一溴三氟丙烯灭火过程中HF的产生机理及生成量研究

卤烃灭火介质在灭火过程中,受热分解产生的HF不仅对火灾现场的设备具有严重的腐蚀现象,而且对灭火现场的人员存在严重的伤害,故HF的生成量问题一直是卤烃灭火介质评价的重要性能指标之一.一溴三氟丙烯(简称BTP)作为可降解卤烃的一种,被认为是具有重大应用潜力的新一代“哈龙”替代技术,然而,目前对于BTP在灭火过程中HF的产生机理以及生成量预测,尚缺乏深入的认识.本工作首先应用量子化学从头算方法,在B3LYP/6-311＋＋G(d,p)水平上,对BTP在火场作用下的热分解动力学特性进行研究;其次,采用原位光谱诊断方法,对BTP与火焰作用过程中HF的浓度变化进行实时在线测量,全面评估不同工况下燃烧状况和腐蚀性气体的浓度变化情况;再次,以量化计算结果为基础,通过理论分析和实验结果分析,建立HF生成量的理论预测模型;最后,通过对各种实验工况下的实验结果与理论计算结果的比较,验证HF理论计算模型的可靠性;该论文的研究结果表明,火焰温度以及BTP和火焰的接触时间,为影响HF生产量的关键因素;以量化计算结果为基础,结合热分解动力学的理论,构建出的HF生成量模型的计算结果和实验测量结果具有良好的一致性.该论文的研究,可以为优化BTP的系统设计,减少腐蚀性气体的生成量和拓宽BTP的工程应用范围提供基础.