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【摘 要】针对非贮压干粉灭火装置两种分型（缓释型及爆破型）不同构造特点及工作原理进行了对比研究。阐述了缓释喷射型超细干粉灭火装置在烟草行业应用优势。
【关键词】超细干粉；干粉灭火装置；缓释喷射型；爆破喷射型；烟草；消防；非贮压
随着《国家烟草专卖局关于进一步加强烟草行业安全设施建设的实施意见》（国烟运〔2009〕8号）文件的逐步落实，推动和促进了干粉灭火装置在烟草行业高价值厌水保护对象的普及应用。但是，在实际应用过程中，爆破喷射型干粉灭火装置逐渐暴露出技术上的不足。经过对市场上各类干粉灭火技术的比较研究，作者发现缓释型非贮压超细干粉灭火技术有别于早期在烟草行业使用的爆破喷干粉灭火技术，具有灭火效率高、后坐力低、适合烟草库房环境特点等优势，是烟草行业无水灭火的升级换代产品。现结合云南省新颁布的地方标准《非贮压式超细干粉灭火系统设计、施工及验收规范》DB53/T 448—2012（以下简称云南干粉地标[1]）的有关条文，对上述两种干粉灭火技术的性能特点进行对比分析。
1.非贮压干粉灭火装置的分类
干粉灭火装置是固定安装在保护区域，能通过自动探测启动或控制装置手动启动，由驱动介质（气体或燃气）驱动干粉灭火剂实施灭火的装置。依据《干粉灭火装置》GA602—2006标准[2]，按驱动干粉灭火剂喷射的气体驱动方式进行划分，缓释性超细干粉灭火装置属于典型的非贮压型装置，采用燃气驱动进行干粉喷射。
图1 干粉灭火装置分类示意图
非贮压灭火装置技术（固气转换或燃气驱动技术）早期由俄罗斯开发应用于军事设施及列车、森林灭火，后来经中国消防科技人员开发扩展应用于工业、民用建筑消防灭火。此项技术突破了传统干粉灭火装置采用氮气等惰性气体贮压驱动的方式，拓宽了干粉灭火装置贮存应用方式及环境适应性能[3]。但是，非贮压干粉灭火装置有原理及外形差别较大的多种分型，一直以来，行业内并未进一步细分，不利于用户鉴别和有针对性的应用。
为了区分不同类型的非贮压干粉灭火装置，云南干粉地标在行业内首次定义如下：
爆破喷射型超细干粉灭火装置：干粉喷口直径接近或等于灭火装置直径，依靠气体发生剂高速产生的燃气，瞬间爆破喷射干粉灭火的非贮压式超细干粉灭火装置。
缓释喷射型超细干粉灭火装置：干粉喷口面积不大于灭火装置最大横截面面积的25%，依靠气体发生剂产生的燃气快速推动干粉灭火的非贮压式超细干粉灭火装置。
2.超细干粉灭火剂的特点和优势
干粉灭火剂的粒度分布与其灭火效果之间存在重要的关联。相关研究表明： 在灭火过程中，不是所有的干粉灭火剂颗粒都能在高温下分解，只有小于一定粒径的颗粒才能在火焰中完全分解，在产生化学变化过程中吸收热量，起到灭火作用。超细干粉灭火剂是近年来开发的新型高效灭火剂，其粒径小（90%粒径≤20μm，平均粒径10微米左右），流动性好，具有良好的抗复燃性、弥散性和电绝缘性。超细干粉灭火剂的灭火机理是以化学灭火为主，通过化学、物理双重灭火机能扑灭火焰。超细干粉颗粒与普通干粉相比，比表面积增大，在火场和火焰充分接触，灭火效能大大提高，灭火效能≤0.15kg/m3（《超细干粉灭火剂》GA578标准），目前多数产品实际检测数据均≤0.12kg/m3。而传统的普通干粉灭火剂（GB4066标准，粒度大于40微米的底盘组分≥50%），根据《干粉灭火系统设计规范》GB50347规定，其灭火效能约为0.65kg/m3。超细干粉灭火剂灭火效能是普通干粉灭火剂的4～6倍。
