2012年安全工程师辅导《技术》：灭火剂与烟气控制

　　灭火剂与烟气控制

　　1. 灭火剂

　　1）气体灭火剂

　　气体灭火剂的使用最早始于19世纪末期。由于气体灭火剂具有施放后对保护设备无污染、无损害等优点，其防护对象逐步向各种不同领域扩充。由于二氧化碳的来源较广，利用隔绝空气后的窒息作用可成功抑制火灾，因此早期的气体灭火剂主要采用二氧化碳。在研究二氧化碳灭火系统的同时，国际社会及一些西方发达国家不断地开发新型气体灭火剂，经过几十年研究，终于发现卤代烷1211、1301灭火剂具有优良的灭火性能，因此在一段时间内卤代烷灭火剂基本统治了整个气体灭火领域。后来，人们逐渐发现释放后的卤代烷灭火剂与大气层的臭氧会发生反应，致使臭氧层出现空洞，使生存环境恶化。因此，国家环保局于1994年专门发出《关于非必要场所停止再配置卤代烷灭火器的通知》。

　　在淘汰卤代烷灭火剂的同时，促使人们寻找新的环保气体替代。其中被列为国际标准草案ISO 14520的替代物有14种，综合各种替代物的环保性能及经济分析，七氟丙烷灭火剂最具推广价值。该灭火剂属于含氢氟烃类灭火剂，国外称为FM一200，具有灭火浓度低、灭火效率高、对大气无污染的优点。另外，混合气体IG一541灭火剂同样对大气层具有无污染的特点，现已逐步并始使用。它是由氮气、氩气、二氧化碳自然组合的一种混合物，平时以气态形式储存，所以喷放时不会形成浓雾或造成视野不清，使人员在火灾时能清楚地分辨逃生方向且对人体基本无害。

　　2）泡沫灭火剂

　　高倍数泡沫灭火系统替代低倍数泡沫灭火系统是当今发展的趋势。高倍数泡沫灭火剂的发泡倍数高（201—1000倍），能在短时间内迅速充满着火空间，特别适用于扑灭大空间火灾，并具有灭火速度快的优点；低倍数泡沫灭火剂主要靠泡沫覆盖着火对象表面，将空气隔绝而灭火，且伴有水渍损失，所以它对液化烃的流淌火灾、地下工程、船舶、贵重仪器设备和物品的灭火是无能为力的。高倍数泡沫灭火技术已被各工业发达国家应用到石油化工、冶金、地下工程、大型仓库和贵重仪器库房等场所。尤其在近10年来，高倍数泡沫灭火技术多次在油罐区、液化烃罐区、地下油库、汽车库、油轮、冷库等场所扑救失控性大火时起到决定性作用。

　　2. 烟气控制

　　烟气控制指所有可以单独或组合起来使用以减轻或消除火灾烟气危害的方法。建筑物发生火灾后，有效的烟气控制是保护人民生命财产安全的重要手段。主要有两条途径：一是挡烟，二是排烟。挡烟是指用某些耐火性能好的物体或材料把烟气阻挡在某些限定区域，不让它流到可对人和物产生危害的地方。这种方法适用于建筑物与起火区设有开口、缝隙或漏洞的区域。排烟就是使烟气沿着对人和物没有危害的渠道排到建筑外，从而消除烟气的有害影响。排烟有自然排烟和机械排烟两种形式。

　　排烟囱、排烟井是建筑物中常见的自然排烟形式，它们主要适用于烟气具有足够大的浮力、可能克服其他阻碍烟气流动的驱动力的区域。机械排烟可克服自然排烟的局限，有效地排出烟气。

　　1）防烟分隔（Compartmentation）

　　在建筑物中，墙壁、隔板、楼板和其他阻挡物都可作为防烟分隔，它们能使离火源较远的空间不受或少受烟气的影响。这些物体可以单独使用（有人称之为被动式防烟分隔），也可与加压方式配合使用。防烟分隔物本身也存在一定的烟气泄漏，泄漏量由该物体缝隙的大小、形状以及该物体两侧的压差决定。

　　2）非火源区的烟气稀释（Dilution）

　　烟气稀释又称烟气净化、烟气清除或烟气置换。比如开门就是一种烟气稀释方法。当烟气由一个空间泄漏到另一空间时。采取烟气稀释可使后一空间的烟气或粒子浓度控制在人可承受的程度。若烟气泄漏量与所保护空间的体积或进出该空间的净化空气流率相比较小时，这种方法很有效。烟气稀释对火灾扑灭后清除烟气也很有用处。

　　3）加压控制（Pressurization）

　　使用风机可在防烟分隔物的两侧造成压差，从而控制烟气流过。

　　4）空气流（Airflow）

　　在铁路和公路隧道、地下铁道的火灾烟气控制中，空气流用得很广泛。用这种方法阻止烟气运动需要很大的空气流率，而空气流又会给火灾提供氧气，因此它需要较复杂的控制。通常在建筑物内的应用不很多。空气流是控制烟气的基本方法之一，除了大火已被抑制或燃料已被控制的少数情况外，一般不采用这种方法。

　　5）浮力（Buoyancy）

　　在风机驱动和自然通风系统中，都经常利用热烟气的浮力机制排烟，大空间的风机通风已广泛用在中庭和购物中心大厅中，与此相关的一个问题是水喷头喷出的液体会冷却烟气，使其浮力减少，从而降低这种系统的排烟效率。