- 项目名称：局部火灾抑制用热气溶胶灭火剂设计研究
- 课题的研究背景及科学意义
火的历史源远流长，人类赖以生存的技能就是使用火和控制火，但是当火失控时会伤害人类的生命和财产安全。为了防止在人员密集，有重要设施等地发生火灾，造成人身及财产损失，发明了各种各样的灭火剂，按其形态可分为气态灭火剂、固态灭火剂和液态灭火剂三种。
哈龙灭火剂具有灭火效率高、速度快、不导电、无残留、适用范围广等诸多优点，数十年来在灭火剂领域占主导地位。但是由于其严重破坏大气臭氧层及自身具有一定的毒性，已在全世界范围内遭到禁用。寻求不破坏大气臭氧层、灭火高效、无毒无害的哈龙灭火剂替代品及替代技术，已成为各国科学家近来研究的热点。作为新型消防灭火手段的气溶胶灭火技术，由于灭火机理独特，可在许多场合代替哈龙灭火剂，因而得到了迅速发展。
三、文献综述
1、热气溶胶灭火剂的概述和发展
气溶胶灭火剂是指气溶胶中的液体或固体微粒分散质具有灭火效能，即可用于扑救火灾的气溶胶[1]。气溶胶灭火剂最早产生于20世纪60年代中期，当时只用于军用烟火技术方面[2]，但是当时没有对其进行大范围的研究。目前应用广泛的热气溶胶灭火剂是指由可燃剂、氧化剂、粘合剂等成分组成的药剂在热或电流作用下，经过氧化还原反应生成具有灭火性能的气溶胶的灭火剂[3]。
热气溶胶灭火剂属于烟火型药剂[4]，是由氧化剂、可燃剂、黏合剂、性能调节剂构成，主要通过化学抑制和吸热降温机理熄灭火焰。热气溶胶灭火剂是20世纪80年代中期研发出的一种新型灭火剂，其燃烧产生的微粒一般在1微米左右，这些微粒会通过无规则的布朗运动，绕过障碍物弥漫到整个火灾区域，进行全掩没灭火[5]。热气溶胶灭火剂的组分会因原材料的不同而有一些差异，但是大致是由两部分组成，即40%（质量分数）的固体微粒和60%（质量分数）的气体，固体微粒主要是碳酸盐、金属氧化物、碳酸氢盐等，气体主要是N2、CO2、H2O和碳氢化合物等，其中固体微粒可以吸收火焰中的自由基中断链反应，气体可以用来稀释空气中的氧浓度[6]，在两者协同作用下达到灭火的目的。
气溶胶灭火技术的研究始于20世纪60年代，其发展过程可粗略分为三个阶段，即烟雾灭火剂、K型灭火剂和S型灭火剂[7]。以下为气溶胶灭火技术发展的三个阶段：
（1）烟雾灭火技术
烟雾灭火技术发源于我国，是天津消防研究所的科研工作者们在20世纪60年代研发出的，主要是利用以火攻火的理论有效的扑救储罐类火灾。其灭火机理为：引燃灭火剂后产生的灭火介质以很大的压力切割火焰，通过全掩没方式覆盖火焰，灭火方式为室息、吸热、终止链反应。此技术的优点为释放速度快、灭火迅速且不需要水电等。此技术到目前为止己有大规模的应用，并且效果良好。