3.两类非贮压式干粉灭火装置工作原理的比较
非贮压式灭火装置主要由灭火剂贮罐（或壳体）、燃气发生剂（固气转换剂）、铝板（膜）喷口、电引发器等组成。
爆破喷射型干粉灭火装置与缓释喷射型干粉灭火装置的主要区别在于燃气发生剂的燃烧速率和驱动方式不同。前者的燃气发生剂类似炸药高速爆燃，瞬间生产大量燃气，巨大的压力将干粉从灭火装置前面的铝板爆破后整体推送出去，后者的燃气发生剂首先通过固气平稳转换生成驱动气体，驱动气体在灭火装置罐体内搅动干粉，经充分混合增压，达到一定压力后冲开封口铝板（膜），沿较小的开口加速喷射出燃气与干粉的二相混合灭火介质。
理论和试验均证明，缓释喷射型既保持了储压式装置后坐力低、喷放持续平稳、干粉均布的优势，又具备了燃气型无压贮存、免维护、易于联动的特点，充分发挥了超细干粉的窒息、冷却、辐射及对有焰燃烧的化学抑制作用，符合“安全适用、技术先进、经济合理”的消防产品配置原则。
4.缓释喷射型超细干粉灭火装置在烟草行业的应用优势
4.1缓释喷射型装置更小的灭火距离适合烟草库房
缓释喷射型超细干粉灭火装置在喷射前先搅动干粉混合蓄气，再经过小喷口挤压持续喷射推进和扰动，使得干粉喷射后的均匀性、扩散性大大提高。
4.2缓释喷射型灭火装置具有立体空间储物保护必须的全淹没灭火性能
烟草醇化库或成品库里面堆垛密集，堆垛之间、堆垛与边墙之间难免有一定的间距和缝隙存在，还有预留的必要通道。由于普遍采用高堆垛的贮存形式，干粉喷射灭火时候面临的灭火对象不是简单的平面，而是立体的保护对象。考虑干粉喷射后，密集烟箱堆垛的遮挡对干粉的扩散有影响，只有扩散能力强、能绕开障碍物填充、可持久悬浮、具备全淹没灭火能力的缓释喷射型超细干粉灭火装置才能胜任烟库复杂的储存环境的灭火需求。另一方面，缓释喷射型以相对较慢的速度释放出干粉气流，多具装置的干粉气流在空间交叉再次扰动混合，使得保护空间超细干粉气雾浓度得以维持较长的浸渍时间，从而保证了干粉灭火的效能并有效避免、降低了复燃的发生。
4.3缓释喷射型灭火装置多种结构形式及保护方式更适合高架库应用
近年来，烟草行业高架物流库的应用日渐增多。由于高架库的特殊构造，分层布置的超音速干粉灭火装置应用于高架库存在装置个体功能受限，消防系统整体性缺陷，库内存在消防盲区等多种问题[4]。总体来说，烟草高架库的灭火保护至今仍是消防行业里面的难题。相对而言，缓释喷射型超细干粉灭火装置有多种结构形式及保护方式更适合高架库应用，除了常见的悬挂式垂直向下喷射外，还有直立上喷及水平喷、侧喷等结构形式，可以混合应用更好的组成立体保护。此外，缓释喷射型灭火装置还可以在货架列间缝隙安装，将干粉及燃气二相流汇聚经过弯管或三通短管等分配器分层或分货位喷洒、均匀覆盖，如果与具有定位功能的线型光纤感温火灾探测器配合，可以准确定位连续喷射扑灭初起火灾，避免大面积启动干粉装置，实现精确灭火。而超音速干粉灭火装置只能定向扑灭前方锥形区域无阻挡表面火，且普通干粉快速沉降，高架库内应（下转第115页）（上接第19页）用布置及灭火效果极为受限。
【参考文献】
[1]云南地方标准DB53/T 448—2012.非贮压式超细干粉灭火系统设计、施工及验收规范[S].
[2]GA602-2006.干粉灭火装置[S].
[3]李习民，谢玖伟，秦玉旺，王媛媛.非贮压干粉灭火装置的改进[J].消防科学与技术，2010，（09）：790-793.
