一、生產(chǎn)應用現(xiàn)況
煙霧滅火系統(tǒng)是我國自主研究開發(fā)的一種自動滅火系統(tǒng),主要用于撲滅甲、乙、丙類液體儲罐的火災。該系統(tǒng)不用水和電;結構簡單,消防投資少,安裝維護方便,滅火后對儲罐內(nèi)液體污染小。30多年來,煙霧滅火系統(tǒng)的應用范圍已從原油、重油、柴油儲罐擴展到航空煤油、汽油和醇、酯、酮類等水溶性液體儲罐,遍及油田、石化、冶金、鐵路輕工、航空、交通、火電、國防等領域的工礦企業(yè)。用戶達2000多家,應用煙霧滅火系統(tǒng)5000多套。已知的成功撲滅儲罐火災案例有四起,為用戶節(jié)省消防費用數(shù)億元。已取得顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
隨著CECS169:2004《煙霧滅火系統(tǒng)技術規(guī)程》的頒布,設計單位對煙霧滅火系統(tǒng)的設計計算以及滅火設備的選型和配置更加規(guī)范。施工單位在規(guī)范施工程序和技術要求時則有章可循,有利于保障施工質(zhì)量。而作為定點生產(chǎn)單位的湖南省金鼎消防器材有限公司將以此為契機,進一步提高產(chǎn)品和服務質(zhì)量。同時努力開發(fā)應用于不同技術條件和環(huán)境條件的滅火裝置,拓寬應用領域,力爭在最大程度上滿足用戶的需求。總之,《煙霧滅火系統(tǒng)技術規(guī)程》的頒布實施,解決了原來煙霧滅火系統(tǒng)在設計應用和安裝中諸多問題,必將推動該滅火系統(tǒng)進一步發(fā)展。
二、研究開發(fā)和應用的歷史回顧
1968年公安部天津消防科研所完成了罐內(nèi)式煙霧滅火裝置初步設計和煙霧滅火劑的配方。同年由天津市公安局組織進行的700立方米柴油罐滅火表演試驗取得成功后,首先在天津市地區(qū)試用。1973年和1976年通過兩次成果技術鑒定,推動了該滅火技術進一步發(fā)展,1974年由公安部批準湖南省金鼎消防器材有限公司(前湖南省消防器材總廠)為定點生產(chǎn)單位。早期用戶有鐵路,冶金,輕工,油田等生產(chǎn)企業(yè)。由于受文化大革命的影響,該項技術的發(fā)展較為緩慢。1980年以后在國家以經(jīng)濟建設為中心的政策影響下,該滅火技術才得以進一步改進提高,1980-1990年這一時段又進行了49次滅火試驗。據(jù)統(tǒng)計從該技術開始研發(fā)的1968年到1990年共進行了125次滅火試驗,最小的試驗儲罐容積為100m3,其中儲罐容積在700-2000m3的多達107次。在技術日趨成熟的形勢下應用范圍也逐漸擴大,并且取得了四次成功的滅火戰(zhàn)績。1993年煙霧滅火系統(tǒng)載入國標《原油天然氣工程設計規(guī)范》,2002年載入《石油庫設計規(guī)范》。1985年該滅火技術獲國家發(fā)明三等獎。1987年獲布魯塞爾國際發(fā)明博覽會金質(zhì)獎,這兩個獎項,雖然新聞媒體作過報導,但在國內(nèi)影響很小,倒是在國外產(chǎn)生了巨大效應,引發(fā)了世界氣溶膠技術研究的熱潮。首先是前蘇聯(lián)科技工作者開始了氣溶膠在消防領域的應用研究,1987年發(fā)表專利,1987年后加快產(chǎn)品開發(fā),1992年他們把3Kg級的產(chǎn)品拿到我國進行表演。其實他們的產(chǎn)品那時不如中國的,多年來我國的科技工作者,憑著頑強的攻關精神和社會責任感,在氣溶膠滅火技術領域,仍然引領世界發(fā)展的方向。
三、幾個問題的解答
