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玻璃纤维的灭火防火用途  

2012-08-20 15:31:23|  分类: 玻纤类技术 |  标签: |举报 |字号 订阅

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玻璃纤维是一种性能优良的无机非金属材料,具有拉伸强度高、耐高温、不燃和很好的化学稳定性等特性。由于玻璃纤维的这些特性,它除了被广泛地用作增强材料外,还可用作高温过滤材料、隔热保温和防火灭火材料。玻璃纤维的灭火防火作用主要在工业和民用两个方面。
    一、玻璃纤维防火
    玻璃纤维防火主要利用玻璃纤维的不燃性和耐高温性能,其用途十分广泛。
    船舶业、大型纲结构焊接制造企业、电力维修部门等作业的现场,电焊、气割是明火作业,有高温、高压、易燃易爆等特点,所以必须用不燃性材料如玻璃纤维制品进行防护,围住操作现场,防止火星外溅,防止弧光外泻,将易燃和易爆物品隔离和阻断,使人的生命安全和财产安全得到保障。不燃空调管采用玻璃纤维增强无机材料制作,遇火不燃,无烟、无味、耐腐蚀、使用寿命长,从根本上解决了玻璃钢风道易腐蚀、使用寿命短的难题,广泛应用在纺织、化工、冶金、剧院、军工等的空调通风系统。玻璃纤维制作的消防头盔,佩带舒适,护颈、消防,适应长时间佩带,在化学冲击和极端高温情况下使用效果极佳,适用于建筑物的消防。玻璃纤维和无机粘结剂制成的新一代防火材料,可以加工成无机耐火槽盒、隔板,为不燃材料,在1000℃火焰作用下,不变形,不爆裂,耐火达lh以上,防火性能具有先进水平,可在潮湿,含烟雾,含化学气体的环境下使用,从根本上解决了难燃玻璃钢要烧,钢铁制品易腐蚀的难题,用该种材料制作的电缆用防火包形状如枕头,外部是玻璃纤维的编织物,内部填充特种耐火、隔热材料和膨胀材料,防火,具有不燃性,耐火极限可达2小时以上,在高温下膨胀凝固,形成一种隔热、隔烟的密封,防火抗潮性好。防火包可用于
电力、冶金、邮电、电信等工矿企业、高层建筑以及地下工程电缆贯穿孔洞处作防火封堵。根据现代建筑消防要求,地下停车场或大型商场等两个防火分区之间必须设防火分隔。因为有车辆进人、人员和货物流动。不能使用固定防火墙,只能设置防火毯、防火帘达到防火隔离目的。
    用经过处理的玻璃纤维织造成缎纹织物或破斜纹织物制作防火毯,通常使用的是3/5缎纹或1/3破斜纹,因为保护物品时对玻璃纤维布要求柔软性好;厚度为0.4-0.8mm;因为要求尽量隔绝空气,尽量采用最大经纬密,使透气量尽量小。
    玻璃纤维防火毯通常采用中碱玻璃纤维,因为中碱玻璃纤维既满足防火要求,价格又比较低廉,材料有着很广泛的来源。中碱玻璃纤维防火毯能耐550℃的高温,对皮肤无刺激,在船架构造、船舶的修理、电力维修、油、气等石油化工和金属等须隔热、绝缘及需要焊接的地方,表现出了很好的适应性。它们能很好地保护物体远离热力点及火花区,并彻底阻止燃烧或隔离燃烧。
    二、玻璃纤维灭火
    随着我国城乡居民生活水平的提高,现代家庭中各种用品用具逐渐多样化,这些物品大部分由C、H、O、N、S等元素组成,属可燃性或毒性物质,这些物品的添置为火灾的扩大蔓延提供了条件。家庭火灾从初期发展到猛烈阶段的过程中,室内温度迅速升高,氧含量越来越少,可燃物逐渐以不燃烧为主,燃烧产生大量浓烟、单纯窒息性二氧化碳和化学性毒气。家庭火灾的两大原因一是用火不甚,二是用电不甚。用火引起的火灾主要发生在厨房。厨房一般建筑面积小,物品密集,用火次数频繁,易发生火灾事故。如油炸食物时,油过多或锅不稳使油溢出,遇明火燃烧;炒菜时,人离开导致食物被烤焦并最终被引燃;并液化气罐离灶太近且无隔离物时还有可能引燃液化气罐口。家用电器在使用过程中会因为本身的质量问题和电器通电、断电、接地保护措施不完善而发生漏电、短路等现象,使电器内部电压突然升高、电流突然增大而导致燃烧或爆炸。另外线路老化、裸露、接头松动、私拉乱接等家庭中常见的违章用电,都容易导致线路和电器因短路、接触电阻过大或过负荷引起火灾。
