二氧化碳防灭火系统的功能
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/22 13:27:58
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二氧化碳防灭火的机理及效果分析1CO2的物理性质1．CO2常温、常压下是无色略带酸味的窒息气体.CO2不可燃,正常情况下也不助燃.2．CO2在大气中的体积分数仅为0.037%.它在不同的压力、温度条件下有三种形态,即在低温加压下（、2MPa）或高压常温（约8MPa、）下气体可变为液态,液体气化过程中,当温度降到后将形成雪花状的固态干冰（固体碳酸）.3．CO2熔点为(0.52MPa),临界温度为临界压力7.28 MPa,CO2具有升华特性,升华点为(0.1 MPa).4．CO2相对空气密度为1.529,密度为/m3(0.1 MPa),液态CO2的密度随温度的变化而变化较大,时,其密度是/L,在温度为、0.1 MPa下,1t液态CO2体积膨胀约640倍.2液态CO2防灭火机理分析1．窒息氧作用煤的自然发火是煤与氧的氧化反应过程,氧气是氧化反应的必要条件,没有氧气,氧化反应就无法进行.试验结果证明,氧浓度低于8%时失燃,低于3%时,氧化反应彻底被中止,燃烧现象不能持续进行.向发火或具有高温火点的采空区内注入液态CO2立即会形成大量的高浓度CO2,会使采空区内原有O2浓度相对减小,并且由于CO2比空气密度大,重于空气,以及煤体对CO2具有较强吸附作用（吸附量为/kg,而煤对氮气的吸附量为/kg,前者是后者的6倍）等特点 ,很容易替代O2而覆盖煤体燃烧点表面,减少煤体燃烧体表面O2浓度,使O2浓度低于自然发火的临界O2浓度,从而防止煤的氧化自燃,或使已形成的火灾因缺O2而窒息灭火.与此同时,大量的高浓度CO2的扩散会必然会提高采空区内气体静压,进而会降低采空区的漏风量,造成氧化自燃带供氧不足,进而阻止氧化反应的进程.2．冷却降温作用煤的燃烧过程实际就是煤的氧化过程,其氧化速度与供氧有关系,也与温度有关系.煤炭自燃往往经历三个阶段:升温氧化阶段(110),加速升温阶段(140),急速升温阶段(以上).如直接喷注液态CO2时,可使火源明显降温,加速熄灭火源.液态CO2喷入火区空间会瞬间气化,体积将膨胀640倍左右,需要吸收大量热,温度急剧下降到.液态CO2蒸发气化需要吸收577.8×103焦耳／KG的热量.加之煤对CO2极易吸附特点,在吸附过程中将吸附热转移给CO2气体,从而会遏止燃烧的链锁反应.同时扩散采空区内的CO2气体也会吸收氧化反应过程中所产生的热量,降低周围介质的温度,以减缓煤的升温速度,促使煤的氧化反应由于聚热条件的破坏而延缓或终止.3.惰化抑爆作用气化后的CO2在冲淡可燃气与氧的含量过程中,也使火区空间气体惰化程度不断增大,从而使混合气失去可爆性.CO2的惰化作用优于其他惰性气体.在以氮气注入的火区阻爆临界氧浓度为12%,火区内明火被熄灭的临界氧浓度为9.5%；而以CO2注入的火区阻爆临界氧浓度为14.6%,火区内明火被熄灭的临界氧浓度为11.5%.经两者比较,CO2惰气的阻燃、阻爆性能明显优于氮气,两者相差2个百分点以上.