由于火災類別的特性和消防形式的適用性，許多場所或部位不能采用水消防形式，而適宜采用氣體滅火或干粉滅火的消防形式。隨著消防標準的提高，新的消防技術、消防產品的不斷成熟，超細干粉滅火系統在帶電設備火災中的應用日趨普遍。本文結合工程實例，對超細干粉滅火系統進行全面闡述。

1  起細干粉滅火劑滅火機理

超細干粉滅火劑滅火機理主要是化學滅火，其次是物理滅火。

超細干粉滅火劑的主要特點是可以自然防潮，具有良好的松散性、彌散性和電絕緣性，并具有獨特的抗復燃性能，對深位火災尤其有效，其滅火效率是普通干粉滅火劑的6~10倍左右。具體體現在以下幾個方面:

(1)有效抑制有焰燃燒

作為一種鏈式反應，在有焰燃燒過程中燃料分子在燃燒產生的高溫作用下被活化，在有氧條件下產生大量自由基或活性基團，在此類具有高能量的自由基傳播反應基礎上，燃燒過程持續進行。在常壓氮氣驅動下，超細干粉滅火劑噴射后與火焰充分混合，滅火組分迅速捕獲燃燒自由基，使得燃燒反應產生的自由基消耗速度大于產生速度。由于缺乏燃燒所必需的活性自由基，燃燒鏈式反應過程即告終止，火焰迅速熄滅。

(2)對表面燃燒的強窒息作用

超細干粉滅火劑對撲滅有焰燃燒有很好的速率和效率，而且對一般固體物質的表面燃燒(陰燃)有很好的熄滅作用。當超細干粉滅火劑與高溫燃燒物表面接觸時，發生一系列化學反應，在固體表面的高溫作用下被熔化并形成一個玻璃狀覆蓋層將固體表面與周圍空氣隔絕，使燃燒窒息。

(3)吸熱和稀釋作用

超細干粉滅火劑噴射時產生的高濃度粉末與火焰相混合，產生的分解吸熱反應能夠有效吸收火焰的部分熱量，而分解吸熱反應產生的一些副產品，如二氧化碳、水蒸氣等，對防護區的氧濃度具有稀釋作用，使火的燃燒反應減弱。

2  超細干粉滅火劑與普通干粉滅火劑的比較

(1)滅火劑粒徑不同

根據干粉滅火機理，干粉越細滅火效率越高。普通干粉平均粒徑20~60µm，而超細干粉平均粒徑小于20µm(部頒標準)。

(2)滅火效率不同

消防理論和試驗證明，普通干粉滅火劑只有20%的細微粉末能夠發揮滅火作用，粗的部分只起到穿透火場的作用，而超細干粉滅火劑能夠迅速與火焰發生反應，幾乎全部可以發揮滅火作用。普通干粉滅火劑的滅火濃度為650 g/m³以上(國家標準)，而超細干粉滅火劑的滅火濃度最低僅64.4650 g/m³時，所以，超細干粉滅火劑的滅火效率是普通干粉滅火劑的6~10倍。

(3)滅火方式不同

普通干粉滅火劑因其顆粒粗、沉降快、全淹沒效果差，一般只適用于局部應用滅火。超細干粉滅火劑在空氣中懸浮時間較長，可以象氣體一樣繞過障礙物滅火，因而全淹沒效果好，粉霧還具趨熱性，能夠主動捕捉燃燒基，適用于相對封閉的空間滅火，同時也適用于敞開式空間的局部應用滅火。

(4)滅火劑配方不同

普通干粉滅火劑的滅火成分是磷酸銨鹽，易吸潮結塊，對保護對象具有一定的腐蝕性，滅火后的殘留物較難清除。目前，普通干粉滅火劑的制備工藝為硅油包裹，雖然在一定程度上解決了流動性和吸潮結塊等問題，但因硅油受熱后會熔化(55°C)，所以，有效使用期為1年，即每年更換藥劑。超細干粉滅火劑是一種能夠整體防潮的礦物質，無硅油包裹，具有很好的流動性和電絕緣性，對保護對象無腐蝕，對人體無任何剌激，滅火后殘留物易清除，有效使用期提高到5年以上。

