熱氣溶膠滅火裝置在公交消防中的應(yīng)用

鄭超 周曉蓉 江璐

【摘要】在闡述公交車發(fā)動(dòng)機(jī)艙消防重要性的基礎(chǔ)上，根據(jù)公交車的特點(diǎn)，分析了各種滅火裝置用于發(fā)動(dòng)機(jī)艙消防的缺陷；提出了改進(jìn)熱氣溶膠滅火裝置的方法，并用試驗(yàn)結(jié)果證明了這種改進(jìn)的優(yōu)勢(shì)，說明了熱氣溶膠應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)艙消防的可能性。

【關(guān)鍵詞】熱氣溶膠；公交；滅火；冷卻劑

前言：

熱氣溶膠滅火劑作為一種新型滅火劑， 具有滅火效率高、對(duì)臭氧層不破壞、不產(chǎn)生溫室效應(yīng)氣體、初投資成本較低、維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單方便等特點(diǎn)，相比其他幾種常用氣體滅火劑優(yōu)勢(shì)明顯，作為哈龍?zhí)娲a(chǎn)品將發(fā)揮巨大作用。

一、研究背景

由于城市公交車是各城市普遍采用的公共交通出行工具，具有流動(dòng)性強(qiáng)、客流量大、人員復(fù)雜等特點(diǎn)，消防工作難度大。一邊是大力倡導(dǎo)發(fā)展城市公共交通，一邊是屢發(fā)的公共交通安全事件，如何改善城市公交安全，消除市民對(duì)城市公共交通的恐懼感，是一個(gè)刻不容緩的嚴(yán)峻課題。在目前經(jīng)濟(jì)條件下，乘坐公共交通車輛仍然是多數(shù)人的首選，但近年來不斷出現(xiàn)的公交車火災(zāi)事故在很多人心里種下了不安的種子。2014年11月21日，廣西柳州一輛滿載乘客的公交車在行駛中突然起火，事故造成18人受傷，公交車整個(gè)車身被燒光，只剩下車架；2012 年8 月26 日，發(fā)生在延安的特大交通事故造成36人死亡；2011 年7 月22 日凌晨4 點(diǎn)，京珠高速客車起火，造成41 人死亡，1 人重傷。近年來不斷發(fā)生的公交車自燃現(xiàn)象，無不考驗(yàn)著人們的公交出行安全感。一旦車廂著火，輕則給身體和心靈留下傷痕，重則奪去生命。但由于公交車工作時(shí)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，車廂內(nèi)可燃物品多，并且人員密集，疏散困難，因此公交車消防一直是消防領(lǐng)域的一大難題。

據(jù)調(diào)查，80%的公交車火災(zāi)禍起于后置式發(fā)動(dòng)機(jī)艙，因此，從公交自燃的源頭部位防范火災(zāi)將是降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)、加強(qiáng)公交乘客逃生自救的有效途徑。

二、公交車火災(zāi)滅火劑的選擇

目前，公交車的緊急救援設(shè)備主要是手提式干粉滅火器和緊急逃生玻璃敲擊錘。手提式干粉滅火器對(duì)火災(zāi)初期小面積著火效果較好，但對(duì)于面積較大的火災(zāi)仍然無能為力。安全錘能有效幫助乘客逃生，但對(duì)于迅速蔓延的火勢(shì)，大部分人員還未來得及逃生就已經(jīng)被燒傷甚至失去了生命。因此，選擇合適的滅火裝置，及時(shí)撲滅快速蔓延的火災(zāi)就變得非常重要。

傳統(tǒng)的滅火裝置包括氣體滅火裝置、干粉滅火裝置、細(xì)水霧滅火裝置、泡沫滅火裝置四大類。在這4 類中，干粉滅火裝置因?yàn)榉蹓m大、擴(kuò)散性不好而不適合在車廂內(nèi)使用；細(xì)水霧和泡沫滅火裝置一般都需要在較高壓力下方可正常使用，這對(duì)行駛中的客車來說難度比較大，也不適合在客車上使用；氣體滅火裝置由于擴(kuò)散性好、可見度高，適合在內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的場(chǎng)所使用。氣體滅火裝置包括鹵代烷滅火裝置、IG541 滅火裝置、七氟丙烷滅火裝置、二氧化碳滅火裝置和氣溶膠滅火裝置，其中鹵代烷滅火裝置因破壞臭氧層已被禁止，IG541、七氟丙烷和二氧化碳滅火裝置均需管網(wǎng)和高壓才能正常工作，這在運(yùn)行的客車上很難實(shí)現(xiàn)。只有氣溶膠滅火裝置以固體狀態(tài)常壓存貯，啟動(dòng)后釋放出氣溶膠滅火劑進(jìn)行滅火，可以應(yīng)用到高負(fù)荷運(yùn)行的客車發(fā)動(dòng)機(jī)艙中，從高風(fēng)險(xiǎn)的火災(zāi)源頭部位防范車輛自燃。