從網(wǎng)站看到一篇題名《新型超細干粉油罐自動滅火裝置系列產(chǎn)品介紹》的文章,文中談到了煙霧滅火系統(tǒng)的幾個問題,我們認為作者對煙霧滅火系統(tǒng)存在誤解和偏見。其論點與煙霧滅火系統(tǒng)實際技術狀況大相徑庭,本著實事求是的原則我們對文中提出的幾個問題逐一作答如下:
誤解一:煙霧是通過滅火劑爆炸燃燒產(chǎn)生的,是以隔絕油罐中的氧氣達到中斷燃燒的目的,滅火效率低,速度慢。
a.關于煙霧滅火劑
公布于1983年6月的《新型煙霧滅火和滅火裝置鑒定材料》和2004年頒布的《煙霧滅火系統(tǒng)技術規(guī)程》寫得很清楚:煙霧劑是由氧化劑、可燃物和發(fā)煙物組成的灰色粉末狀固體混合物,各組分長期混存時不分解、相互間不發(fā)生化學反應。點燃后以一定速度(1.1-1.5mm/S)進行燃燒反應。它不易點燃,燃點高于4500C,比木材還難點著。可見它不是炸藥。其燃燒也不是爆炸性燃燒。我們認為把煙霧劑混同于炸藥是個常識問題。
b.關于煙霧的滅火機理
煙霧藥劑燃燒時產(chǎn)生大量含有水蒸氣、二氧化碳、氮氣和固體微粒的滅火煙霧,在煙霧產(chǎn)生器內(nèi)形成一定內(nèi)壓,經(jīng)噴頭高速噴入著火儲罐,在罐內(nèi)迅速形成均勻而濃厚的滅火煙霧層,以窒息、隔離和金屬離子的化學抑制作用滅火。煙霧在罐內(nèi)可維持7-8分鐘,有充分的窒息作用。其滅火原理不光是物理方式,而是截割、覆蓋、稀釋、化學抑制、冷卻等多種作用滅火。其中化學抑制比干粉作用還強。另外,為什么叫它煙霧滅火劑,因為它不僅能產(chǎn)生煙霧,氣溶膠,而且可直接用來滅火,與鉀鹽干粉滅火效果相當。在抑制火焰回火方面,比普通干粉滅火速度快,效能高。
c.關于滅火效率和速度問題
天津消防科學研究所曾做過1211、1301、干粉、煙霧等滅火系統(tǒng)效率速度經(jīng)濟指標比較試驗。(1211和1301系統(tǒng)滅火試驗是在30m3試驗空間進行,因為1211和1301系統(tǒng)已淘汰,就不說了)。試驗是在1000m3試驗罐中進行。同樣的燃料同樣的起火條件,同樣的火災場景,干粉滅火系統(tǒng)需要普通干粉1000kg、1噸的干粉罐1個、、40L的氮氣鋼瓶8個、5L啟動用氮氣鋼瓶2個、除去主管道和噴嘴外還有瓶頭閥、分配閥、集流管、分配管、壓力表等,而煙霧滅火系統(tǒng),除去主管道和噴頭外只需煙霧滅火劑55kg和容積120L的煙霧產(chǎn)生器1只。煙霧系統(tǒng)從罐內(nèi)起火至滅火,平均時間小于90S,其中開始噴煙霧至滅火時間小于10S。而干粉滅火的延遲時間,啟動時間,充壓時間加在一起約100S,罐內(nèi)起火至滅火時間:平均115S,滅火速度稍遜于煙霧。至于設備的經(jīng)濟指標就無須細算了,只要對比一下滅火劑用量和裝置構成就清楚了。
誤解二:煙霧滅火裝置平時不能被直觀判斷是否正常運行。
系統(tǒng)的可靠性除去制造和安裝等質(zhì)量因素,主要取決于裝置的復雜程度,可靠性與復雜程度成反比是不爭的共識。煙霧滅火系統(tǒng)與干粉滅火系統(tǒng)相比不僅結構簡單得多,還具有一個無可比擬的優(yōu)點:無外附驅動源。滅火劑輸送動力來自于藥劑燃燒反應時產(chǎn)生的氣壓。它不需要有壓氮氣瓶,不擔心因氣體泄漏失去驅動力,不擔心因氣體泄漏而導致壓差式瓶頭閥誤噴,不擔心壓力表失效,也不擔心閥門失靈,因為它沒有機械運動副。此外它的火災探測器是由易熔合金和導火索組成,既是探測器同時又是啟動器,油罐不著火它決不會啟動,其誤動作可能性為零。在日常維護中它省去了觀察壓力表的麻煩,也省去了直觀判斷后面的諸多隱患。