[4]金涧.超音速干粉自动灭火装置在卷烟高架库的可靠性与适用性[J].物流技术与应用，2010，（01）：85-89.
【关键词】超细干粉；干粉灭火装置；缓释喷射型；爆破喷射型；烟草；消防；非贮压
随着《国家烟草专卖局关于进一步加强烟草行业安全设施建设的实施意见》（国烟运〔2009〕8号）文件的逐步落实，推动和促进了干粉灭火装置在烟草行业高价值厌水保护对象的普及应用。但是，在实际应用过程中，爆破喷射型干粉灭火装置逐渐暴露出技术上的不足。经过对市场上各类干粉灭火技术的比较研究，作者发现缓释型非贮压超细干粉灭火技术有别于早期在烟草行业使用的爆破喷干粉灭火技术，具有灭火效率高、后坐力低、适合烟草库房环境特点等优势，是烟草行业无水灭火的升级换代产品。现结合云南省新颁布的地方标准《非贮压式超细干粉灭火系统设计、施工及验收规范》DB53/T 448—2012（以下简称云南干粉地标[1]）的有关条文，对上述两种干粉灭火技术的性能特点进行对比分析。
1.非贮压干粉灭火装置的分类
干粉灭火装置是固定安装在保护区域，能通过自动探测启动或控制装置手动启动，由驱动介质（气体或燃气）驱动干粉灭火剂实施灭火的装置。依据《干粉灭火装置》GA602—2006标准[2]，按驱动干粉灭火剂喷射的气体驱动方式进行划分，缓释性超细干粉灭火装置属于典型的非贮压型装置，采用燃气驱动进行干粉喷射。
图1 干粉灭火装置分类示意图
非贮压灭火装置技术（固气转换或燃气驱动技术）早期由俄罗斯开发应用于军事设施及列车、森林灭火，后来经中国消防科技人员开发扩展应用于工业、民用建筑消防灭火。此项技术突破了传统干粉灭火装置采用氮气等惰性气体贮压驱动的方式，拓宽了干粉灭火装置贮存应用方式及环境适应性能[3]。但是，非贮压干粉灭火装置有原理及外形差别较大的多种分型，一直以来，行业内并未进一步细分，不利于用户鉴别和有针对性的应用。
为了区分不同类型的非贮压干粉灭火装置，云南干粉地标在行业内首次定义如下：
爆破喷射型超细干粉灭火装置：干粉喷口直径接近或等于灭火装置直径，依靠气体发生剂高速产生的燃气，瞬间爆破喷射干粉灭火的非贮压式超细干粉灭火装置。
缓释喷射型超细干粉灭火装置：干粉喷口面积不大于灭火装置最大横截面面积的25%，依靠气体发生剂产生的燃气快速推动干粉灭火的非贮压式超细干粉灭火装置。
2.超细干粉灭火剂的特点和优势
干粉灭火剂的粒度分布与其灭火效果之间存在重要的关联。相关研究表明： 在灭火过程中，不是所有的干粉灭火剂颗粒都能在高温下分解，只有小于一定粒径的颗粒才能在火焰中完全分解，在产生化学变化过程中吸收热量，起到灭火作用。超细干粉灭火剂是近年来开发的新型高效灭火剂，其粒径小（90%粒径≤20μm，平均粒径10微米左右），流动性好，具有良好的抗复燃性、弥散性和电绝缘性。超细干粉灭火剂的灭火机理是以化学灭火为主，通过化学、物理双重灭火机能扑灭火焰。超细干粉颗粒与普通干粉相比，比表面积增大，在火场和火焰充分接触，灭火效能大大提高，灭火效能≤0.15kg/m3（《超细干粉灭火剂》GA578标准），目前多数产品实际检测数据均≤0.12kg/m3。而传统的普通干粉灭火剂（GB4066标准，粒度大于40微米的底盘组分≥50%），根据《干粉灭火系统设计规范》GB50347规定，其灭火效能约为0.65kg/m3。超细干粉灭火剂灭火效能是普通干粉灭火剂的4～6倍。
3.两类非贮压式干粉灭火装置工作原理的比较