考慮到公交車火災(zāi)80%源自發(fā)動(dòng)機(jī)艙， 在公交車的發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)加裝直徑約10厘米的熱氣溶膠自動(dòng)滅火裝置，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)因電路或油路故障引發(fā)火情時(shí)，自動(dòng)滅火裝置可通過溫度監(jiān)控在3秒鐘內(nèi)自動(dòng)啟動(dòng)，噴發(fā)一種無毒環(huán)保的白色熱氣溶膠氣體，在10秒內(nèi)完成對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)艙的滅火。裝置啟動(dòng)的同時(shí)會(huì)觸發(fā)報(bào)警鈴音，便于緊急疏散乘客。滅火完成后氣體隨空氣流通而飄散，對(duì)精密儀器設(shè)備不造成損害，也無需清理；該自動(dòng)滅火裝置在無人值守的情況下就能實(shí)現(xiàn)早期滅火、預(yù)防蔓延，有效應(yīng)對(duì)高發(fā)的公共交通車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)艙自燃。

三、熱氣溶膠滅火機(jī)理

氣溶膠發(fā)生劑是由氧化劑、還原劑、粘合劑和添加劑組成的一種組合物，通常情況下以固態(tài)形式存貯，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，啟動(dòng)氣溶膠滅火裝置，氧化劑和還原劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)，釋放出大量氣體及自由基，這些氣體和自由基粒子形成了氣溶膠滅火劑。自由基與維持鏈?zhǔn)饺紵磻?yīng)所必需的O·、OH·、H·自由基中的一種或幾種進(jìn)行反應(yīng)，從而切斷鏈?zhǔn)饺紵磻?yīng)，同時(shí)產(chǎn)生的大量氣體會(huì)對(duì)火焰產(chǎn)生窒息作用，實(shí)現(xiàn)化學(xué)與物理相結(jié)合的滅火效果。

熱氣溶膠滅火劑通過電（熱）啟動(dòng)后，經(jīng)過自身的氧化還原反應(yīng)使反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)冷卻凝集呈溶膠狀態(tài)，由滅火氣體包裹著的固體顆粒形成的氣溶膠， 可以長(zhǎng)時(shí)間懸浮， 繞過障礙物， 散布到保護(hù)區(qū)空間各個(gè)角落， 以一種全淹沒的方式高效無死角的滅火。滅火完成后，氣溶膠隨空氣流動(dòng)而消散，不會(huì)對(duì)設(shè)備造成污染。

針對(duì)傳統(tǒng)熱氣溶膠工作時(shí)噴口溫度過高的情況，新一代自動(dòng)滅火裝置已通過物理降溫和化學(xué)降溫相結(jié)合的方法，通過藥劑改良、導(dǎo)流通道設(shè)計(jì)等方法有效解決了工作時(shí)易產(chǎn)生高溫導(dǎo)致保護(hù)區(qū)二次火災(zāi)的問題，提高裝置的安全可靠性，且已通過國(guó)家固定滅火系統(tǒng)和耐火構(gòu)件質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的型式檢驗(yàn)，各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到要求。

四、熱氣溶膠自動(dòng)滅火系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

① 用于防范公交車自燃的低溫?zé)釟馊苣z自動(dòng)滅火裝置，提高滅火效率，以更小的安裝空間、更少的藥劑裝填量就能對(duì)公交車發(fā)動(dòng)機(jī)艙進(jìn)行全淹沒式的全方位滅火，不復(fù)燃。同時(shí)，產(chǎn)品的降塵率和絕緣度都得到大幅度提高，滅火后無需清理，避免了保護(hù)區(qū)二次污染問題。

②以物理降溫和化學(xué)降溫相結(jié)合的方法，有效解決傳統(tǒng)氣溶膠產(chǎn)品工作時(shí)易產(chǎn)生高溫導(dǎo)致保護(hù)區(qū)次生災(zāi)害的問題，提高裝置的安全性。

③熱氣溶膠自動(dòng)滅火裝置的固態(tài)藥劑的成型技術(shù)以及產(chǎn)品自身的配件固定技術(shù)適用于公交車發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的安裝，核心藥劑以固態(tài)的形式存在，其工作時(shí)為常壓氣體滅火，裝置安全穩(wěn)定，完全能適用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙長(zhǎng)期高溫、顛簸的環(huán)境。

④滅火劑為固態(tài)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，有效期長(zhǎng)；與壓力容器滅火系統(tǒng)相比，無需管網(wǎng)、鋼瓶、水泵等，使用期間不需要維護(hù)成本，做到一次安裝，長(zhǎng)期受益。

⑤啟動(dòng)后所產(chǎn)生的滅火氣體為環(huán)保性白色氣體，其主要成分為小于1μm的金屬氧化物顆粒和安全惰性氣體，經(jīng)國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)對(duì)人體無毒無害。其臭氧損耗值（ODP）、溫室效應(yīng)潛能值（GWP）以及合成物在大氣中存留壽命值（ALT）等三項(xiàng)重要環(huán)境指標(biāo)均為0（數(shù)值越小，則對(duì)環(huán)境影響越小）。

五、結(jié)論

綜上所述，針對(duì)公交車發(fā)動(dòng)機(jī)艙設(shè)計(jì)的微型熱氣溶膠自動(dòng)滅火裝置，直接安裝于高負(fù)荷高風(fēng)險(xiǎn)的火災(zāi)隱患源頭部位，一旦監(jiān)測(cè)到明火，即可秒速啟動(dòng)裝置噴發(fā)熱氣溶膠氣體，將火災(zāi)直接撲滅于源頭。該產(chǎn)品應(yīng)用，將是針對(duì)交通運(yùn)輸安全的有效火災(zāi)防控解決方案，在提高消防效率的同時(shí)，也降低了消防成本。

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