CN107115615A - 车用高性能冷气溶胶灭火剂 - Google Patents
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Abstract
一种冷气溶胶灭火剂，按照如下重量百分比制备：固体聚磷酸铵40～50％，硫酸铵5～7％，滑石粉7～12％，白炭黑8～15％，碳酸钙10～15％，氯化钠1～3％，硬脂酸铝8～12％，氢化硅油0.5～1.0％，将上述原料混合均匀，选用气流粉碎，粉碎平均粒度达到小于等于5微米，制得冷气溶胶灭火剂。本地区硬脂酸铝、氢化硅油等原料供应充足，价格低廉。本发明制得的冷气溶胶灭火剂原料成本较低，且较易分解，具有很好的应用前景。
Description
所属技术领域
本发明涉及消防灭火的技术领域，尤其涉及一种高性能超细干粉灭火剂，具体地说是一种车用冷气溶胶灭火剂。
背景技术
在现有消防自动灭火系统领域中，热气溶胶灭火技术得到广泛的推广和应用，热气溶胶自动灭火技术是在特定的容器中放置一种合成的含氧固体燃料物质，即热气溶胶灭火剂，灭火时该物质经点燃燃烧后外喷，在密闭空间内产生高度分散的溶胶状粉体，均匀分布在空间内，达到快速高效抑制火灾的目的。
但该灭火技术在灭火时由于喷口温度高，出现了许多由热反应引起的连带问题，例如：1.燃烧时火焰外喷，产生二次引发火灾危险；2.设备表面温度过高；3.产生有毒气体；4.在较高温的情况下，气溶胶粒子上浮时间较长会产生一定的污染；5.很容易再次复燃。因此，针对这些问题，研究人员虽然又提出了一些补救方法和防范措施，例如：
公开号为CN104368116A的中国专利申请，公开了一种高性能冷气溶胶灭火剂，它由以下重量份的组份组成：固体聚磷酸铵60-80份，二氧化硅10-20份，硫酸铵10-20份，碳酸钙10-50份，氯化钠3-15份，催化剂0.5-3份，表面改性剂3-10份。其中，催化剂是烷基卤化物黄磷异构体或氨基酸无机酸盐；表面改性剂是疏水二氧化硅、硅酸、云母、滑石中的一种或几种。然而，这种灭火剂配方的原材料价格较为昂贵。
公开号为CN102626546A的中国专利申请，公开了一种冷气溶胶灭火剂，：它由如下几种原料制备得到：固体聚磷酸铵50-80份，滑石粉3-10份、二氧化硅8-22份、硬脂酸镁5-15份。然而，这种灭火剂不能完全分解，灭火效果有提高空间。
因此，现有技术中的集中冷气溶胶灭火剂的不能令人满意。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种灭火效果好，且原材料价格较为便宜的冷气溶胶灭火剂。
本发明采用的技术方案是，一种冷气溶胶灭火剂，其特征在于：按照如下重量百分比制备：固体聚磷酸铵40～50％，硫酸铵5～7％，滑石粉7～12％，白炭黑8～15％，碳酸钙10～15％，氯化钠1～3％，硬脂酸铝8～12％，氢化硅油0.5～1.0％，将上述原料混合均匀，选用气流粉碎，粉碎平均粒度达到小于等于5微米，制得冷气溶胶灭火剂。
进一步地，上述重量百分比具体为：固体聚磷酸铵45％，硫酸铵5％，滑石粉8％，白炭黑12％，碳酸钙15％，氯化钠2％，硬脂酸铝12％，氢化硅油1％。
进一步地，上述重量百分比具体为：固体聚磷酸铵50％，硫酸铵5％，滑石粉12％，白炭黑8％，碳酸钙15％，氯化钠1.5％，硬脂酸铝8％，氢化硅油0.5％。
进一步地，上述重量百分比具体为：固体聚磷酸铵40％，硫酸铵7％，滑石粉12％，白炭黑15％，碳酸钙10％，氯化钠3％，硬脂酸铝12％，氢化硅油1％。
进一步地，上述重量百分比具体为：固体聚磷酸铵48％，硫酸铵6％，滑石粉10.5％，白炭黑10％，碳酸钙12％，氯化钠2.7％，硬脂酸铝10％，氢化硅油0.8％。
