对于气体灭火剂的灭火效率,除了用杯式燃烧器测定其灭火体积分数和用球形装置测定其对气体燃料的惰化
体积分数,IS014520-1还规定了气体灭火剂大容积封闭空间灭火试验要求。这种试验更接近实际情况,此前各研究机构大容积封闭空间灭火试验方法有很多。IS014520-1规定,封闭空间要)100 m3,测试保护区的墙体保护材料厚度)9. 5 mm。在灭火空间内的不同点位连续测取灭火过程中的氧体积分数和温度。在固定灭火系统管路上的不同点,测量灭火时系统的压力。
本研究按照ISO的要求建立了大容积封闭灭火空间,长6. 06 m、宽3. 96 m、高4. 3 m,实际空间103 m3;顶部是钢筋混凝土楼板,并敷有防火隔热层;四周是26cm的砖墙,墙面里层为沙子灰,面层为石灰;水泥混凝土地面;6. 06 m长的两侧墙各有一100 cm X 60 cm双层玻璃的观测窗;可以看到100 m3封闭灭火空间。
1七氟丙烷灭火系统灭木垛火试验
1. 1试验目的与要求
观测七氟丙烷灭火系统在100 m3灭火空间内灭木垛火的情况,连续测取灭火过程中灭火空间各测点的氧体积分数、温度,以及灭火系统管路中的压力。
1. 2试验装置、仪器设备、材料
(1)七氟丙烷灭火系统,其中包括灭火剂钢瓶、启动瓶、瓶头阀、系统部件管路、喷头等。
(2)氧气含量分析装置。取样泵抽取取样点处的气样,由Φ 8铜管引出试验室。经对取出气体冷却、干燥、除尘后,引人CY-101型磁压力式氧含量分析仪,氧气体积分数测量精度为0.1%。取样点位置见图1。
(3)压力传感器(最大测量压力4 MPa , 2只),分别设置在灭火剂钢瓶出口处和喷头处。
(4)K型热电偶(Ni-CrNi,直径1 mm3只)。热电偶在100 m?灭火空间内的引线外面套满瓷环,以消除试验时火焰温度的影响。各温度测点的布置,如图1所示。
计算机连续采集各测点的压力、温度和氧气体积分数。
(5)钢制方油盘(0.5 m×0.5 m×0. 15 m,壁厚6mm,1只。
(6)木垛,采用黄花松,按IS014520-1标准要求的尺寸制作。
(7)钢制木垛支架(0.45 mX0.9 mX0.6 m),1个。
(8>庚烷,用于点燃木垛。
(9)秒表、温度计、大气湿度计、木材湿度计、风速仪。要求木垛木材湿度范围为9%-13%。要求室外预燃木垛场所风速小于3 m/s,木垛预燃时不应受气候条件的影响。
(10)七氟丙烷用量。七氟丙烷灭A类火体积分数为6.6%,试验时封闭空间净容量为102 m?,第一次灭木垛火试验以16℃计,此时七氟丙烷蒸汽比容为0. 135 1m?/kg。需要53. 4 kg七氟丙烷。灭火剂喷放后钢瓶中会有些剩余量,按3. 5 kg计。共需要5 6. 9 kg七氟丙烷。第二次灭木垛火以20℃计,此时七氟丙烷蒸气比容为0. 1373 m?kg。需要52.5 kg七氟丙烷。试验共需56 kg七氟丙烷。
2 试验步骤
(1)木垛称重,测木垛湿度。
(2)测量、记录100 m?试验室外的预燃木垛场所的气温、大气湿度、风速。
(3)储存七氟丙烷的钢瓶环境温度为20℃士2℃,并应在试验前连续保持16 h。
(4)在100m?试验室外的预燃木垛场所摆放好油盘,油盘内先倒人12.5 L水,再倒人1. 5 L庚烷。
(5)启动计算机数据采集系统。
(7)在木垛移人100 m3试验室前,用氧气含量分析装置测取Ml,M2,M3点氧气体积分数。
(8)点燃油盘内庚烷,1. 5 L庚烷约燃烧3 min,庚烷耗尽后,再使木垛继续燃烧约3 min o
(9)预燃即将结束时,将木垛移人100 m?试验室中央的木垛支架上,使木垛底部距地面600mm
(10)封闭100m?试验室,手动启动灭火系统。移人木垛、启动灭火系统的时间不得超过15s。
(12)观察灭火情况。可见火应在喷射结束后30 s内被扑灭。
(13)记录灭火剂喷射时间。
(14)记录控火时间、灭火时间。
(15)喷放结束后,100m?试验室保持封闭10 min,木垛不得有复燃现象。
(17)取出木垛,称重,并证实能够重新点燃。3试验采集数据及现象七氟丙烷灭火系统灭木垛火试验数据见表1、表20
表1 各测点氧含量
| 项目 | 数据 | |
| 第一次试验 | 第二次试验 | |
| 点火前M1点氧含量 | 21.02% | 21.03% |
| 点火前M2点氧含量 | 21.02% | 21.03% |
| 点火前M3点氧含量 | 21.03% | 21.01% |
| 点火前M1点氧含量 | 20.32% | 20.02% |
| 点火前M2点氧含量 | 19.86% | 20.03% |
| 点火前M3点氧含量 | 19.99% | 20.02% |
第一次灭木垛火试验时,药剂喷放4s时控火,6. 1s时木垛明火熄灭,lOs后,100m?试验室内能见度降低,从窗口看不清木垛情况,持续约5 min^-6 min。药剂喷放结束后,100 m3实验室封闭10 min,封闭期间内木垛没有复燃。打开试验室门,室内烟雾不大,木垛约有1/4未燃,自下向上的二层局部炭化。
表2 各测点温度
| 项目 | 第一次试验 | 第二次试验 | |
| M2测点温度 | 最高温度/℃ | 13.60 | 29.90 |
| 最低温度/℃ | 1.50 | 3.30 | |
| M4测点温度 | 最高温度/℃ | 25.20 | 78.60 |
| 最低温度/℃ | 0.24 | 10.40 | |
| M5测点温度 | 最高温度/℃ | 244.50 | 508.40 |
| 最低温度/℃ | 24.20 | 29.90 | |
第二次灭木垛火试验时,药剂喷放2s时控火,5s时木垛明火熄灭,而后,100 m?实验室内能见度降低,从窗口看不清木垛情况,持续约5 min^-6 min。药剂喷放结束后,试验室封闭10 min,然后打开试验室门,室内烟雾很小,木垛有90%炭化,仍可见未燃着的部分。
4 结论
按照IS014520-1试验方法,经过七氟丙烷灭火系统灭木垛火试验证明:按IS014520- 9给出的七氟丙烷灭A类火灭火体积分数,七氟丙烷灭火系统可以有效扑灭大容积封闭空间木垛火。 文/李铭 冯伟