誤解三:煙霧滅火裝置的噴頭是用一層薄膜來隔離油氣的,由于薄膜的防腐蝕性差,容易破損并進入油氣導致裝置失去其正常滅火作用……。
a.關于密封薄膜
防潮是確保煙霧滅火系統(tǒng)正常運行的關鍵之一。因此對密封薄膜的理化性能要求很高,天津消防科研所經(jīng)過大量理化檢驗后選用聚酯薄膜作為系統(tǒng)密封膜。該膜熔點不低于250℃、耐折不低于1500次,在100℃時抗張強度不低于0.02Mpa,有良好的抗腐蝕性能。嗣后天消所還在試驗油罐中對此膜作了長達十年的儲存試驗。試驗證明這種材料在油氣中具有良好的抗老化性能。
b.煙霧滅火系統(tǒng)的密封結構
煙霧滅火系統(tǒng)的密封由五道膜組成,噴孔圈上兩道,三對法蘭接合面各一道。防潮措施不可謂不嚴密。至于用戶在檢驗時發(fā)現(xiàn)存在油水滲漏,只是個別情況。問題出在施工安裝和用戶的維護管理上,除了超液位違規(guī)運行外,其主要原因是安裝時未按照技術要求和程序進行,野蠻操作有可能在吊裝時損壞噴頭密封膜,而責任感不強時法蘭間的密封膜也有可能漏裝。事實證明安裝隊伍的素質(zhì)對確保工程類產(chǎn)品的質(zhì)量具有非常重要的作用。所以在《煙霧滅火系統(tǒng)技術規(guī)程》上規(guī)定:系統(tǒng)安裝應由具有相應資質(zhì)的安裝單位承擔。
四、對超細干粉油罐滅火系統(tǒng)的幾點質(zhì)疑
在閱讀《新型超細干粉油罐自動滅火裝置系列產(chǎn)品介紹》一文時同時也看到了該滅火系統(tǒng)做滅火試驗的照片,我們覺得試驗的規(guī)模、方式、以及過程等方面都不足以證明超細干粉油罐滅火系統(tǒng)巳臻完善。因此我們提出以下幾點看法與作者商榷:
a.模擬滅火試驗與實際火災場景不符。
我們從圖片上看到的試驗罐罐頂是完好的,唯一的開口可能是采光孔,采光孔直徑一般在0.5~0.6米,其通流面積很小,罐外空氣不能及時進入燃燒區(qū)補充氧氣助燃,因此滅火難度不大,此時若實施干粉全淹沒撲救是很易奏效的。而真實的油罐火災一般是爆炸性的,巨大的爆破力往往將罐頂掀開一個大口,開口面積一般是油罐截面積的30~40%,罐外空氣攜氧通過開口大量地進入火場助燃,撲救難度之大,決非小開口可比,因為大面積急劇上升的熱氣流增大了滅火劑的流失量,如果沒有足夠大的噴射強度,火勢是難以控制的。
b.低液位與高液位滅火難度不同
從圖片上我們看到的是油罐內(nèi)底部安放了一個油盆,關上罐門后再進行滅火試驗。顯然液面高度不會超過1米,相對于罐高來說,這個液面是很低的。天津消防科研所通過大量的試驗表明液面越高滅火難度越大,這是因為低液面與罐外空氣的距離大,燃燒得不到充分的氧氣補充,而滅火劑卻因油罐壁的阻擋,而不易流失,容易形成全淹沒的態(tài)勢。而高液位滅火情況卻與此相反,罐外空氣能暢通無阻地進入火埸助燃,而滅火劑卻因為沒有足夠高的罐壁屏障而大量流失。因此我們認為光做低液位滅火試驗是不全面的也是不科學的。除此以外干粉固定裝置長期存放還有一個干粉因沉積而固結的問題,一般手提式干粉滅火器在噴放前先要倒順搖動,使干粉松動以防噴射時產(chǎn)生堵塞。而固定裝置一般是不可能搖動的,即使有高壓氣流切割沖擊也難免出粉不暢,其結果是噴射不均勻、噴射強度不足、剩粉率超標。
以上幾點是從試驗和裝置方面看到的問題,為了社會的公共安全,為了我國消防事業(yè)的健康發(fā)展,我們認為消防安全類產(chǎn)品的研制應特別注重試驗的科學性,決不能急功近利草率從事。當前氣溶膠滅火劑正處于一個快速發(fā)展時期,冷氣溶膠繼熱氣溶膠之后漸露頭角。我們相信氣溶膠滅火技術在堅持科學性的消防科技人員努力下一定會取得更大的進展。