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懸掛式水基型滅火裝置撲救電池火災(zāi)試驗(yàn)

作者:海灣消防設(shè)備 文章來源:http://www.tjjrygg.com/ [ ]

摘要: 電池,尤其是鋰離子電池,因其能量密度高、循環(huán)壽命長等優(yōu)點(diǎn),在電動(dòng)汽車、儲能系統(tǒng)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。然而,電池?zé)崾Э匾l(fā)的火災(zāi)事故也日益增多,對人員和財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。傳統(tǒng)的滅火方法在撲救電池火災(zāi)方面存在一定的局限性。本文將圍繞懸掛式水基型滅火裝置在撲救電池火災(zāi)方面的應(yīng)用展開探討,分析其滅火原理、優(yōu)勢與局限性,并通過試驗(yàn)研究現(xiàn)狀,展望其未來發(fā)展趨勢,旨在為電池火災(zāi)的安全防控提供參考。

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近年來,隨著新能源產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,電池作為能量儲存的核心部件,在社會經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域扮演著日益重要的角色。然而,電池,特別是鋰離子電池,在過充、過放、短路、機(jī)械損傷等異常情況下,容易發(fā)生熱失控,導(dǎo)致溫度迅速升高,引發(fā)火災(zāi)爆炸等安全事故。電池火災(zāi)具有蔓延速度快、復(fù)燃可能性高、釋放有毒氣體等特點(diǎn),傳統(tǒng)的滅火方法往往難以有效控制火勢,甚至可能加劇火災(zāi)的危害。因此,開發(fā)高效、安全的電池火災(zāi)撲救技術(shù)顯得尤為重要。

懸掛式滅火裝置是一種固定安裝的自動(dòng)滅火系統(tǒng),能夠在火災(zāi)初期快速響應(yīng),及時(shí)噴灑滅火劑,抑制火勢蔓延。水基型滅火劑因其成本低廉、冷卻效果好、對環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),在消防領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。將懸掛式滅火裝置與水基型滅火劑相結(jié)合,有望為電池火災(zāi)的撲救提供一種有效的解決方案。

懸掛式水基型滅火裝置的滅火原理:

懸掛式水基型滅火裝置的核心滅火原理主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

  1. 冷卻降溫: 水基型滅火劑具有較高的比熱容和潛熱,能夠在蒸發(fā)過程中吸收大量的熱量,從而有效降低電池表面的溫度,抑制熱失控的進(jìn)一步發(fā)展。通過降低電池的溫度,可以有效地阻止電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行,從而控制火勢的蔓延。

  2. 窒息作用: 水基型滅火劑在高溫下會迅速汽化,產(chǎn)生大量的水蒸氣,稀釋空氣中的氧氣濃度,降低氧氣含量,從而抑制燃燒反應(yīng)的進(jìn)行。這種窒息作用可以有效地阻斷燃燒所需的氧氣供應(yīng),減緩火勢的蔓延速度。

  3. 阻斷自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng): 一些水基型滅火劑,例如添加了阻燃劑的混合型滅火劑,能夠與燃燒過程中產(chǎn)生的自由基發(fā)生反應(yīng),從而中斷燃燒的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。這種阻斷作用能夠有效地抑制火焰的傳播,加速滅火過程。

  4. 隔絕燃燒物質(zhì): 水基型滅火劑噴灑在電池表面,可以形成一層水膜,將電池與周圍的空氣隔離開,阻止電池內(nèi)部的可燃物質(zhì)與氧氣接觸,從而降低火災(zāi)發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。

懸掛式水基型滅火裝置撲救電池火災(zāi)的優(yōu)勢:

相比于傳統(tǒng)的滅火方法,懸掛式水基型滅火裝置在撲救電池火災(zāi)方面具有以下顯著優(yōu)勢:

  1. 自動(dòng)響應(yīng),快速滅火: 懸掛式滅火裝置通常配備有溫度或煙霧感應(yīng)器,能夠在火災(zāi)初期自動(dòng)檢測到火情,并迅速啟動(dòng)滅火程序,及時(shí)噴灑滅火劑,抑制火勢蔓延。這種快速響應(yīng)的特性對于控制電池火災(zāi)的蔓延至關(guān)重要,可以在火災(zāi)初期將其撲滅,避免造成更大的損失。

  2. 定點(diǎn)滅火,效率高: 懸掛式滅火裝置可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置噴灑范圍和角度,實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)滅火,避免了傳統(tǒng)滅火方法中滅火劑的浪費(fèi)。這種定點(diǎn)滅火的特性可以提高滅火效率,縮短滅火時(shí)間,降低滅火成本。

  3. 無人值守,安全性高: 懸掛式滅火裝置無需人工操作,可以在無人值守的情況下自動(dòng)進(jìn)行滅火,降低了消防人員在危險(xiǎn)環(huán)境下的風(fēng)險(xiǎn)。這種無人值守的特性對于保障消防人員的安全具有重要意義。

  4. 環(huán)境友好,易于清理: 水基型滅火劑具有環(huán)保、無毒、無腐蝕性等優(yōu)點(diǎn),對環(huán)境影響較小,易于清理。相比于干粉滅火劑,水基型滅火劑不會對電氣設(shè)備造成腐蝕,對人體的危害也較小。

懸掛式水基型滅火裝置撲救電池火災(zāi)的局限性:

盡管懸掛式水基型滅火裝置在撲救電池火災(zāi)方面具有諸多優(yōu)勢,但也存在一些局限性需要考慮:

