用於細水霧滅火的溶液的製備方法
2023-05-07 18:22:51 1
專利名稱：用於細水霧滅火的溶液的製備方法
技術領域：
本發明的技術方案涉及滅火組合物，具體地說是用於細水霧滅火的溶液的製備方法。
背景技術：
細水霧滅火技術具有無環境汙染、耗水量低、價格低廉以及對保護對象破壞性小等優點，因此在噴水滅火技術中佔據重要地位，被看作是滷代烷滅火技術的主要替代方向。公認的細水霧滅火機理是，由於霧化後水的總表面積極大地增加，使水迅速汽化，會從以下三個方面抑制火災的生成和蔓延:首先，蒸發過程吸收的汽化潛熱冷卻了燃燒反應；其次，高密度的水霧及蒸發過程產生的吸熱屏障可遮斷火焰中的輻射熱傳遞；其三，蒸發過程中水蒸氣體積的膨脹作用對氧濃度的有效稀釋窒息了燃燒反應。普通細水霧的滅火還是屬於物理方法，近些年來，人們在尋求滅火效能更高的含物理和化學共同作用的滅火方法。含添加劑的細水霧對於提高細水霧的滅火效能有重要作用，其用水量更少，滅火時間更短。現有用於細水霧的添加劑可以分為三類，即無機鹽類添加劑、有機類添加劑和泡沫添加劑。1.無機鹽類添加劑主要有以下幾種配方(質量百分數):(I) 24%LiCl 和 76%H20 ；(2 ) 5%LiCl，26%CaCl2 和 69%H20 ；(3 ) 10%Ca (NO3) 2，27%CaCl2 和 63%H20 ；(4) 5%FeCl3, 29%CaCl2 和 66%H20 ；以上配方中無機鹽溶液的濃度在24 37%之間，大量的電離金屬離子對存貯設備的耐腐蝕性要求更高。I1.有機類添加劑可改變細水霧的粘性，主要由表面活性劑、遮光劑和粘性調節劑組成。CN1634622和CN101020108報導的細水霧滅火添加劑，均包含氟表面活性劑，其主要作用是降低細水霧的表面張力，提高霧化效果。但這些有機類添加劑對滅火效果提高不多，通常成本較高。II1.泡沫添加劑的隔溫和隔氧作用對提高滅火效果較好，但對被保護對象會造成嚴重汙染。另外，在水中加入上述現有的無機鹽添加劑後，通常使得霧滴平均直徑增大，為了獲得較好的霧化效果，霧化壓力通常會提高，對設備的要求更高。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是:提供用於細水霧滅火的溶液的製備方法，將該方法製備的用於細水霧滅火的溶液以中等壓力和單管輸送方法可實現氣泡霧化帶添加劑的細水霧，克服了現有的用於細水霧的添加劑對滅火效果提高不多、造成嚴重汙染、成本較高和對設備要求高的缺點。本發明解決該技術問題所採用的技術方案是:用於細水霧滅火的溶液的製備方法，步驟如下:第一步,設置用於細水霧滅火的溶液的配方氯化鈉的質量百分比為0.5 5%、二氧化碳溶解量為飽和溶解量和餘量的自來水；第二步，製備用於細水霧滅火的溶液在溫度為5 40°C的條件下，按第一步的比例取所需量的氯化鈉和自來水配製成質量百分比濃度為0.5 5%的氯化鈉溶液，放入儲液罐中，然後向儲液罐中加入壓力為
1.5 5MPa的二氧化碳氣體，將其溶入上述氯化鈉溶液中，使其達到第一步設定的二氧化碳溶解量為飽和溶解量，儲液罐的頂部空間為二氧化碳，維持壓力為1.5 5MPa，由此製得用於細水霧滅火的溶液，並將配製好的用於細水霧滅火的溶液裝入細水霧滅火器或細水霧滅火系統中備用。上述用於細水霧滅火的溶液的製備方法，儲液罐的頂部空間佔罐總體積的1/5。上述工藝製得的用於細水霧滅火的溶液的應用方法是:當火災發生時，開啟充裝上述配製好的用於細水霧滅火的溶液的細水霧滅火器或啟動細水霧滅火系統，撲滅火災。上述用於細水霧滅火的溶液的製備方法，其中所用的原料和設備均通過公知途徑獲得，操作方法是本技術領域的技術人員所能掌握的。本發明的有益效果是:與現有技術相比，本發明的突出的實質性特點是:該用於細水霧滅火的溶液是由常溫常壓下為固體的氯化鈉、液體的水和氣體的二氧化碳三種物質組成，將它們配製成供細水霧滅火器或細水霧滅火系統使用的混合溶液，配製好的混合溶液從細水霧滅火器或細水霧滅火系統中流經噴嘴向外界噴出的過程中，由於壓力降低使得溶液中的二氧化碳的溶解度降低，析出二氧化碳，這部分二氧化碳參與細水霧的霧化，使得霧化效果更好，含有添加劑NaCl的霧滴，進入火焰區，快速蒸發，結晶析出，離解成Na+和Cl_，吸收燃燒反應過程中生成的自由基，如H和0H，使得燃燒反應被迫中斷，這是添加劑的化學作用滅火。