環保部門和藥檢部門的檢測結果表明，超細干粉滅火劑對大氣臭氧層耗減潛能值(ODP)為零，溫室效應潛能值(GWP)為零， 對人體皮膚和呼吸道無剌激，對保護對象無腐蝕，無毒無害。滅火后的殘留物易清理，可廣泛應用于生產和生活的各種場所。

(5)抗復燃效果不同

雖然普通干粉滅火劑與超細干粉滅火劑的滅火機理相同，但在實際應用中，由于滅火劑的覆蓋厚度、松密度等，影響抗復燃效果，尤其是A類深位火災。超細干粉滅火劑是目前國內唯一針對深位火災進行過多項滅火試驗，并取得國家權威部門檢驗合格的產品，其覆蓋層因粉末的粒徑更細，隔絕空氣效果顯著，而且在滅火劑中添加有阻燃成分，抗復燃效果好。

3  超細干粉滅火系統適用范圍

3.1  適用火災類別

A類火災:如棉、木、麻、紙、橡膠、塑料、 煙草等可燃固體火災;

B類火災:如原油、重油、柴油、汽油、有機溶劑等可燃液體、可熔化固體火災;

C類火災:如煤氣、天然氣、乙炔等可燃氣體火災;

D類火災:如三乙基鋁等金屬火災;

E類火災:如機房、變電站、電纜隧道、電纜夾層等帶電設備火災。

3.2   適用場所

超細干粉滅火系統對帶電設備火災有較好的滅火性能。

電器、電纜的電氣火災是工業消防中最具代表性的消防難點，電氣設備、電氣設施能否安全運行，關鍵就在電器、電纜的安全?？刂剖摇C柜間、電纜隧道、電纜夾層因空間狹長，障礙物較多，內部可燃物復雜(絕緣材料種類較多)，發生火災時高溫濃煙積聚，撲救火災難度較大。

(1)致災成因多

控制室、機柜間、電纜夾層內的電器、電纜是主要的可燃物。通過分析火災案例，引起電器、電纜火災的主要原因是電器長時間使用導致元器件發熱，以及電纜中間頭制作質量不良、壓接頭不緊等導致接觸電阻過大，產生極大的熱量引起的。電纜運行中溫度較高，纜芯正常工作溫度為50~80 °C。長時間在高溫下工作，易使絕緣材料老化，中間接頭被氧化而被引燃也經常發生。

(2)火災蔓延迅速

電器、電纜一旦著火，如果電源貫穿墻壁、樓板孔洞處沒有采取防火封堵措施，豎井產生煙囪效應，使燃燒更加猛烈，火勢迅速蔓延，另外，由于著火產生大量的煙氣和熱量，撲救困難，則燃燒持續時間長，往往損失慘重。

4  無管網懸掛式貯壓超細干粉滅火系統

4.1  組成

無管網懸掛式貯壓超細干粉滅火系統由滅火裝置、熱敏線等組成。其中，滅火裝置由超細干粉滅火劑貯罐、超細干粉滅火劑、噴頭、感溫元件、熱引發器、壓力指示器組成，如圖1所示。

4.2   啟動方式

啟動方式一般有3種:感溫元件溫控啟動、熱引發啟動和電引發啟動。

(1)感溫元件溫控啟動

火災時，當環境溫度超過噴頭感溫元件公稱動作溫度，玻璃球受熱膨脹破裂，噴頭上的壓板受貯罐內壓力推動脫落，超細干粉滅火劑在驅動氣體作用下快速噴射滅火。

(2)熱引發啟動

當防護區滅火裝置器具數量較多，或者火災時防護區環境溫度上升較慢，滅火裝置采用熱引發啟動方式啟動。火災時，明火引燃敷設在保護物上的熱敏線，瞬間將熱源傳遞到滅火裝置，啟動器動作，玻璃球感溫元件受熱膨脹破裂，開啟噴頭噴射超細干粉滅火劑滅火。

