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让超音速技术更好地服务于消防事业

慧聪消防网 https://fire.hczyw.com 2009-04-01 08:46 出处:消防技术与产品信息 编辑:@iCMS
【慧聪消防网】(张森中国人民解放军第二炮兵工程学院,陕西西安710025) 超音速干粉灭火技术出现以后,得到政府、军队和消防界的支持。十年前,CCTV多频道报道该技术通过鉴定,后又在第五届国际消防装备与技术交流展

【慧聪消防网】(张森中国人民解放军第二炮兵工程学院,陕西西安710025)

超音速干粉灭火技术出现以后,得到政府、军队和消防界的支持。十年前,CCTV多频道报道该技术通过鉴定,后又在第五届国际消防装备与技术交流展览会国际展区展出。在多方面帮助和共同努力下,尤其是国家职能部门责成笔者将这一技术首先用于解决烟草行业消防安全课题后,在国家烟草专卖局有关部门指导下,加快了发展步伐,在烟叶储备库、香烟成品库消防工程中得以推广应用,同时制币、造纸行业立体高架库也陆续采用。可以讲,超音速干粉自动灭火器材,已经成为消防装备家族中的新成员,被称为无水消防的领头雁。2005年1月6日,CCTV—7“科技直通车”栏目中介绍了这种“闻声灭火”技术的工程应用。

按照燃烧理论的四面体模型,燃烧的必要条件可用四个要素表征:氧气、温度、燃烧物、火焰链式反应的自由基。灭火是燃烧的逆反过程,这四个条件中任一条件被破坏,都能达到灭火的目的。消防灭火,通常是在前三个条件中至少去除其中的一个来实现的;要通过破坏火焰链式反应实现灭火,用常规消防手段比较困难。

超音速干粉自动灭火技术的雏形,最初出现在ZL89208163.5专利上,该专利被香港新华通讯出版社收录为“世界优秀专利”。笔者依据自己长期学习航天技术沉淀的体验,在蒙特利尔议定书的感召下,经过深入调研与多方试验,与张成喆共同提出了将固体火箭发动机喷管微型化后集群排布,用干粉灭火剂替代氟氯烃灭火剂,伴之与自动控制器件相整合的专利技术方案。这样,在火灾特征信号伺服下启动装置时,固体火箭发动机喷射的燃气流,以约800m/s的速度冲击、切割火焰链式反应构架,并将灭火剂射进火场。燃气历经高温高压后排出,不能再次氧化,这就具备惰性气体特点,与干粉灭火剂粉雾组成二相流高速射进火场后,二者对扑灭火灾的物理作用与化学作用相匹配,综合效果是抑制火情的发展,进而达到灭火的目的。这里,发动机是固定的,高速射流产生的气动力,不是推动发动机载体产生的加速度,而是利用固体火箭发动机工质来破坏火焰的链式反应,将灭火剂在内的二相流送达并弥漫于火场空间。高速燃气流在冲击推挽干粉灭火剂时还会产生研磨,形成所谓的气流磨效应。这种效应出现在装置启动后至射进火场的历程中,粉体粒径细化,增强了灭火效能。从发射装置与灭火剂匹配关系分析,喷射过程中的粉体细化,不同于细化粉体灌装后的喷发。这类固定式超音速干粉自动灭火装置可以单具或多具安装组合成小系统运行在无人值守的空间;还可将分系统整合成大系统配置进特大型空间。对火灾特征信号进行判别、汇集、寻址传输的处理,由火灾探测报警系统完成;灭火控制器会依据火情发展,运筹引发顺序。小系统内不同装置引发时,也要避免共振造成的负面影响。超音速灭火系统大规模工程应用时间尚短,实战、试验数据还没有统计推断出准确的概率分布,还需要不间断投入,继续进行深层次运用研究。经过十四年的实践与中外交流,2003年推广应用鉴定会确认:陕西兰德森茂消防科技有限公司生产的ZFCR-3型固定式超音速干粉灭火系统“属国内、国际首创”,其优良性能(MFCZ型与同类灭火器相比具有构思新颖及平衡压力低,噪声低,药粉比低三大特点,在灭火过程中,对周围的人和物无损伤。国家消防装备质检中心根据Q/SM001-93企业标准与参照手提式灭火器的有关国家标准,经试验其灭火性能达到原设计要求,反应迅速、准确;技术先进,结构简单)受到用户欢迎。

随着共和国航天科技事业的创建与发展,一代代科技人员成长起来。笔者处于飞行力学、运筹学的具体岗位上,从三十多年所见所闻、亲学亲用的实践中体验到,大师钱学森先生崇高的爱国热忱、博大精深的科学论述与理念,不仅仅适用于航天领域,移植应用在别的技术领域也能卓见成效。过去十五年,处于社会主义市场经济条件下、在中外争夺属于个人的高科技成果的漩涡中,设计开发超音速灭火——使“航天技术与消防技术相结合”,这样一段亲身感受说明:结合我国消防实践的需要,在继承的基础上移植,也是发展消防科技的一条新途径。

参考文献:[1]蔡俊德.超音速灭火技术.消防技术与产品信息.2003.1.70-71

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