آتش سوزی های فلزی قابل احتراق - طبقه بندی شده به عنوان آتش سوزی های کلاس D - نشان دادن برخی از خطرناک ترین و از نظر فنی چالش برانگیز برای تیم های سرکوب آتش سوزی. فلزات مانند منیزیم، آلومینیوم، تیتانیوم، سدیم و لیتیوم در دمای بسیار بالا، اغلب بیش از ۲۰۰۰ درجه فارنهایت (1،100 درجه سانتیگراد) و می تواند به شدت با خاموش کردن عوامل معمول مانند آب و یا فن آوری های سرکوب اخیر در سیستم های پوشش خشک، به طور موثر، و کاهش این مواد غذایی، و کاهش ایمنی بدن، و سیستم های هوشمند، و کاهش خطرات.

دانلود فیلم های Metal Fires

آتش سوزی های کلاس D شامل فلزات قابل احتراق هستند و توسط شیمی احتراق منحصر به فرد اداره می شوند، بر خلاف احتراق های معمولی (وود، کاغذ، پارچه) یا مایعات قابل اشتعال، فلزات نرخ انتشار حرارت بسیار بالا را نشان می دهند و می توانند احتراق را در جو با غلظت کم اکسیژن حفظ کنند. علل رایج شامل حوادث صنعتی در فلزکاری، ماشینکاری، تولید پودر، تولید و ذخیره سازی یا حمل و نقل فلزات واکنشی است.

واکنش مجدد فلزات به طور گسترده ای متفاوت است، فلزات قلیایی مانند سدیم و پتاسیم واکنش منفی با آب، تولید گاز هیدروژن که می تواند منفجر شود. فلزات زمین قلیایی (magnesium، کلسیم) با شعله های سفید شدید می سوزاند و می تواند با نیتروژن در هوا واکنش نشان دهد.

چرا سرکوب سنتی شکست می خورد

عوامل سرکوب استاندارد اغلب آتش سوزی های فلزی را بدتر می کنند.آب می تواند با سوزاندن منیزیم برای تولید هیدروژن و اکسیژن واکنش نشان دهد، تغذیه آتش یا انفجار کربن بی اثر است زیرا سوزاندن فلزات می تواند احتراق را با شکستن CO2 به کربن و اکسیژن، Halon و مواد پاک به طور مشابه مشکل ساز باشد - آنها ممکن است سوخت را به اندازه کافی سرد نکنند و برخی از فلزات می توانند از عامل، آزاد کردن مواد سمی که به طور سنتی از آن استفاده می شود، به آتش سوزی های شیمیایی B.

روش های سرکوب سنتی و محدودیت های آنها

قبل از نوآوری های اخیر، ابزارهای اولیه آتش سوزی های کلاس D پودر های خشک بودند - به طور معمول گرافیت، تالک، کلرید سدیم، یا به طور خاص فرموله شده مواد فلزی مانند بنفش K (به طور متوسط بدون کربنات پتاسیم) این کار را با شیر دادن به آتش، جداسازی اکسیژن و جذب گرما، اما اغلب دشوار است: پودرها باید به آرامی و حتی برای جلوگیری از سوزاندن ذرات خشک، استفاده شوند، زیرا می توانند ذرات سمی را تمیز کنند، و یا به طور گسترده ای از آن استفاده کنند.

پیشرفت های اخیر در فن آوری های سرکوب

در پاسخ به تقاضای رو به رشد برای راه حل های امن تر و موثرتر - به ویژه در هوافضا، دفاع، تولید خودرو الکتریکی و ذخیره سازی انرژی - محققان و تولید کنندگان چندین فن آوری سرکوب نوآورانه را توسعه داده اند.

پودر های خشک تخصصی

فرمول های پودر خشک جدید فراتر از عوامل ساده است. پودر های مبتنی بر مس، به عنوان مثال، اثربخشی قابل توجهی در برابر طیف گسترده ای از فلزات قابل احتراق نشان داده اند. پودر مس با سوزاندن سطوح فلزی واکنش می دهد تا یک لایه فلزی را تشکیل دهد که دارای یک نقطه ذوب بالاتر است، به طور موثر سطح را آب می کند و اکسیژن را کاهش می دهد. این پودر ها همچنین پیشرفت گرمایی دیگری را جذب می کند - از مخلوط شیشه ای از آب های سدیم، جلوگیری می کند، و باعث ذوب شدن مقدار زیادی از آب شدن نمک می شود.

سیستم های ضد افسردگی گاز Inert Gas Supression Systems

سیستم های گاز بیکار (استفاده از آرگون، نیتروژن یا گاهی هلیوم) برای فضاهای محصور کشش ایجاد می کنند – مانند واحدهای ذخیره سازی باتری، اتاق های پردازش پودر فلزی و محفظه های محموله هواپیما با قرار دادن اکسیژن به زیر سطح مورد نیاز برای احتراق فلزی (اغلب زیر 5٪ O2)، آتش به طور موثر ستاره دار شده است. سیستم های مدرن از سنسورهای سریع و سریع برای تشخیص تجهیزات ایمنی فلزی در استفاده می کنند و تجهیزات حساس در استفاده از این سیستم های گاز در مراحل آلودگی هوا است.