进一步地，上述重量百分比具体为：固体聚磷酸铵50％，硫酸铵5％，滑石粉7％，白炭黑14％，碳酸钙10％，氯化钠1％，硬脂酸铝12％，氢化硅油1％。
进一步地，上述硬脂酸铝可替换为氢氧化铝。
本发明还公开了一种灭火装置，包括灭火剂储存罐、驱动气瓶、控制系统、和烟雾感应器，灭火剂储存罐与驱动气瓶通过管路相连接，灭火剂储存罐与驱动气瓶的连接管路上设有电控阀、第一压力控制阀，电控阀设置在靠近驱动气瓶的一侧，第一压力控制阀设置在靠近灭火剂储存罐的一侧，在灭火剂储罐的下方设有气动喷头，在灭火剂储罐与气动喷头的连接管路上设有第二压力控制阀，烟雾感应器与控制系统电连接，控制系统与电控阀电连接；其中，灭火器储存罐中存储有上述的冷气溶胶灭火剂。
进一步地，连接管路伸进灭火剂储存罐的长度为灭火剂储罐高度的1/3。
本发明还公开了一种灭火方法，将上述的冷气溶胶灭火剂存储在灭火剂储罐中，当气体接到启动指令后释放进入灭火剂储罐，冷气溶胶灭火剂被气体分散并与气体混合至释放压力后通过喷头喷射而形成溶胶态的能够在空气中漂浮的气固混合物，对火源进行灭火。
进一步地，所述的气体为惰性气体或氮气或二氧化碳。
本发明提供的冷气溶胶灭火剂，由于其超细灭火粒子流动性好、比表面积大，抗结块性优、分散好，具有优异的淹没式灭火效能，能在空气中悬浮数分钟，形成烟幕状冷气溶胶分散系，它能类似气体释放并能绕过障碍物，散布到各个角落，喷出的粉末覆盖在燃烧物的表面而形成覆盖层，阻断了与氧气的接触，灭火后火焰不会复燃，阻止火焰的蔓延，能实现车辆发动机舱等非密闭空间局部淹没方式灭火。同时，本发明的灭火粒子活性高、受热分解速度快、捕获自由基能力强，在火灾高温环境中，能够迅速分解释放大量二氧化碳、水等阻燃物质，因此能够实现快速降温，灭火效率较高。且本发明提供的冷气溶胶灭火剂贮存周期长，环保无毒，相比普通干粉灭火剂的灭火能力是其10倍以上，特别适用于车辆发动机舱等开放空间。并且，由于本配方中的硬脂酸铝、氢化硅油等原料供应充足、价格低廉，因此，本发明公开的冷气溶胶灭火剂价格较为低廉，有更广泛的应用空间。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请实施方式提供了一种可分解的冷气溶胶灭火剂，结合本地区硬脂酸铝、氢化硅油等原料供应充足，价格低廉。用于解决现有技术中冷气溶胶灭火剂原材料成本较高，及灭火剂的灭火粒子不能完全分解、灭火效果较差的技术问题。
本申请实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：
一种冷气溶胶灭火剂，按照如下重量百分比制备：固体聚磷酸铵40～50％，硫酸铵5～7％，滑石粉7～12％，白炭黑8～15％，碳酸钙10～15％，氯化钠1～3％，硬脂酸铝8～12％，氢化硅油0.5～1.0％，将上述原料混合均匀，选用气流粉碎技术，粉碎平均粒度达到小于等于5微米，制得冷气溶胶灭火剂。
其中，硬脂酸率也可以使用氢氧化铝代替，在实施过程中，二者的重量百分比相同。
在本发明冷气溶剂灭火剂的配方中，各组分均起到自己的作用，最后作为一个整体构成里完整的灭火剂配方，且具有容易分解、成本较低的作用。其中，固体聚磷酸铵的热稳定性好，它代替传统灭火剂配方中的磷酸铵，和硫酸铵一起在配方中起到了自由基抑制剂的作用，滑石粉用作隔离剂，白炭黑用作分散、隔离剂，碳酸钙用作分散剂，氯化钠用于放置灭火剂结块，硬脂酸铝(或氢氧化铝)用作分散剂、疏水剂，而氢化硅油用作疏水剂。
