贮压与非贮压式超细干粉灭火装置比较

引言

超细干粉灭火剂是我国在淘汰哈龙行动中，由武汉绿色消防公司率先研发出的一种新型高效灭火产品，随着公安部《超细干粉灭火剂》GA578-2005和《干粉灭火装置》GA602-2006两个标准相继出台，近两年在国内掀起了一股超细干粉热，继武汉之后，在全国有多家消防企业涉足超细干粉行业，目前，围绕超细干粉灭火剂开发的灭火装置有两大系列，一种是贮压式（包括：悬挂式、壁装式、柜式、车用型），产品规格齐全，品种多；另一种是非贮压式产品（包括工程型和车用型两种），又名脉冲式或超音速等，按驱动方式又分为：氮气驱动和燃气驱动两类，在应用方面，其功能各有千秋，这本是产品技术方面的事，然而近来一些企业因项目竞争，两种产品之间相互抵毁，不讲科学依据和事实，误导用户。笔者作为一个从事灭火产品研究的老同志，站在公正立场对两类产品的功能进行评述，供同行参考。

一、贮压式和非贮压式两种产品喷射方式的比较

贮压式灭火装置和非贮压式两大类产品都是采用气体驱动灭火剂喷射到保护区实施灭火，也就是厂家描述的“脉冲喷射方式”与“连续喷射方式”。脉冲，从字面上理解：脉搏的跳动产生的冲击波。学术上把脉冲定义为：在短时间内突变，随后又迅速返回其初始值的物理量。我想，厂家所说的“脉冲喷射方式”是引用其原意的延伸意义，重在突出速度快。但是，无论是脉冲超细干粉自动灭火装置中的“脉冲喷射方式”还是储压悬挂式超细干粉灭火设备中的“连续喷射方式”，是否安全、可靠，以及是否存在二次伤害问题，要看实际试验情况。

试验表明，脉冲超细干粉自动灭火装置中所谓的“脉冲喷射方式”实际是利用火药瞬间爆炸产生的巨大冲击力作为启动动力，借助铝膜（用来密封装置喷口）跟筒体所承受压力的差异（铝膜压力承受力小于筒体压力承受力），使铝膜破裂完成喷射。这种喷射方式是爆炸瞬间定向喷射，凭爆炸所产生的冲击力瞬间喷完。由于爆炸式启动，每一粒干粉颗粒就具有同等的速度，根据动量守恒定律（m1v1+m2v2+-----+m3v3==m1v1’+m2v2’+----+m3v3’）可以知道：

1、质量相当的颗粒间发生碰撞，动量完全完全损失，在重力作用下垂直下落。(如图3-1)

2、质量不同的颗粒间发生碰撞，具有动能，继续向目标方向运动。(如图3-2)

不难看出有一部分干粉颗粒将垂直下落在装置下方，形成干粉沉积区，（如图3的颗粒沉积区）。这部分干粉不能起到灭火作用。喷射区干粉颗粒之间发生非弹性碰撞，动量损失大，碰撞后干粉颗粒的动量大减，干粉无法得到有效利用（如图3），无法达到全淹没式效果。即使增大干粉剂量，启动动力就要随之增加，颗粒沉积区也随之增大。然而达到的效果确是同未增加干粉剂量前一样。试验显示，脉冲喷射方式在灭火装置正下方总会有一堆干粉没有散开（当下方是平面的硬物且装置距离反弹面在一米内除外）。

超细干粉悬挂式储压灭火设备采用氮气常压驱动，喷射方式是“连续喷射方式”，喷射时间是小于等于3秒。不同时间喷射出的超细干粉颗粒由于气体压强的曲线变化而具有不同的速度，根据动量守恒定律，每一粒超细干粉颗粒在喷射区发生非弹性碰撞后，继续向目标方向运动（如图4-1），干粉颗粒沉积区是均匀散开的（如图4），有效利用超细干粉并达到全淹没式灭火效果。另外，还可根据不同的保护对象而灵活设置驱动力大小，确保达到全淹没式灭火效果，灭火后形成均匀覆盖，有效防止火灾复燃。

二、两类灭火装置启动方式的比较

１、储压式灭火装置

储压悬挂式超细干粉灭火装置有三种启动方式，定温启动、热引发启动、电引发启动；且电引发和热引发启动方式都附带定温启动，双重保险。

A、感温元件温控启动：火灾时，当环境温度超过喷头感温元件公称动作温度，玻璃球受热膨胀破裂，喷头上的压板受粉罐内压力推动脱落，灭火剂在驱动气体作用下快速喷出灭火。

B、热引发启动：火灾时，明火引燃保护物附近的热敏线，瞬间将热源传递到灭火装置，启动器动作，玻璃球感温元件受热膨胀破裂，开启喷头喷放灭火剂灭火。

C、电引发启动：火灾时，火灾报警控制系统探测到火情，经报警灭火控制器确认并发出灭火指令给模块，输入输出模块动作接通灭火装置上的电子启动器电源，致使玻璃球感温元件受热膨胀破裂，开启喷头喷放灭火剂灭火。