另外，還包括細水霧滅火和二氧化碳的物理作用滅火。這樣，包括物理和化學共同作用的含氯化鈉和二氧化碳的水溶液的滅火效果大大改善。中國科學技術大學火災科學國家重點實驗室研究得出:含NaCl的細水霧可以顯著提高滅火效能。與現有技術相比，本發明的顯著的進步是:在使用本發明的用於細水霧滅火的溶液進行撲滅火災的過程中，當採用可攜式的滅火器時，只需採用一套系統，即一個儲壓鋼瓶，一條輸送管路和一個控制閥門，單瓶便攜設計，結構大為簡化，能耗大為降低。而現有的常規雙流體霧化技術一般需要兩個儲壓鋼瓶，分別儲存水溶液和高壓氣體，兩根輸送管路，分別輸送水和輔助霧化氣體，以及兩個控制閥門分別進行控制，系統複雜，便攜困難，使用不便。當將本發明的用於細水霧滅火的溶液裝入手提式即可攜式的滅火器具時，與常規的手提式滅火器，如二氧化碳滅火器、乾粉滅火器或即將淘汰的齒代烷烴滅火器的操作方法相似，但卻在小氣液比下獲得良好的細水霧，其滅火效果均好於現有的常規水細水霧滅火、含二氧化碳的細水霧滅火和含氯化鈉添加劑的細水霧滅火。另外,應用本發明用於細水霧滅火的溶液進行滅火，具有滅火速度大大加快、水消耗量明顯減少、對被保護對象汙染程度小、安全可靠和滅火效果好的顯著優點。
具體實施例方式實施例1第一步,設置用於細水霧滅火的溶液的配方氯化鈉的質量百分比為2%、二氧化碳溶解量為飽和溶解量和餘量的自來水；第二步，製備用於細水霧滅火的溶液在溫度為20°C的條件下，按第一步的比例取所需量的氯化鈉和自來水配製成質量百分比濃度為2%的氯化鈉溶液，放入儲液罐中，然後向儲液罐中加入壓力為3MPa的二氧化碳氣體，將其溶入上述氯化鈉溶液中，使其達到第一步設定二氧化碳溶解量為飽和溶解量，儲液罐的頂部佔罐總體積1/5的空間為二氧化碳，維持壓力為3MPa，由此製得用於細水霧滅火的溶液，並將配製好的用於細水霧滅火的溶液裝入細水霧滅火器或細水霧滅火系統中備用。本實施例製備的用於細水霧滅火的溶液進行滅火的使用步驟如下:(I)把上述製得的用於細水霧滅火的溶液裝入內壁面塗有防腐塗層的普通耐壓鋼瓶，鋼瓶總容積8升，內裝入上述用於細水霧滅火的溶液6升，其餘空間充入二氧化碳氣體，壓力維持在3MPa，由此製成滅火器；(2)當火災發生時，開啟上述(I)製成的滅火器的閥門，立即撲滅被保護空間內的火災。滅火效果試驗比較:將本實施例的用於細水霧滅火的溶液和現有的其它細水霧滅火用的液體對相同條件下的柴油池火進行滅火試驗比較。滅火時間如表I所示。表I幾種細水霧滅火用的液體的滅火時間比較
權利要求
1.用於細水霧滅火的溶液的製備方法，其特徵在於步驟如下: 第一步，設置用於細水霧滅火的溶液的配方 氯化鈉的質量百分比為0.5 5%、二氧化碳溶解量為飽和溶解量和餘量的自來水； 第二步，製備用於細水霧滅火的溶液 在溫度為5 40°C的條件下，按第一步的比例取所需量的氯化鈉和自來水配製成質量百分比濃度為0.5 5%的氯化鈉溶液，放入儲液罐中，然後向儲液罐中加入壓力為1.5 5MPa的二氧化碳氣體，將其溶入上述氯化鈉溶液中，使其達到第一步設定的二氧化碳溶解量為飽和溶解量，儲液罐的頂部空間為二氧化碳，維持壓力為1.5 5Mpa，由此製得用於細水霧滅火的溶液，並將配製好的用於細水霧滅火的溶液裝入細水霧滅火器或細水霧滅火系統中備用。
2.根據權利要求1所說用於細水霧滅火的溶液的製備方法，所述儲液罐的頂部空間佔罐總體積的1/5。
全文摘要
本發明用於細水霧滅火的溶液的製備方法，涉及滅火組合物，在溫度為5～40℃的條件下，按氯化鈉的質量百分比為0.5～5%、二氧化碳溶解量為飽和溶解量和餘量的自來水的比例取所需量的氯化鈉和自來水配製成質量百分比濃度為0.5～5%的氯化鈉溶液，放入儲液罐中，然後向儲液罐中加入壓力為1.5～5MPa的二氧化碳氣體，將其溶入上述氯化鈉溶液中，使其達到第一步設定的二氧化碳溶解量為飽和溶解量，儲液罐的頂部空間為二氧化碳，維持壓力為1.5～5MPa，由此製得用於細水霧滅火的溶液，將該溶液以中等壓力和單管輸送實現霧化帶添加劑的細水霧，克服了現有用於細水霧的添加劑對滅火效果較差、汙染重、成本高和對設備要求高的缺點。
文檔編號A62D1/02GK103111036SQ20131006772
公開日2013年5月22日 申請日期2013年3月4日 優先權日2013年3月4日
發明者吳晉湘, 苟湘, 劉聯勝, 王恩宇 申請人:河北工業大學