并且，本发明的冷气溶胶灭火剂采用气流粉碎技术，最终制备出的灭火剂的平均粒度小于等于5微米。这样，灭火剂在释放时以浓云般的粉雾笼罩保护物，它具有类似于气体的释放形式，并且粉雾还不散开，而随着气流动力，可以绕过障碍物进行灭火。通过设置灭火器喷头的形式，可以让粉雾笼罩具体保护物，这样，超细干粉既可以全淹没保护，又可以局部应用方式灭火，灭火应用方式十分灵活。
本发明灭火剂能够灭火的原理如下：
(1)化学抑制作用：当把干粉灭火剂喷入燃烧区与火焰混合后，干粉粉末与火焰中的自由基接触时，自由基被瞬时吸附在粉末表面，通过上述反应，借助粉末的作用，自由基抑制剂能够消耗燃烧反应中的自由基OH和H。当大量的粉末以雾状形式喷向火焰时，火焰中的自由基被大量吸附和转化，使自由基数量急剧减少，致使燃烧的链反应中断，最终使火焰熄灭。
(2)隔离作用：喷出的固体粉末覆盖在燃烧物表面上，大量隔离剂构成了阻碍燃烧的隔离层。特别当粉末覆盖达到一定厚度时，还可以起到防止复燃的作用。
(3)冷却与窒息作用：灭火剂粉末在高温下会放出结晶水或发生分解，这些都属于吸热反应，而分解生成的不活泼气体又可稀释燃烧区域的氧气浓度，从而起到冷却与窒息作用。
因此，在多重作用下，本发明的冷气溶胶灭火剂能够达到较好的灭火效果。
为更好地阐述本发明的技术方案，通过几个具体的实施例进行说明。
实施例一：
按照重量百分比配备：固体聚磷酸铵45％，硫酸铵5％，滑石粉8％，白炭黑12％，碳酸钙15％，氯化钠2％，硬脂酸铝(或氢氧化铝)12％，氢化硅油1.0％。将上述原料混合均匀，采用气流粉碎技术，粉碎平均粒度达到小于等于5微米，制得冷气溶胶灭火剂。
实施例二：
按照重量百分比配备：固体聚磷酸铵50％，硫酸铵5％，滑石粉12％，白炭黑8％，碳酸钙15％，氯化钠1.5％，硬脂酸铝(或氢氧化铝)8％，氢化硅油0.5％。将上述原料混合均匀，采用气流粉碎技术，粉碎平均粒度达到小于等于5微米，制得冷气溶胶灭火剂。
实施例三：
按照重量百分比配备：固体聚磷酸铵40％，硫酸铵7％，滑石粉12％，白炭黑15％，碳酸钙10％，氯化钠3％，硬脂酸铝(或氢氧化铝)12％，氢化硅油1％。将上述原料混合均匀，采用气流粉碎技术，粉碎平均粒度达到小于等于5微米，制得冷气溶胶灭火剂。
实施例四：
按照重量百分比配备：固体聚磷酸铵48％，硫酸铵6％，滑石粉10.5％，白炭黑10％，碳酸钙12％，氯化钠2.7％，硬脂酸铝(或氢氧化铝)10％，氢化硅油0.8％。将上述原料混合均匀，采用气流粉碎技术，粉碎平均粒度达到小于等于5微米，制得冷气溶胶灭火剂。
实施例五：
按照重量百分比配备：固体聚磷酸铵50％，硫酸铵5％，滑石粉7％，白炭黑14％，碳酸钙10％，氯化钠1％，硬脂酸铝(或氢氧化铝)12％，氢化硅油1％。将上述原料混合均匀，采用气流粉碎技术，粉碎平均粒度达到小于等于5微米，制得冷气溶胶灭火剂。
本发明的冷气溶胶灭火剂的典型应用是应用于灭火器等灭火装置中。一个示例性的灭火装置包括：灭火剂储存罐、驱动气瓶、控制系统、和烟雾感应器，灭火剂储存罐与驱动气瓶通过管路相连接，灭火剂储存罐与驱动气瓶的连接管路上设有电控阀、第一压力控制阀，电控阀设置在靠近驱动气瓶的一侧，第一压力控制阀设置在靠近灭火剂储存罐的一侧，连接管路伸进灭火剂储存罐的长度为灭火剂储罐高度的1/3，在灭火剂储罐的下方设有气动喷头，在灭火剂储罐与气动喷头的连接管路上设有第二压力控制阀，烟雾感应器与控制系统电连接，控制系统与电控阀电连接。
在消防灭火应用时，将冷气溶胶灭火剂放置在灭火剂储罐中，氮气放置在驱动气瓶中，发生火灾时，烟雾感应器向电控系统发送信号，电控系统启动电控阀，氮气通过管路进入灭火剂储罐中，灭火剂储罐中的冷气溶胶灭火剂被气体分散并与气体混合至释放压力后通过气动喷头喷射而形成溶胶态的能够在空气中漂浮的气固混合物，对火源进行灭火。
