廚房設備滅火裝置

在介紹廚房滅火系統裝置前，我們來分析一下廚房火災。 
1　廚房火災危險性分析 
預防火災的有效手段是隔離可燃物與點火源。在日常生活中的嚴禁燃火就是這個道理。但廚房內無法采用這種最有效的手段, 其原因是廚房在操作時, 點火源與可燃物始終同時存在, 發生火災可能性比較高。 
廚房火災發生有3 種可能的情況:  
(1) 油鍋內的食用油因溫度升高達到自燃溫度而燃燒, 引發火災;  
(2)廚房灶臺燃料泄漏而引發火災; 
(3) 排煙罩或者排煙道內累積的油污遇明火而著火。 
廚房的動植物油火災為K 類火災, 其火災有自身的特點, 滅火應采用專用滅火劑, 滅火機理應是化學滅火為主, 并隨后伴有冷卻功能, 通常采用滅火劑是濕式或干式化學滅火劑, 水冷卻。 
動植物油的主要成分是甘油三酯, 植物油稱為油,而動物油通常稱作脂肪。其密度為0. 95～ 0. 98 gömL ,不溶于水, 火災時遇水易產生噴濺。  
食用油的火災特點: 
(1) 食用油自燃溫度較高, 一般自燃溫度為350～380 ℃, 在烹飪中一旦溫度失控就會產生火災;  
(2) 食用油火災易復燃, 食用油一旦發生火災, 燃燒速度較其他可燃液體燃燒更快, 2 m in 后油面溫度可達400 ℃。 
食用油在溫度超過350 ℃后會發生化學反應, 生成自燃溫度為65 ℃的可燃物, 大量的試驗證明只有溫度降低到33 ℃以下時, 食用油才不會發生復燃。 高溫食用油的火災危險性更大, 所以廚房火災的滅火工藝應采用先滅火后防止復燃冷卻。 
因食用油的火災特性, 導致廚房火災的特殊性, 致使廚房火災發生幾率較高, 為有效的防止廚房火災, 減少廚房火災損失, 特別是廚房的連續商業的間接損失,在一定規模的商業廚房設置廚房專用滅火裝置是極為有必要的。 
2　廚房專用滅火劑的滅火機理 
由于廚房食用油火災是K 類火災, 應采用專有滅火劑, 無論是濕式還是干式, 一般都含有能與食用油起皂化反應的物質。國際上較早的開發出廚房專用滅火裝置的公司是美國AN SUL 公司, 其專利產品也含有能起皂化反應的堿金屬物質。我國從20 世紀90 年代末開始自行研制廚房專用滅火設備, 目前國內開發的產品有細水霧滅火系統、輕水泡沫滅火系統和皂化反應泡沫專用滅火系統3 種滅火劑, 3 種滅火劑都能滅火,細水霧的滅火機理是冷卻和局部窒息, 輕水泡沫是隔離滅火。 
食用油一般有加氫反應和水解反應, 而水解反應又可分為堿性水解反應和酸性水解反應, 堿性水解又稱為皂化反應。加氫反應要高溫高壓加鎳催化劑才能進行, 而水解反應在100 ℃左右就能進行, 最低70 ℃能起化學反應, 因此火災時食用油可進行水解皂化反應。 
皂化反應的產物脂酸鈉在常溫是白色粉末狀固體, 微溶于水, 能迅速溶于熱水。皂化反應產生的硬脂酸堿金屬化合物為雙極性物質, 一極與油相溶, 另一極與水相溶, 且該物質能產生泡沫, 致使油的表面形成一層可靠的泡沫隔離層, 隔絕空氣與高溫食用油, 起到滅火的作用, 滅火后隨之而來的冷卻水進一步冷卻食用油, 鍋內的高溫食用油通過牢固皂化泡沫層加熱泡沫層上的水, 使水蒸發從而起到冷卻鍋內食用油的作用,防止油復燃。 
食用油火災特性: 一是燃點高; 二是火災時產生自燃溫度很低的化學物。因此, 廚房專門滅火裝置應具有冷卻功能, 防止復燃 
3　產品研發 
3. 1　滅火裝置 
北京中置天龍科技發展有限公司從2004 年開始研發廚房專用滅火裝置, 遵循設備應符合廚房火災特點, 前期滅火后期冷卻防止復燃的原則。 
考慮系統的經濟性, 專用滅火劑的噴放采用固定氣體滅火系統的方式, 用高壓氮氣作動力推動滅火劑噴放, 冷卻采用自來水系統直接冷卻。通過取得幾項專利而開發出滅火裝置的機械系統。并滿足既能噴放藥劑又能噴放自來水的功能, 主要部件是系統啟動裝置和專用滅火劑與水的轉換裝置。 
系統的噴頭必須既滿足噴放滅火劑的要求, 又要滿足噴放自來水進行冷卻的功能, 而且還應有防止使食用油外濺的功能, 因此噴頭有其特殊性能。 
