- 含鉀鹽添加劑細水霧的滅火原理與工程實例
- 張天巍 杜志明
- 1640字
- 2021-03-05 10:50:29
前言
在各種災害中,火災是最常見和最普遍的威脅公眾安全和社會發展的主要災害之一。火災不但會對人們的生命、財產造成重大威脅,而且會對自然環境造成嚴重的破壞。因此,如何滅火成為伴隨人類用火歷史不斷發展的一個重要課題。
細水霧滅火技術因具有無環境污染、耗水量低、滅火迅速、適用多種類型火災、對受災物品破壞小等特點,被視為哈龍滅火技術的主要替代品。在高技術領域與重大工業危險源的特殊火災領域獲得了廣泛的應用,并展現出了良好的發展潛力。然而,水滅火仍屬于物理作用范疇,效能低于哈龍滅火劑和其他化學滅火劑。含添加劑細水霧除了通過水對燃料表面冷卻、火焰氣相冷卻和稀釋氧氣濃度等作用機制來抑制熄滅火災外,還可以通過捕捉燃料燃燒過程中產生的自由基、中斷燃燒過程中的鏈式反應,或是在火焰溫度下分解產生惰性物質通過冷卻和窒息作用達到滅火目的。含添加劑細水霧的物理和化學機理在滅火過程中發揮的協同作用使水的整體滅火效能得到顯著提高。
我國于2013年頒布了《細水霧滅火系統技術規范》(GB 50898—2013)作為細水霧滅火系統設計的一般性原則和統一標準,標志著細水霧滅火技術已經有成熟的實施標準。然而,含添加劑細水霧由于其對存儲設備的腐蝕性、溶質的溶解性及保質期等問題,并沒有進入大規模的實際應用階段,雖然添加劑能夠明顯地提高細水霧滅火性能,但是由于添加劑的滅火機理和一些應用方面的問題還沒有得到解決,并且細水霧及含添加劑細水霧的最小滅火濃度對消防設計和科學研究都是非常重要的參數,但實際規范中均未涉及,使得在實際應用中對細水霧或含添加劑細水霧滅火系統的評價還沒有統一的標準,這些都限制了含添加劑細水霧系統的推廣應用。
本書的撰寫可適應現代社會的實際需要,解決含添加劑細水霧在滅火有效性評價、滅火原理及工程設計中的有關問題,滿足綜合性消防救援隊伍更新知識、運用新技術的需要,滿足高等院校教學、科研發展的需要,有助于提高從業人員運用科學技術手段提高抗御火災的基本能力,同時可填補我國在含添加劑細水霧滅火技術專業叢書出版方面存在的空白。
本書主要介紹了含鉀鹽添加劑細水霧的定義、添加劑的種類和作用、滅火有效性評價實驗及建模方法、添加劑化學滅火的熱力學和動力學原理等內容,設計更加貼近實際工程的全尺寸滅火實驗方案,探討含添加劑細水霧實際應用的可行性。本書在編寫過程中注意吸收國內外滅火劑方面的先進技術和有益經驗,突出實用性和可操作性,力求系統地介紹內容,深入淺出,循序漸進。
本書在撰寫過程中得到了中國人民警察大學、北京理工大學爆炸科學與技術國家重點實驗室、北京市天安門地區消防支隊和湖南安全技術職業學院等單位專家的大力支持。在此,謹向幫助和支持本書撰寫工作的領導、專家及所有同志深表謝意。由于筆者水平有限,書中難免存在不足之處,懇請讀者和同行批評指正。
本書共分7章,第1章由杜志明完成,其余章節由張天巍完成。本書第2~7章的內容得到了中國人民警察大學劉皓博士和梁強博士、北京理工大學爆炸科學與技術國家重點實驗室韓志躍博士、北京市天安門地區消防支隊防火監督處監督指導科馬冀昆及湖南安全技術職業學院劉玲博士等單位專家的大力支持。在此,謹向幫助和支持本書撰寫工作的領導、專家及所有同志深表謝意。由于筆者水平有限,書中難免存在不足之處,懇請讀者和同行批評指正。
本書可供從事滅火劑研究的工程技術人員,國家綜合性消防救援隊伍指揮員、消防員,企、事業單位消防管理干部使用,也可作為高等院校消防工程、安全科學與工程、化學工程等專業的教學參考書。
最后,感謝北京理工大學研究生院為本書出版創造了一個寶貴的機會。感謝北京理工大學優秀博士學位論文出版項目基金資助。感謝中國人民警察大學的成員在作者從事研究和撰寫本書過程中給予的關心和支持。感謝國家自然科學基金委員會和河北省自然科學基金委員會,本書的相關研究得到國家自然科學基金項目(No.51804314)和河北省自然科學基金項目(No.E2018507020)等項目的資助,在此表示衷心感謝。
張天巍 杜志明
E-mail:zhangtianwei119@outlook.com
中國人民警察大學
北京理工大學爆炸科學與技術國家重點實驗室