非贮压式灭火装置主要由灭火剂贮罐（或壳体）、燃气发生剂（固气转换剂）、铝板（膜）喷口、电引发器等组成。
爆破喷射型干粉灭火装置与缓释喷射型干粉灭火装置的主要区别在于燃气发生剂的燃烧速率和驱动方式不同。前者的燃气发生剂类似炸药高速爆燃，瞬间生产大量燃气，巨大的压力将干粉从灭火装置前面的铝板爆破后整体推送出去，后者的燃气发生剂首先通过固气平稳转换生成驱动气体，驱动气体在灭火装置罐体内搅动干粉，经充分混合增压，达到一定压力后冲开封口铝板（膜），沿较小的开口加速喷射出燃气与干粉的二相混合灭火介质。
理论和试验均证明，缓释喷射型既保持了储压式装置后坐力低、喷放持续平稳、干粉均布的优势，又具备了燃气型无压贮存、免维护、易于联动的特点，充分发挥了超细干粉的窒息、冷却、辐射及对有焰燃烧的化学抑制作用，符合“安全适用、技术先进、经济合理”的消防产品配置原则。
4.缓释喷射型超细干粉灭火装置在烟草行业的应用优势
4.1缓释喷射型装置更小的灭火距离适合烟草库房
缓释喷射型超细干粉灭火装置在喷射前先搅动干粉混合蓄气，再经过小喷口挤压持续喷射推进和扰动，使得干粉喷射后的均匀性、扩散性大大提高。
4.2缓释喷射型灭火装置具有立体空间储物保护必须的全淹没灭火性能
烟草醇化库或成品库里面堆垛密集，堆垛之间、堆垛与边墙之间难免有一定的间距和缝隙存在，还有预留的必要通道。由于普遍采用高堆垛的贮存形式，干粉喷射灭火时候面临的灭火对象不是简单的平面，而是立体的保护对象。考虑干粉喷射后，密集烟箱堆垛的遮挡对干粉的扩散有影响，只有扩散能力强、能绕开障碍物填充、可持久悬浮、具备全淹没灭火能力的缓释喷射型超细干粉灭火装置才能胜任烟库复杂的储存环境的灭火需求。另一方面，缓释喷射型以相对较慢的速度释放出干粉气流，多具装置的干粉气流在空间交叉再次扰动混合，使得保护空间超细干粉气雾浓度得以维持较长的浸渍时间，从而保证了干粉灭火的效能并有效避免、降低了复燃的发生。
4.3缓释喷射型灭火装置多种结构形式及保护方式更适合高架库应用
近年来，烟草行业高架物流库的应用日渐增多。由于高架库的特殊构造，分层布置的超音速干粉灭火装置应用于高架库存在装置个体功能受限，消防系统整体性缺陷，库内存在消防盲区等多种问题[4]。总体来说，烟草高架库的灭火保护至今仍是消防行业里面的难题。相对而言，缓释喷射型超细干粉灭火装置有多种结构形式及保护方式更适合高架库应用，除了常见的悬挂式垂直向下喷射外，还有直立上喷及水平喷、侧喷等结构形式，可以混合应用更好的组成立体保护。此外，缓释喷射型灭火装置还可以在货架列间缝隙安装，将干粉及燃气二相流汇聚经过弯管或三通短管等分配器分层或分货位喷洒、均匀覆盖，如果与具有定位功能的线型光纤感温火灾探测器配合，可以准确定位连续喷射扑灭初起火灾，避免大面积启动干粉装置，实现精确灭火。而超音速干粉灭火装置只能定向扑灭前方锥形区域无阻挡表面火，且普通干粉快速沉降，高架库内应（下转第115页）（上接第19页）用布置及灭火效果极为受限。
【参考文献】
[1]云南地方标准DB53/T 448—2012.非贮压式超细干粉灭火系统设计、施工及验收规范[S].
[2]GA602-2006.干粉灭火装置[S].
[3]李习民，谢玖伟，秦玉旺，王媛媛.非贮压干粉灭火装置的改进[J].消防科学与技术，2010，（09）：790-793.
[4]金涧.超音速干粉自动灭火装置在卷烟高架库的可靠性与适用性[J].物流技术与应用，2010，（01）：85-89.