根据不同场所和保护需要，在这三种启动方式中可单具启动和多具联动，在联动时采用电引发启动和感温原件启动（如图5）。

图5

当火灾报警系统发现发现火灾信号，将信号反馈给火情信号控制中心，控制主机发出灭火信号启动灭火装置瞬间灭火。或通过热敏线感应明火，快速传递火源至灭火装置的感温元件，热启动灭火装置；同时，如热启动方式失效，其装置本身的感温元件继续发挥作用，能自动打开喷口，释放灭火剂灭火，万无一失。

2、非贮压式灭火装置

脉冲超细干粉自动灭火装置的自动启动方式有两种，一是电引发启动：灭火装置接收火灾报警控制器发出的启动讯号，接通电流后电爆管引爆火药爆炸喷发灭火剂，亦能实现多具联动；二是热引发启动：采用消防导火索感应明火，经快速导火索引爆火药爆炸喷发灭火剂。

脉冲超细干粉自动灭火装置的自动启动方式（如图6）

图6

非贮压式灭火装置采用热引发启动时，全靠消防导火索来连接装置，如果在安装过程中，导火索受损，将失去联动功能。甚至单具也不能正常启动灭火。

三、两种灭火装置的安全性比较

１、贮压式灭火装置

贮压式超细干粉灭火装置采用传统的氮气驱动方式，压力为1.2Mpa，释放灭火剂时如同我们常用的手提式干粉灭火器相同，只要“哧、哧”的放气声音，对现场的人员和任何物体没有伤害，即使在安装过程中，因接通电源产生误喷，对安装人员也不会造成任何威胁。特别是在同一个区域将多具灭火装置连接一起，启动时也不会有大的响声，没有冲击波；采用定温方式或电引发启动时没有火源，不会引发可燃气体（一些保护区域可能存在可燃气体，如地下沼气、液化气场所、易燃易爆场所等），免受二次灾害，因而可以应用于防爆场所。

2、非贮压式灭火装置

通过观看过脉冲超细干粉自动灭火装置现场演示，我们发现其装置在启动时产生巨大的爆炸声，一具灭火装置启动时其声音达到150分贝左右，相当于一颗手榴弹的爆炸声音，而人能承受的声音仅90分贝，如果在一个区域同时启动多具装置，那声音和巨大的冲击波会对现场人员造成伤亡。再就是装置启动时有破碎的铝膜飞溅；碎片相当于手榴弹的碎片威力，不仅伤人，还有可能毁坏所保护的设备、设施；当脉冲超细干粉自动灭火装置用于电缆隧道，多具装置同时启动时，不能排除产生共振现象使电缆隧道坍塌或者带来二次损坏的可能。如果用于有人的场所，巨大的响声就让人毛骨悚然，铝膜飞溅还会伤人。

由于脉冲方式的冲击波，非贮压式产品在保护液体时，由于装置的下方是干粉沉积区，在引爆瞬间，强大的冲击力会使油品四溅、起不到淹没式灭火效果反而扩大火灾面积。

图7

上图为厂家做油盘灭火试验的示意图，厂家在做油盘灭火表演时，为回避油品四溅的缺陷，只好把油盘放在侧面灭火装置的侧面，靠装置底下的平面反弹灭火剂来灭火，然而在实际应用中，现场条件复杂，不可能按人们预期的方向去灭火。

四、后期维护管理和使用成本的差异

1、贮压式灭火装置

两类产品的维护管理也有很大差异，贮压式产品有漏压的可能，所以贮压式产品在每个装置上设置有压力指示器，生产过程中，贮压式要经过气密试验，如果经过观察周期没有漏压，则装置最低可保证三年以上不会漏气，实践也表明贮压式装置的漏气小于千分之三，但在实际应用中，要求每半年要进行一次全面检查，对漏气的装置要及时补充压力或更换密封配件，否则会影响灭火效率。

贮压式灭火装置可反复灌粉，在十年使用期内，发生喷射或灭火剂满五年有效期后，可重复使用，使用成本和维护成本相对比非贮压式要低得多。

2、非贮压式灭火装置

脉冲超细干粉自动灭火装置的维护相对超细干粉悬挂式储压灭火设备较困难，超细干粉的有效期是五年，在五年期间，主要检测启动装置是否可靠，而脉冲超细干粉自动灭火装置没有经过密封处理，装置上也没有设置检查器件，无法检测其启动性能，唯一的检测方式是看装置能否正常引爆，火药的主要成分是硝酸钾（KNO3）、硫磺（S）、木炭（C）,受潮会失效。脉冲超细干粉自动灭火装置中的火药会跟随外露的热敏线吸潮而无法正常启动，严重者会使干粉吸潮结块、变质，即使喷口再大也是英雄无用武之地，因为结块的干粉失去了灭火能力。

非贮压式灭火装置不可反复灌粉，在五年使用期内只是一次性用品，中途如发生锈蚀、火药失效、误喷等，只有重新购买新品

五、结论

任何产品都不可能是十全十美的，其功效各有利弊，我们在使用时应该了解产品的特性，应用合适的产品于相应的场所，比如脉冲式非贮压超细干粉灭火装置，应用于无人值守的配电柜、车辆发动机舱，单具使用有它的优势和特点，但大量应用于工程场所还有待探讨；贮压式超细干粉灭火装置虽然安全、高效、实用，但生产企业也要在防止漏压方面提高技术水平。

总之，消防产品人命关天，正确选择灭火产品需要我们对产品的性能有全面的了解，正确引导用户，是我们消防产品生产企业的天职！