کف های با کیفیت بالا برای آتش های فلزی

فوم های سنتی به سرعت تحت گرمای بالای آتش سوزی های فلزی قرار می گیرند، اما فوم های مقاوم در برابر دما جدید در حال تغییر چشم انداز هستند. این فوم ها شامل سورفکنده های مقاوم در برابر گرما هستند و اغلب با گاز بی اثر یا پودر های تخصصی مخلوط می شوند تا یک پتو چند فاز ایجاد کنند. لایه فوم انتقال گرما را به فلز اساسی و محدودیت های انتشار اکسیژن کاهش می دهد.

پوشش های فناوری نانو و افزودنی ها

مواد مقیاس نانو در حال ادغام در عوامل سرکوب و پوشش برای افزایش عملکرد است. نانوذرات اکسید فلز (به عنوان مثال، آلومینا، سیلیکا) می تواند در پودر های خشک پراکنده شود تا منطقه سطح و جذب گرما را افزایش دهد. نانوپوش ها به سطوح فلزی اعمال شده قبل از احتراق بالقوه می توانند شروع آتش سوزی را با ایجاد یک مانع بادوام که دسترسی به اکسیژن و محققان را محدود می کند تا به طور موثر جذب گاز لوله کشی شود، هنگامی که در معرض یک سیستم لوله های فلزی را تبدیل می کند.

تکنولوژی های نوظهور و مسیرهای آینده

با نگاهی به آینده، چندین تکنولوژی نوظهور قول می دهند که سرکوب آتش سوزی کلاس D را بیشتر تغییر دهند.

تشخیص هوشمند و سرکوب خودکار

شبکه های حسگر یکپارچه که می توانند نشانه های منحصر به فرد آتش سوزی های فلزی را شناسایی کنند – مانند اشعه ماوراء بنفش، افزایش سریع دما یا انتشار گازهای خاص – با سیستم های سرکوب خودکار جفت می شوند، این سیستم ها می توانند بین آتش سوزی های فلزی و غیر فلزی، انتخاب عامل مناسب و الگوی تخلیه، یک آشکارساز شعله نوری تنظیم شده برای خطوط طیفی از سوزاندن منیزیم، باعث کاهش تأخیر در سیستم و کاهش آسیب رساندن به حداقل رساندن آسیب رساندن به سیستم می شود.

عوامل دوستانه محیطی

مقررات زیست محیطی، مانند پروتکل کیوتو و قانون هوای پاک، عوامل را با پتانسیل گرمایش جهانی بالا (به عنوان مثال، هالون) آزمایش می کنند پودر های مبتنی بر زیستی (از نشاسته گیاهی یا چیتو) و آب خشک (یک ماده پودر مانند آب با قطره آب در سیلیکا) برای استفاده در آتش سوزی های اولیه فلزی که به طور مشابه می تواند آب سرد و محلول را سوزاندند، و مواد کم نمکی را مطالعه کند.

همکاری و استاندارد

پیشرفت توسط همکاری بین سازمان های دولتی (به عنوان مثال NFPA، OSHA، FEMA)، رهبران صنعت (به عنوان مثال بوئینگ، تسلا، Northrop Grumman) و آزمایشگاه های تحقیقاتی دانشگاه، استاندارد NFPA 484 برای فلزات قابل احتراق به طور منظم برای ترکیب فن آوری های جدید سرکوب به روز می شود.

مفاهیم عملی و برنامه های کاربردی واقعی جهانی

مزایای عملی این پیشرفت ها قابل توجه است.در صنعت هوافضا، که در آن آلیاژهای تیتانیوم و منیزیم شایع هستند، پودر های خشک تخصصی جایگزین روش های قدیمی تر مبتنی بر ماسه، کاهش زمان پاسخ و به حداقل رساندن آسیب خوردگی به هواپیما در تولید باتری، سیستم های گاز بی اثر در جعبه های دستکش و اتاق های ذخیره سازی برای محافظت از سلول های لیتیوم و سدیم است. 2019 در یک سیستم بازیافت مواد غذایی مایع، نه تنها باعث ایجاد چندین سیستم های تشخیص نمکی و جلوگیری از طریق سیستم های تمیز می شود.

نتیجه گیری

سرکوب آتش سوزی های فلزی قابل احتراق به مراتب فراتر از عصر تلاش های مبتنی بر شن و آب است. امروز، مجموعه ای از فن آوری های پیشرفته - پودر های خشک تخصصی، سیستم های گاز بی اثر، فوم های با عملکرد بالا و عوامل مبتنی بر فناوری نانو - کنترل بی سابقه بر این آتش سوزی های با ارتفاع بالا صنعتی، ادامه تحقیقات به تشخیص هوشمند، عوامل دوستانه، و بهبود استانداردهای ایمنی زیست محیطی، و ایمنی بدن، برای اولین بار از خطرات ایمنی بدن و پاسخ می دهد.

برای مطالعه بیشتر، با انجمن ملی حفاظت از آتش (NFPA) مشورت کنید، دستورالعمل های ایمنی و اداره هوانوردی راهنمایی در سرکوب فلزی هواپیما.