  1. 電導(dǎo)率問題: 水基型滅火劑通常具有一定的電導(dǎo)率,可能會導(dǎo)致電池系統(tǒng)發(fā)生短路,甚至引發(fā)二次爆炸。因此,需要選擇具有低電導(dǎo)率的水基型滅火劑,或者在滅火劑中添加絕緣成分,以降低電導(dǎo)率。

  2. 滅火劑類型選擇: 不同類型的水基型滅火劑,其滅火效果和適用范圍存在差異。例如,純水的冷卻效果好,但導(dǎo)電性較高;添加了阻燃劑的水基型滅火劑,滅火效果更好,但成本也更高。因此,需要根據(jù)電池類型、火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等因素,選擇合適的滅火劑類型。

  3. 滅火劑噴灑量控制: 滅火劑噴灑量不足,可能無法有效抑制火勢蔓延;滅火劑噴灑量過多,可能會導(dǎo)致電池內(nèi)部短路,引發(fā)二次爆炸。因此,需要根據(jù)電池的能量密度、火災(zāi)規(guī)模等因素,精確控制滅火劑的噴灑量。

  4. 電池內(nèi)部熱失控的控制難度: 懸掛式滅火裝置主要針對電池表面火災(zāi)進(jìn)行撲救,對于電池內(nèi)部發(fā)生的熱失控,往往難以有效控制。因此,需要結(jié)合其他滅火技術(shù),例如注入惰性氣體等,對電池內(nèi)部的熱失控進(jìn)行抑制。

試驗(yàn)研究現(xiàn)狀:

近年來,國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)對懸掛式水基型滅火裝置撲救電池火災(zāi)進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究,旨在驗(yàn)證其滅火效果,優(yōu)化滅火參數(shù),提高滅火安全性。

  • 滅火效果研究: 許多研究表明,懸掛式水基型滅火裝置能夠有效撲滅鋰離子電池火災(zāi),并降低電池表面的溫度。通過對比不同滅火劑的滅火效果,發(fā)現(xiàn)添加了阻燃劑的水基型滅火劑,滅火速度更快,滅火效果更好。

  • 噴灑參數(shù)優(yōu)化: 研究人員對噴灑流量、噴灑角度、噴灑持續(xù)時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,以提高滅火效率。結(jié)果表明,合適的噴灑參數(shù)能夠使滅火劑更好地覆蓋電池表面,并快速降低電池溫度。

  • 安全性評估: 研究人員對懸掛式水基型滅火裝置的安全性進(jìn)行了評估,包括電導(dǎo)率測試、腐蝕性測試、毒性測試等。結(jié)果表明,一些水基型滅火劑具有較低的電導(dǎo)率,對電氣設(shè)備無腐蝕性,對人體無毒害。

  • 不同電池類型適用性研究: 研究人員對不同類型的電池,例如三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池等,進(jìn)行了滅火試驗(yàn),以評估懸掛式水基型滅火裝置的適用性。結(jié)果表明,懸掛式水基型滅火裝置對不同類型的電池火災(zāi)均具有一定的撲救效果,但需要根據(jù)電池類型調(diào)整滅火參數(shù)。

未來發(fā)展趨勢:

未來,懸掛式水基型滅火裝置在撲救電池火災(zāi)方面的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

  1. 新型高效滅火劑的研發(fā): 研發(fā)具有低電導(dǎo)率、高冷卻效率、無毒無害的新型水基型滅火劑,以提高滅火效果,降低安全風(fēng)險(xiǎn)。納米技術(shù)、生物技術(shù)等新興技術(shù)有望為新型滅火劑的研發(fā)提供新的思路。

  2. 智能滅火控制系統(tǒng)的開發(fā): 開發(fā)能夠根據(jù)火災(zāi)類型、火災(zāi)規(guī)模、環(huán)境參數(shù)等因素,自動(dòng)調(diào)整噴灑參數(shù)的智能滅火控制系統(tǒng),以提高滅火效率,降低滅火成本。人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)將為智能滅火控制系統(tǒng)的開發(fā)提供技術(shù)支撐。

  3. 多功能滅火裝置的集成: 將懸掛式水基型滅火裝置與其他滅火技術(shù)相結(jié)合,例如注入惰性氣體、噴灑冷卻凝膠等,形成多功能滅火裝置,以提高滅火效果,降低復(fù)燃風(fēng)險(xiǎn)。

  4. 電池火災(zāi)早期預(yù)警技術(shù)的應(yīng)用: 將電池火災(zāi)早期預(yù)警技術(shù)與懸掛式滅火裝置相結(jié)合,能夠在火災(zāi)初期及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情,并迅速啟動(dòng)滅火程序,避免火災(zāi)蔓延。

結(jié)論:

懸掛式水基型滅火裝置作為一種自動(dòng)滅火系統(tǒng),在撲救電池火災(zāi)方面具有快速響應(yīng)、定點(diǎn)滅火、無人值守等優(yōu)勢。通過選擇合適的水基型滅火劑,優(yōu)化噴灑參數(shù),并結(jié)合其他滅火技術(shù),可以有效抑制電池火災(zāi)的蔓延,降低人員和財(cái)產(chǎn)損失。未來,隨著新型高效滅火劑的研發(fā)、智能滅火控制系統(tǒng)的開發(fā)、多功能滅火裝置的集成以及電池火災(zāi)早期預(yù)警技術(shù)的應(yīng)用,懸掛式水基型滅火裝置將在電池火災(zāi)的安全防控中發(fā)揮更加重要的作用。





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