(3)電引發啟動

當防護區采用火災報警控制系統時，滅火裝置可采用電引發啟動方式啟動。火災時，火災報警控制系統探測到火情，經報警滅火控制器確認并發出滅火指令給模塊，輸入輸出模塊動作接通滅火裝置上的電子啟動器電源，致使玻璃球感溫元件受熱膨脹破裂，開啟噴頭噴放滅火劑滅火。電引發啟動滅火系統有自動、電氣手動兩種控制方式。

4.3  安裝要求

(1)滅火裝置不得安裝在下列場所或位置:

1) 臨近火源、熱源處;

2) 經常受到振動、沖擊的位置;

3) 容易被雨淋、水澆或水淹處。

(2)滅火裝置固定時，噴頭應朝下，安裝時應注意保護噴頭上的感溫元件及啟動器。

(3)滅火裝置采用焊接或膨脹螺栓固定，裝置應能承受20 kg拉力，確保滅火裝置噴射時不晃動。

5  工程實例

南京揚子石化熱電廠DCS改造工程，機柜間消防采用無管網懸掛式貯壓超細干粉滅火系統。

5. 1  設計規范

(1) 《建筑設計防火規范》(GB 50016-2006);

(2) 《超細干粉滅火劑》(GA 578- 2005);

(3) 《干粉滅火裝置》(GA 602一2006);

(4) 《超細干粉無管網滅火系統設計、施工及驗收標準》（DB 42/294-2004)。

5.2  設計條件

(1) 防護區：機柜間;

(2) 火災類別：E類火災，即帶電設備火災;

(3) 保護對象：電器、電纜及相關設備， 擺放不集中;

(4) 防護區為有限封閉空間，有關參數詳見表1。

5.3  設計方案

按照設計規范和設計條件，防護區選用無管網懸掛式貯壓超細干粉滅火系統，系統由滅火裝置、熱敏線等組成，滅火裝置內充裝經藥檢部門確認對人體無毒副作用的超細干粉滅火劑，因保護對象均處于防護區下部，且保護對象電器、電纜及相關設備擺放不集中，故滅火裝置采用均勻布置的方式懸掛在防護物上方，噴頭沿鉛垂方向朝下。滅火裝置以熱敏線連接實現多具同時啟動，實現全淹沒方式滅火，特別是在無人值守的情況下能快速滅火。滅火裝置自帶感溫元件啟動，在發生火災時，單個滅火裝置在沒有聯動的情況下，感應火場溫度也能自動啟動(防護區溫度超過79 ℃)。當防護區發生火災時，明火點燃熱敏線或達到設定溫度時感溫元件動作，裝置啟動噴射超細干粉，實現全天候監控，無人值守并1秒鐘內滅火，達到早期抑制、快速反應、高效滅火的目的。

5.4  設計計算

《超細干粉無管網滅火系統設計、施工及驗收標準》( DB42/294 - 2004)規定，全淹沒滅火超細干粉用量計算公式(體積法)如下：

M=V×Q×K

式中

M一一設計用量(kg);

V一一防護區的體積(m³) ;

Q一一最小滅火濃度(參照超細干粉的型式 檢驗報告)，滅火濃度是指在101 kPa大氣壓和規定的溫度條件下，單位體積下撲滅某種火災所需滅火劑的量;

K一一滅火裝置配置場所的危險等級調節系數

(重危級：1. 2；中危級：1. 1；輕危級：1. 0)。

《超細干粉元管網滅火系統設計、施工及驗收標準》(DB 42/294- 2004)規定：滅火劑最小滅火濃度為0.100 kg/m³時，電纜溝、電纜夾層、變配電室、通訊機房等場所，滅火劑全淹沒設計濃度不應小于0.12 kg/m³(最小滅火濃度的1.2倍)，則:

M=V×Q×K=720×0.10×1. 2=86. 4(kg)

選用3kg滅火劑無管網懸掛式貯壓超細干粉滅火裝置共30具，單個無管網懸掛式貯壓超細干粉滅火裝置主要性能參數詳見表2，布置示意圖見圖2。