DMMP对惰性气体及全氟己酮临界灭火浓度的影响

梁天水,刘德智,王永锦

(郑州大学力学与安全工程学院，河南 郑州 450001)

哈龙灭火剂能破坏臭氧层，会造成严重的环境污染问题，国际上在20世纪90年代开始已逐步淘汰哈龙灭火剂。在过去十多年里，开发出替代哈龙灭火剂的品种是消防领域的重要研究方向。鉴于甲基膦酸二甲酯(Dimethyl Methylphosphonate,DMMP)作为一种阻燃剂表现出优秀的阻燃性能，研究人员对其开展了灭火效果的研究。如Korobeinichev等使用平板燃烧器研究了在DMMP作用下氢气火焰的温度变化情况，并利用分子束质谱技术分析了OH、PO、HOPO等物种在火焰中的分布情况，结果表明在添加DMMP的情况下，最大火焰温度升高，且火焰温度随着DMMP浓度的增加而增大；Glaude等利用DMMP、TEP等典型有机磷化合物燃烧过程的燃烧机理，模拟了DMMP在氢气火焰的燃烧过程，结果表明添加DMMP后，整体反应速率提高，并证明自由基反应的放热作用导致其反应速率提高，说明添加少量DMMP能够提高燃烧温度并加快反应速率。上述研究结果显示添加DMMP不利于灭火。但另一方面，添加DMMP对灭火剂的阻燃效果会产生积极作用。如Korobeinichev等证明了DMMP在燃烧过程中，火焰中存在HOPO、HOPO，两者与H、OH自由基反应，导致火焰中H、OH自由基的浓度降低；Li等通过实验和数值研究，评估了DMMP对甲烷预混火焰燃烧速度的影响，结果表明添加DMMP能够降低火焰的层流燃烧速度，并且当DMMP浓度超过0.9%时，OH自由基浓度基本保持不变，说明添加DMMP与CO形成的混合气体对火焰燃烧具有较好的抑制作用；Bouvet等使用杯式燃烧器研究了DMMP与CO混合气体的灭火性能，并与哈龙1301的灭火性能进行了对比，结果表明当DMMP浓度为0.5%时，CO临界灭火浓度降低至4%，低浓度下DMMP与CO混合气体的灭火效果优于哈龙1301。……