Особливості застосування газових та аерозольних вогнегасних засобів

дипломная работа

3. Розробка методики експериментального визначення вогнегасної ефективності та подачі газоаерозольної суміші

Механізм флегматизуючої дії газових вогнегасних речовин полягає у декількох аспектах: зниження концентрації кисню, відбір тепла від зони горіння, розбавлення зони реакції горіння газовими компонентами.

Подальшого підвищення флегматизувальної ефективності можна досягти при забезпеченні додаткового інгібування початку реакції горіння. Ефективним інгібуючим ефектом володіє аерозоль на основі неорганічних солей калію, який утворюється при згорянні АУС.

Аерозоль, який утворюється при цьому, складається з дрібнодисперсних частинок солей та гідроксидів, зокрема, К2СО3, КСl, КОН тощо, а також газів - продуктів згоряння - СО2, СО, Н2О, N2. Більшість авторів стверджують, що механізм вогнеподавляючої дії аерозолю полягає у інгібуванні реакції окислення, зниженні швидкості її протікання та відповідно, неможливості виникнення полумяного горіння. Газоаерозольна суміш, яка утворюється в результаті згорання аерозоль утворювальної сполуки, використовується в основному, для гасіння пожеж класів А2 В, С, Е. Швидкість гасіння при цьому залежить від концентрацій аерозолю неорганічних солей калію та інертних газів [30]. Враховуючи компонентний склад газоаерозольної суміші та способу її утворення, залишається актуальним питання флегматизаційних властивостей аерозолю на основі неорганічних солей калію.

Флематизаційна дія аерозолів буде проявлятись за рахунок компонентів аерозолю з сильною інгібувальною дією та високими значеннями теплоємкостей. Ці компоненти призводитимуть до зменшення кількості активних радикалів в зоні реакції та відповідно зменшення тепловиділення. Також, дотичні шари аерозолю будуть активно поглинати тепло реакції, що призводитиме до перерозподілу тепла, яке необхідне для підтримання нормальної швидкості горіння. Крім цього, в зоні реакції буде зростати концентрація інертних розріджувачів, що також позитивно впливатиме на

флегматизувальну ефективність. Для виявлення ролі кожного із цих факторів необхідно розглянути процес утворення аерозолю з АУС. У більшості запропонованих рецептур АУС у якості окислювачів використовують KNO3, KClO4 або їх суміш. В меншій мірі використовують нітроцелюлозу та інші окисники. Як паливо пропонують використовувати різноманітні синтетичні смоли - ідітол, епоксидну смолу, каучуки та інші, а також різноманітні добавки для регулювання процесу горіння АУС, так як в продуктах горіння АУС різного складу, який залежить від природи пального і окисників та їх співвідношення, може знаходитись різне співвідношення газових компонентів (СО2, СО, Н2О, N2, NxOy) і твердої фази у вигляді дрібнодисперсних частинок (К2О, К2СО3, КНСО3, КОН, КСl, КNO2), а також гідратовані форми цих сполук.

Ефективність флегматизувального впливу аерозолю на горючу пароповітряну суміш підтверджується експериментами, що проводилися при нижній та верхній концентраційних межах поширення полумя для гептану.

Результати експерименту показали, що флегматизувальна концентрація при подачі аерозолю в пальник є достатньо високою як при нижній, так і при верхній концентраційних межах поширення полумя. Викликане це декількома факторами: аерозоль не контактує з поверхнею полумя і в процесі руху в потоці пари з окисником він зазнає попереднього нагріву, що негативно впливає на флегматизувальну ефективність [29]. Таким чином, з загальної суми факторів впливу вилучається один важливий фактор - зовнішній контакт аерозолю з полумям, що веде до додаткового охолодження та флегматизувальну дію на зону кільцевого запалювання та газового простору навколо полумя.

Флегматизувальна дія аерозолю є схожою на флегматизувальну дію порошків. При подачі порошків в полумя помітну роль будуть відігравати дисперсність порошку та його компонентний склад.

Вогнегасний аерозоль складається з різного типу газів та солей, а саме вуглекислого газу, водяної пари, азоту. Дисперсні солі, які входять до складу аерозолю - К2СО3, KCl, KOH·H2O, володіють різною вогнегасною та флегматизувальною концентрацією. Вогнегасна концентрація порошку на основі карбонатів та бікарбонатів лежить в межах 50-100 г/м3, причому частинки вищеназваних солей при нагріванні можуть забезпечувати додатковий вихід СО2 та Н2О, які флегматизують зону горіння. Беручи до уваги те, що аерозоль містить додатково адсорбовані гази, в районі полумя буде виділятись деяка кількість газів, яка буде сприяти посиленню конвективних потоків.

Делись добром ;)