添加钾盐细水雾灭火效果明显

本章首先对含钾盐添加剂细水雾的化学灭火有效性进行了综合分析，然后搭建了低压细水雾灭火系统，对含钾盐添加剂细水雾在实际工程中的应用可行性进行研究。设置了4 种不同类型的B 类火模型，通过纯水及含钾盐添加剂细水雾与B 类火模型的相互作用，以灭火时间、火焰及燃料表面温度和瞬时图像为主要手段研究了不同钾盐添加剂细水雾抑制熄灭B 类火的有效性问题。

本章主要得到以下结论：

（1）细水雾的粒径、流量、雾动量和雾通量是影响细水雾灭火效能的4个关键因素。依据纯水细水雾与火焰相互作用模型，在火焰反应区建立了能量平衡方程，得到了纯水细水雾灭火所需的临界流速、流量及雾通量的理论计算模型。

（2）用分体式激光粒度仪对所选的两种低压细水雾喷头进行粒径测试，结果表明，在工作压力大于等于0.4 MPa 时，两种喷头所产生的细水雾雾滴粒径均属于Ⅱ级细水雾范畴，雾滴粒径分布对细水雾灭火有效性的影响较小。另外，无蒸发条件下的液滴竖直向下运动速率随压力和粒径的增大而增大。当细水雾粒径大于200 μm并且工作压力大于等于0.4 MPa 时，对于正庚烷、乙醇、汽油和柴油火源的任意一种，液滴向下的速率大于火羽流最大向上流速，更多的细水雾可以穿透火羽到达燃料表面进行冷却灭火，确定最佳工作压力为0.4 MPa。(www.xing528.com)

（3）正庚烷、乙醇和汽油在正常燃烧时油面温度约为100 ℃，柴油温度稍高，约300 ℃。从火焰温度来看，正庚烷和柴油最高，可达约700 ℃，且火场温度分布较为均匀。乙醇与汽油火焰温度较低，约为550 ℃，火场温度分布差异较大。纯水细水雾扑灭4 种燃料的有效性随工作压力的增加而增强，与理论计算的结果相吻合。在相同的工作压力下，除乙醇外，其他3 种燃料的灭火强化阶段均较为剧烈，且细水雾与柴油表面接触后发生明显的喷溅现象。乙醇由于与水互溶、自身含有氧元素并且具有较低着火点，增加了其灭火难度。

（4）不同的钾盐添加剂对纯水细水雾扑灭4 种燃料的有效性影响不同，总体表现为灭火效能的增强并且相同浓度的钾盐添加剂化学灭火效能排序为KNO3、K2CO3>KCl>KH2PO4。0.4 MPa 条件下含添加剂细水雾无法对乙醇火进行有效扑灭，说明细水雾化学抑制作用的发挥具有一定的局限性，在物理灭火作用无法充分发挥的情况下，化学抑制无法起到决定性的作用。

（5）当添加剂质量分数小于5%时，除KH2PO4外，K2CO3、KNO3和KCl添加剂都能提高纯水细水雾的灭火效能。KH2PO4添加剂细水雾的灭火效能在浓度较低时取决于增加的化学灭火作用和削弱的物理灭火作用之间的竞争关系。当浓度大于5%时，K2CO3、KNO3、KCl 和KH2PO4均可提高细水雾的灭火有效性，并且随着添加剂浓度的增加，溶液细水雾的灭火效能增强。但化学作用的发挥受溶质饱和蒸气压的影响会存在一个极限值，当溶液浓度达到一定值时，继续增加溶液的浓度对化学灭火效能的提高作用不大。另外，随着浓度的增加，KNO3表现出更好的灭火有效性，说明KNO3的特征时间t2较短，具有在火场温度下生成更多灭火活性物质的潜质。总体来看，4 种钾盐添加剂增强纯水细水雾灭火有效性的排序为KNO3>K2CO3>KCl>KH2PO4。