛的正下方,油盘为正方形,面积 0.25m 2 ±0.02m 2 ,高度100mm,油盘壁 6mm。油盘固定在试验空间正中心,底部距地面 600rnm。该油盘的上沿距木垛的底部约 300mm。

在试验空间的外面,我们将 1.6L 正庚烷倒入燃烧油盘中,用点火器点燃正庚烷后引燃了木垛,等待木垛燃烧3min 及正庚烷耗尽后,木垛继续燃烧 3min,见图 3。在试验空间外总的预燃时间为 6min +10 S,等待木垛的预燃时间结束后立即将燃烧的木垛移入试验空间中,从移入燃烧木垛到启动我们设计的灭火系统的时间不超过 15s。同时立即关闭试验空间的入口,形成一个密闭空间,手动启动灭火系统灭火。灭火剂喷射结束后,试验空间维持密封 10min 浸渍期。等待 10min 后将木垛移出,观察是否复燃。

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