含钾盐添加剂细水雾灭酒精池火有效性研究摘要
含添加剂细水雾兼具物理和化学灭火作用,以其具有抗复燃能力较好,灭火级别高,污染小,毒性小,成本低等优点作为哈龙灭火剂最有潜力的替代品之一,现已成为了火灾科学研究领域的热点。而近年来针对酒精池火的含添加剂细水雾灭火有效性,却少有人开展系统的研究。为探究含添加剂细水雾对灭酒精池火在实际应用中的可行性,本文通过自主设计的全尺寸细水雾灭火系统,首先进行纯水细水雾灭火实验,其后根据文献调研与实验目标,选择KNO3、CH3COOK、K2CO3、KCl、K2C2O4、KHCO3、K2SO4,七种钾盐作为细水雾添加剂进行系统地灭火实验。研究钾盐添加剂对细水雾扑灭酒精火效能的影响,实验结果表明:由于酒精与水互溶、自身含有氧元素且着火点较低,纯水细水雾在低压下难以扑灭火焰;不同钾盐添加剂在相同条件下对细水雾扑灭酒精火的有效性影响也存在差异,但总体表现为灭火效能的增强,不同钾盐添加剂化学的灭火效能的排序为K2C2O4>K2CO3>KNO3>CH3COOK≈KCl>KHCO3>K2SO4>纯水,而K2SO4质量浓度小于1%时其灭火效能弱于纯水。根据添加剂成本及灭火稳定性等因素,选择三种典型钾盐添加剂KNO3、CH3COOK、KCl来探究钾盐在不同压力及不同浓度下对细水雾灭火效能的影响,实验发现:含钾盐细水雾的灭火效率随添加剂质量浓度及工作压力的增大而增大,且适当提高工作压力相更有利于提高细水雾灭火效率;不同钾盐添加的化学抑制作用的发挥随系统工作压力及浓度的改变而变化;在1.0MPa的工作压力下,无论何种浓度下的钾盐溶液均不能得到有效的灭火效果且在添加剂质量分数相同的情况下,细水雾灭火效能随工作压力的增大而加强,说明添加剂的化学抑制作用的发挥需建立在细水雾的物理灭火作用之上。另外,为探究添加剂协同灭火作用,将钾盐添加剂进行两两复配进行灭火实验,结果表明K2C2O4与K2SO4、K2CO3与CH3COOK、K2CO3与KCl、KNO3与K2SO4、CH3COOK与K2SO4复配后的灭火时间小于其中单独一种添加剂的灭火时间,表明复配后添加剂对火焰的化学抑制增强,上述钾盐组合间存在协同灭火作用;在相同条件下,改变具协同作用钾盐间的质量配比关系时发现协同灭火作用的发挥存在最佳配比关系,在此关系下,K2C2O4与K2SO4的组合灭火时间最小,而从相对纯水细水雾灭火时间减小百分比来看,CH3COOK与K2SO4之间的协同灭火作用发挥最佳。
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