    玻璃纤维灭火毯,欧洲标准EN 1869提供的定义为:一种柔韧的片状材料,通过隔绝空
气来扑灭小规模的火焰。
    玻璃纤维在灭火方面的用途主要有两个:其一是隔绝火焰,火焰燃烧时,能以很快的速度向四周传播,这时,如果燃烧区和非燃烧区用玻璃纤维做一个防火帘隔开,就能有效地阻止火焰的蔓延;其二是灭绝火焰,火焰燃烧必须在有足够氧气的条件下,玻璃纤维不燃烧,用玻璃纤维制作出可以隔绝空气的织物,就能使火焰因得不到足够的氧气而熄灭。
    国内现有的防火、灭火产品多为经氯化按饱和溶液等处理的棉布、NOMEX、BASOFIL、KEVLAR、碳纤维等等,其中有些经化学处理的防火布对人体有害,且时间久了会失去防火功能,而NOMEX等纤维价格昂贵,国内的生产力有限,所以玻璃纤维是一种性能优良、价格低廉的灭火产品,具有广阔的发展前途。发达国家如德国、法国、荷兰等都已明文规定厨房、餐厅必须配备灭火毯,玻璃纤维灭火毯在国际上也将会有越来越大的市场。家用玻璃纤维灭火毯就是通过研究玻璃纤维机织物的性能,使其能隔绝空气,最终达到扑灭小规模火焰的要求。
    为了确保人们家庭的安全,提高生活质量,开发家用灭火产品势在必行。而玻璃纤维与其他一些具有防火、灭火功能的材料相比,价格低廉、性能优良。其中玻璃纤维灭火毯的开发意义重大。
    利用系统工程霍尔三维结构理论中逻辑思维思对灭火毯进行设计需如下步骤:(1)摆时问题,灭火毯利用玻璃纤维不燃的特性,其主要作用应为隔绝空气,阻止燃烧的继续,所以关键指标是透气量;(2)确定目标,寻找最佳的透气量指标值,使其满足灭火性能要求的同时,生产效率尽量高,生产难度尽量低;(3)系统综合,收集能达到目标——玻璃纤维布灭火的若干方案,方案应考虑织物组织、纱线品种、玻璃纤维浸润剂、经纬密度和厚度等因素;(4)系统分析,对各个方案进行分析、比较,认清方案的品质;(5)系统评价,根据目标对方案作出评价;(6)决策,选择行动方案;(7)实施,对选定的方案具体实施。
    研究实施应首先设计织物结构,寻找满足灭火性能要求的织物组织与厚度,从已有的按用户要求生产的防火布开始做试验,又设计了透气量从1.5-14cm3/cm2.s,厚度从0.45-1.0mm,组织分别为1/3破斜纹、3/5纬二重、平纹的三种玻璃纤维布,按EN1869标准做灭火性能试验。然后应做纬密对比试验,寻找最佳的纬密参数,在织物组织满足要求的前提下,将玻璃纤维布的纬密下降0.5、1根/cm,测试透气量后按EN 1869标准做灭火性能试验。
    灭火毯的性能测试有灭火性能测试和电性能的测试两项。(二)灭火性能的测试。测试前将灭火毯放置于温度为(20±10)℃,相对湿度为(60±10)%的空气中调湿48h,在此过程后,灭火毯不得暴露于其他的气氛中超过5min。将符合标准的食用豆油或菜子油倒人内径(345±5)mm,高度(100±5)mm的油盘内,在油盘的下部采用煤气加热,测量油中间的温度,每分钟上升10℃,在25-35min内开始自燃。关掉煤气,让其自燃2min,然后将灭火毯完全覆盖在油盘上,这样灭火毯的中央可以和油盘的中央接近。在自燃17min后拿走灭火毯,观察火焰是否熄灭。如果移走灭火毯以后看不到火焰,或移走灭火毯3mm内不再自燃,即可认为火焰已熄灭。测试结束后会有一些残油,因此火焰不是因为缺少油而熄灭。(2)电性能的测试。灭火毯的电阻测试是在金属台面形成的阴极和一块长方形导电平板形成的阿跤阿进行,长方形导电板的尺寸为450mmx150mm,带有绝缘把手,总重量为(5.0±0.25)kg,用兆欧计测试
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