综上，本发明提供的冷气溶胶灭火剂，由于其超细灭火粒子流动性好、比表面积大，抗结块性优、分散好，具有优异的淹没式灭火效能，能在空气中悬浮数分钟，形成烟幕状冷气溶胶分散系，它能类似气体释放并能绕过障碍物，散布到各个角落，喷出的粉末覆盖在燃烧物的表面而形成覆盖层，阻断了与氧气的接触，灭火后火焰不会复燃，阻止火焰的蔓延，能实现车辆发动机舱等非密闭空间局部淹没方式灭火。同时，本发明的灭火粒子活性高、受热分解速度快、捕获自由基能力强，在火灾高温环境中，能够迅速分解释放大量二氧化碳、水等阻燃物质，因此能够实现快速降温，灭火效率较高。且本发明提供的冷气溶胶灭火剂贮存周期长，环保无毒，相比普通干粉灭火剂的灭火能力是其10倍以上，特别适用于车辆发动机舱等开放空间。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种冷气溶胶灭火剂，其特征在于：按照如下重量百分比制备：固体聚磷酸铵40～50％，硫酸铵5～7％，滑石粉7～12％，白炭黑8～15％，碳酸钙10～15％，氯化钠1～3％，硬脂酸铝8～12％，氢化硅油0.5～1.0％，将上述原料混合均匀，选用气流粉碎，粉碎平均粒度达到小于等于5微米，制得冷气溶胶灭火剂。
2.根据权利要求1所述的冷气溶胶灭火剂，其特征在于：上述重量百分比具体为：固体聚磷酸铵45％，硫酸铵5％，滑石粉8％，白炭黑12％，碳酸钙15％，氯化钠2％，硬脂酸铝12％，氢化硅油1％。
3.根据权利要求1所述的冷气溶胶灭火剂，其特征在于：上述重量百分比具体为：固体聚磷酸铵50％，硫酸铵5％，滑石粉12％，白炭黑8％，碳酸钙15％，氯化钠1.5％，硬脂酸铝8％，氢化硅油0.5％。
4.根据权利要求1所述的冷气溶胶灭火剂，其特征在于：上述重量百分比具体为：固体聚磷酸铵40％，硫酸铵7％，滑石粉12％，白炭黑15％，碳酸钙10％，氯化钠3％，硬脂酸铝12％，氢化硅油1％。
5.根据权利要求1所述的冷气溶胶灭火剂，其特征在于：上述重量百分比具体为：固体聚磷酸铵48％，硫酸铵6％，滑石粉10.5％，白炭黑10％，碳酸钙12％，氯化钠2.7％，硬脂酸铝10％，氢化硅油0.8％。
6.根据权利要求1所述的冷气溶胶灭火剂，其特征在于：上述重量百分比具体为：固体聚磷酸铵50％，硫酸铵5％，滑石粉7％，白炭黑14％，碳酸钙10％，氯化钠1％，硬脂酸铝12％，氢化硅油1％。
7.根据权利要求1-7中任一项所述的冷气溶胶灭火剂，其特征在于：所述硬脂酸铝替换为氢氧化铝。
8.权利要求1-7任一项所述冷气溶胶灭火剂在消防灭火中的应用。
9.一种灭火装置，包括灭火剂储存罐、驱动气瓶、控制系统、和烟雾感应器，灭火剂储存罐与驱动气瓶通过管路相连接，灭火剂储存罐与驱动气瓶的连接管路上设有电控阀、第一压力控制阀，电控阀设置在靠近驱动气瓶的一侧，第一压力控制阀设置在靠近灭火剂储存罐的一侧，在灭火剂储罐的下方设有气动喷头，在灭火剂储罐与气动喷头的连接管路上设有第二压力控制阀，烟雾感应器与控制系统电连接，控制系统与电控阀电连接；其中，灭火器储存罐中存储有如权利要求1-4任一项所述的冷气溶胶灭火剂。
10.一种灭火方法，应用于权利要求9所述的灭火装置，其特征在于：将如权利要求1-7任一项所述的冷气溶胶灭火剂存储在灭火剂储罐中，当气体接到启动指令后释放进入灭火剂储罐，冷气溶胶灭火剂被气体分散并与气体混合至释放压力后通过喷头喷射而形成溶胶态的能够在空气中漂浮的气固混合物，对火源进行灭火。
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