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神秘的飽和蒸汽壓!-氣體滅火漫談

時間:2019-06-12 15:23:52 來源:微信公眾號:消防資源網

石崢嶸:理解了飽和蒸汽壓,就可以更透徹的理解氣體滅火系統!

想真正了解氣體滅火,就必須了解飽和蒸壓。

飽和蒸壓是指在密閉條件中,在一定溫度下,與液體或固體處于相平衡的蒸所具有的壓力。同一物質在不同溫度下有不同的飽和蒸壓,并隨著溫度的升高而增大。

下面,我們以七氟丙烷為例,講解飽和蒸汽壓:

1、假設我們在一個真空的鋼瓶內注入液態的七氟丙烷,七氟丙烷進入鋼瓶后迅速蒸發,鋼瓶內的氣態七氟丙烷壓力不斷升高(為方便理解,我們稱氣態七氟丙烷為七氟丙烷蒸汽),隨著七氟丙烷蒸汽壓力升高,氣相的七氟丙烷分子也不斷地凝化成液相七氟丙烷分子。最終,氣相和液相達到一個平衡狀態,這時的壓力就是七氟丙烷的飽和蒸汽壓。

2、在一定溫度下,某種物質的飽和蒸壓是衡定的,因此,單一貯存七氟丙烷藥劑的儲瓶,即使有泄漏,只要有液態七氟丙烷存在,瓶內壓力就是衡定的,始終等于飽和蒸汽壓。這就是外貯壓式七氟丙烷系統的滅火劑儲瓶不能用壓力表檢測泄漏的原因。

3、在內貯壓系統中,七氟丙烷通過氮氣加壓貯存,七氟丙烷泄漏時氣相空間增加,氮氣壓力降低。如果是氮氣泄漏,氮氣量變小,同樣壓力會降低,因此可以通過壓力表檢測泄漏。

4、較低的飽和蒸壓不利于滅火劑的傳送,需要用惰性氣體(氮氣)增壓,通過氮氣完成滅火劑輸送。

例1:七氟丙烷的飽和蒸壓較低(0.39MPa,20℃),需要氮氣增壓,通過氮氣的推送完成滅火劑輸送;

示例2:二氧化碳的飽和蒸壓較高(5.7MPa,20℃),依靠自身的壓力就可以完成滅火劑的輸送。

例3:IG541包括50%的氮氣和42%的氬氣,使用溫度范圍內始終為氣態,在這個溫度范圍內不存在飽和蒸壓的問題,同樣依靠自身的壓力就可以完成滅火劑的輸送。

 

小貼士:

1、臨界溫度和臨界壓力下的狀態稱為臨界狀態!

2、臨界溫度是能夠使物質由氣相變為液相的最高溫度。

3、臨界壓力是物質處于臨界狀態時的壓力(壓強),就是在臨界溫度時使氣體液化所需要的最小壓力,液體在臨界溫度時的飽和蒸壓就是臨界壓力。

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