廚房專用滅火裝置的部件很多, 它是由滅火劑儲瓶與機械驅動裝置、關斷燃料閥機構、霧化噴頭與管網、感溫易熔金屬探測器與控制管路、手動應急啟動、等組成。該系統可24 h 對廚房灶臺、集油煙罩、排煙管道進行全方位的消防保護。但重要的研發部件是系統啟動裝置, 滅火劑轉換裝置以及兩用噴頭等。 
3. 2　專用滅火劑 
該滅火劑經試驗驗證滿足美國UL 的試驗要求和GA 498- 2004《廚房設備滅火裝置》的技術規定。 
3. 2. 1　試驗準備 
(1) 試驗采用直徑550 mm、深度150 mm、油面高度100mm 的炒鍋, 試驗用油采用食用色拉油。加熱源為液化石油氣爐。 
(2) 炒鍋放于2 只噴嘴之間, 噴嘴間距700 mm , 噴嘴安裝高度1 200mm , 管道長度6 000mm。(噴嘴為霧化噴嘴) 
(3) 使用的食用油為燃點不低于357 ℃的色拉油。 
3. 2. 2　試驗滅火劑 
(1) 采用水直接滅火; 
(2) 采用動植物油專用滅火劑滅火; 
(3) 采用動植物油專用滅火劑滅火, 隨后采用自來水冷卻降溫防止復燃。 
3. 2. 3　試驗結果 
色拉油自燃后關閉火源, 燃燒2 m in 后執行滅火。 
(1) 直接噴水滅火, 水通過專用滅火裝置的專用噴頭, 形成水噴霧, 20 m in 左右才能達到滅火要求。 
(2) 僅噴動植物油專用滅火劑滅火; 約3 s 后, 明火熄滅, 此時測量油鍋內的溫為355 ℃; 容易復燃。 
(3) 先采用動植物油專用滅火劑滅火, 約3 s 后, 明火熄滅, 后加水噴霧冷卻降溫。噴水5 m in 后, 測量油鍋內的溫度為85 ℃, 繼續噴水15 m in, 測量油鍋內的溫度低于30 ℃, 油鍋不能復燃。 
由實驗看出, 對高溫油鍋引發的廚房火災最有效的滅火方法是: 發生火災時, 立即自動切斷燃料供應,阻止進一步的燃燒, 噴射專用滅火劑在食用油表面形成一層皂化膜實施滅火, 滅火后裝置自動切換成噴射冷卻水霧, 進行大面積的冷卻降低油溫, 防止復燃。 

4　技術法規和選用原則 
4. 1　技術法規 
由于廚房火災形勢的嚴峻和對我國生命財產安全的影響,《建筑設計防火規范》第8. 5. 8 條規定, 公共建筑中營業面積大于500平方米 的餐飲場所, 其烹飪操作間的排油煙罩及烹飪部位宜設置自動滅火裝置, 且應在燃氣或燃油管道上設置緊急事故自動切斷裝置。  
各地政府會根據本地區的特點出臺相應的技術措施, 規范廚房滅火裝置的應用, 如四川省地方標準DB51öT 592- 2006《廚房設備細水霧滅火系統設計、施工及驗收規范》規定, 高層建筑內營業性餐廳的營業面積為200 平方米 和多層建筑內營業性餐廳的營業面積為500 平方米 應設置廚房專用滅火裝置等。 
4. 2　選用原則 
廚房滅火系統裝置的選用是依據裝置的滅火性能、滅火劑的毒性、是否影響商業繼續服務等綜合因素來確定。 
廚房專用滅火裝置能快速滅火, 使火災的直接和間接經濟損失最小, 不會造成因火災而產生商業的不連續性。 
滅火劑應無毒性。采用無毒的皂化反應的滅火劑和水是最佳的滅火劑, 泡沫蛋白和水成膜泡沫最好不要采用。 
選擇的滅火裝置和滅****劑應是不會造成商業中斷的, 這樣可以減少火災的間接損失。 
總之, 廚房專用滅火裝置的選擇, 目的是盡可能的減少火災后的損失。 
5　結　論 
從我國經濟和旅游業發展看, 我國餐飲業必將有巨大的發展空間, 為遏制餐飲業火災的增長趨勢, 在一定規模的商業餐廳的廚房應設置廚房專用滅火設施。 
廚房食用油火災為K 類火災, 其特點是燃點高, 且一旦著火后極易復燃, 通常采用專用滅火劑, 國際上的專用滅火劑一般含有能皂化反應的堿金屬物質。 
廚房專用滅火裝置應具有滅火和冷卻雙重功能,以針對食用油的特殊火災特點。提出了我國開發廚房專用滅火設備的特點或藥劑特點。 
廚房滅火系統裝置的選擇應根據滅火功能、滅火劑毒性和商業繼續服務性能確定。