[发明专利]洁净化学液体灭火剂临界灭火浓度测试方法及试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种灭火剂灭火性能测试方法及试验装置，特别涉及一种洁净化学液体灭火剂临界灭火浓度测试方法及试验装置。

背景技术

自哈龙灭火剂因环境问题被淘汰后，世界各国都在研发新型哈龙替代物。目前科研人员已摆脱了原先在卤代烷类化合物中筛选哈龙替代物的思路，正在从可在对流层降解的含溴烯烃类、氟化酮类等洁净化学物质中寻找性能优异的环保型哈龙替代灭火剂，譬如，2-溴-3,3,3-三氟烯烃(CF₃CBr＝CH₂)是一种不饱和烃，当其释放到大气环境中后，碳碳双键在大气中氢氧自由基的攻击以及光解、热解的作用下，非常容易分解，在大气中存留时间仅为几天，不会进入臭氧层对其造成破坏，也不会产生温室效应。十二氟-2-甲基戊烷-3-酮(CF₃CF₂COCF(CF₃)₂)是一种氟化酮类物质，其ASHRAE化学代号为FK-5-1-12，它在大气中的存留时间为5天，臭氧耗损潜能值(ODP)值为零，全球温室效应值(GWP)值仅为1，也不会破坏大气环境，并且具有毒性低、易储存、灭火后无残留等特点。因此，从环保性能方面考虑，这些灭火剂被公认为是最具推广应用前景的新型哈龙替代灭火剂。

在进行哈龙替代灭火剂筛选过程中，除了要考虑灭火剂的环保性能，灭火性能也是必不可少的考核指标，其中，临界灭火浓度是衡量灭火剂灭火性能的重要参数，同时也是灭火剂实际工程应用的基础数据，因此，采用科学的方法测试出各种新型灭火剂的临界灭火浓度十分必要。国内外在测试哈龙及其替代灭火剂的临界灭火浓度时，通常是采用杯式燃烧器试验装置，但是现有杯式燃烧器试验装置及其测试方法只适用于常温下为气态的灭火剂，而含溴烯烃类、氟化酮类等新型洁净化学灭火剂的沸点相对较高，常温下通常为液体，例如，2-溴-3,3,3-三氟烯烃的沸点为34℃，十二氟-2-甲基戊烷-3-酮的沸点为49℃，基于现有杯式燃烧器试验装置及方法无法进行测试。因此，当前亟需一种适用于洁净化学液体灭火剂临界灭火浓度的测试方法及试验装置。

发明内容

鉴于现有灭火剂临界灭火浓度测试技术的不足，本发明提供一种可操作性强、测试精度高的洁净化学液体灭火剂临界灭火浓度测试方法及试验装置，解决缺乏洁净化学液体灭火剂临界灭火浓度测量手段的难题，具体技术方案是，一种洁净化学液体灭火剂临界灭火浓度试验方法，其特征在于：方法包括以下步骤，

㈠、液体灭火剂质量流量标定

采用电子天平和计算机，以每秒1次的频率实时采集记录锥形瓶内液体灭火剂的质量变化，确定不同蠕动泵转速下的液体灭火剂质量流量。

㈡、临界灭火参数测试

以一定的流量向汽化腔和混合器内部通入空气，同时启动数据采集器和温度控制器，将加热温度设定在液体灭火剂沸点加30℃以上，待汽化腔内部达到设定温度时，点燃标准燃料，预燃60s-120s；然后，启动蠕动泵，以恒定转速向汽化腔内注入液体灭火剂，如果液体灭火剂与火焰作用时间超过15s仍未灭火，则逐渐增加蠕动泵转速，提高液体灭火剂流量，直至火焰熄灭，记录蠕动泵转速、空气流量及温度等参数，在液体灭火剂流量调整后，应至少等15s，以保证新比例的液体灭火剂和空气能到达燃烧杯位置，每个空气流量下重复测试三次，灭火剂质量流量取三次平均值；

㈢、液体灭火剂体积流量计算

V_ext＝60Q_extS

式中：V_ext-液体灭火剂体积流量，单位L/min；Q_ext-液体灭火剂质量流量，单位g/s；S-实验温度下灭火剂过热蒸汽的常压比容，单位m³/kg，可根据Peng–Robinson实际气体状态方程计算，也可通过实验测试确定；

㈣空气体积流量校正

空气流量校正公式：

Vair=TV0T0]]>