氣體滅火

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幾種常見(jiàn)氣體滅火系統(tǒng)的比較

作者:海灣消防文章來(lái)源：http://m.nesmm.com/ [大中小]

FM200的基本情況：七氟丙烷HFC227ea的化學(xué)分子式為CF3CHFCF3。FM200是一種較為理想的哈龍?zhí)娲?，?duì)大氣的臭氧層沒(méi)有破壞作用，消耗大氣臭氧層的潛能值ODP為零，但有很大的溫室效應(yīng)，其潛能值GWP高達(dá)2050。FM200有很好的滅火效果，并被美國(guó)環(huán)境保護(hù)署推薦，得到美國(guó)NFPA2001及ISO的認(rèn)可。

FM200的滅火機(jī)理：FM200的滅火機(jī)理與鹵代烷系列滅火劑的滅火機(jī)理相似，屬于化學(xué)滅火的范疇，通過(guò)滅火劑的熱分解產(chǎn)生含氟的自由基，與燃燒反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生支鏈反應(yīng)的H 、OH-、O2-活性自由基發(fā)生氣相作用，從而抑制燃燒過(guò)程中化學(xué)反應(yīng)來(lái)實(shí)施滅火。

FM200滅火系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：FM200具有良好的滅火效率，滅火速度較快、效果好，滅火濃度（8-10%）也較低，基本接近哈龍1301滅火系統(tǒng)的滅火濃度（5-8%）。

FM200滅火系統(tǒng)的缺點(diǎn)：作為哈龍?zhí)娲铮艘紤]替代物本身的環(huán)保效應(yīng)，也要考慮替代物自身的急性毒性和滅火時(shí)產(chǎn)生的其他物質(zhì)對(duì)保護(hù)對(duì)象的破壞作用。

1）大量的實(shí)驗(yàn)證明，含氟鹵代烷滅火劑在滅火現(xiàn)場(chǎng)的高溫下，會(huì)產(chǎn)生大量的氟化氫（HF）氣體，經(jīng)與氣態(tài)水結(jié)合，形成氫氟酸（白霧狀），氫氟酸是一種腐蝕性很強(qiáng)的酸，對(duì)皮膚、皮革、紙張、玻璃、精密儀器有強(qiáng)烈的酸蝕作用。美國(guó)海軍實(shí)驗(yàn)室和美國(guó)航天航空局對(duì)FM200做了的大量研究，對(duì)不同規(guī)模和噴放時(shí)間的火災(zāi)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，測(cè)定出哈龍1301與FM200的滅火時(shí)間和滅火時(shí)所產(chǎn)生的HF的濃度。以下數(shù)據(jù)是美國(guó)航天航空局用FM200、哈龍1301滅火劑在1.2m3的分隔空間里進(jìn)行試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果。（滅火劑的濃度是杯式燃燒法濃度的1.2倍）

從試驗(yàn)結(jié)果分析：FM200滅火系統(tǒng)隨著火災(zāi)規(guī)模和噴放時(shí)間的越長(zhǎng)，產(chǎn)生的HF濃度越高，對(duì)精密儀器和設(shè)備的酸蝕作用越強(qiáng)，對(duì)人的皮膚腐蝕作用隨之增強(qiáng)。同時(shí)，因FM200在噴放時(shí)產(chǎn)生“白霧”，具有腐蝕性，在氣體疏散的過(guò)程中具有更大的危害性。

2）FM200自身的設(shè)計(jì)要求：因FM200的儲(chǔ)存壓力為2.5Mpa/4.2Mpa,要求噴嘴的工作壓力為不小于0.8Mpa,所以在輸送距離上受到很大的限制，尤其應(yīng)用于組合分配系統(tǒng)，則較為困難，在消防實(shí)踐上不主張使用組合分配系統(tǒng)，特別是當(dāng)保護(hù)區(qū)多、輸送距離要求長(zhǎng)的工程，更要引起注意?？梢?jiàn)，F(xiàn)M200在有人場(chǎng)所、精密儀器場(chǎng)所和遠(yuǎn)距離輸送場(chǎng)所和使用必須加以注意，對(duì)高溫裂解的產(chǎn)物HF給與重視，以免造成損失。

2、氣溶膠滅火系統(tǒng)（裝置）

氣溶膠的基本情況：氣溶膠用作滅火劑是在近30年才被人們認(rèn)識(shí)、發(fā)現(xiàn)和重視，可分為冷氣溶膠和熱氣溶膠二種。目前，國(guó)內(nèi)廣泛使用的氣溶膠為熱氣溶膠，它是通過(guò)含能滅火劑的燃燒，產(chǎn)生大量的固體微粒和部分氣體，均勻分布在空間內(nèi)，形成氣溶膠，達(dá)到快速高效地抑制火災(zāi)的目的。目前，國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)的氣溶膠均為熱氣溶膠（包括EBM、DKL、氣龍、ZQ、S型、華神等）。氣溶膠的滅火機(jī)理：

1）利用固體微粒在高溫下產(chǎn)生金屬陽(yáng)離子與燃燒反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生活性自由基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，以切斷化學(xué)反應(yīng)的燃燒鏈，抑制燃燒反應(yīng)的進(jìn)行，達(dá)到化學(xué)滅火的效果。

2）利用固體微粒（主要為鉀鹽）分解過(guò)程中產(chǎn)生的水來(lái)吸熱降溫。

滅火方式物理窒息、降低火場(chǎng)溫度滅火為主，化學(xué)滅火為輔化學(xué)滅火為主，物理降溫滅火為輔，滅火后殘留物3mg/cm2

啟動(dòng)方式通過(guò)電流激活催化劑啟動(dòng)通過(guò)電爆管式啟動(dòng)器引燃

出口溫度80℃至160℃左右

保護(hù)對(duì)象范圍：可撲救A、B、C類表面火災(zāi)

綜合造價(jià)：150m3以內(nèi)小空間有優(yōu)勢(shì)

氣溶膠滅火裝置的優(yōu)點(diǎn)：氣溶膠滅火劑由于粒度小，可以繞過(guò)障礙物并在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)較長(zhǎng)時(shí)間的停留，且比表面積大，有很好的滅火效果，既可用于相對(duì)密閉空間，又可用于開(kāi)放空間。尤其因?yàn)闅馊苣z滅火劑為含能材料，其本身不需要?jiǎng)恿︱?qū)動(dòng)，在制造成本上相對(duì)于其他滅火系統(tǒng)有優(yōu)勢(shì)，但目前市場(chǎng)上廣泛使用的氣溶膠滅火劑的穩(wěn)定性還很差，必須經(jīng)過(guò)完善，方能被更好地推廣。

　氣溶膠滅火裝置的缺點(diǎn)：產(chǎn)物為氣、固兩相流，無(wú)法進(jìn)行組合分配的有管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)氣體保護(hù)區(qū)域、空間大的場(chǎng)所綜合造價(jià)將遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他系統(tǒng)，同時(shí)必須聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)，需要很大的啟動(dòng)電流，所占空間過(guò)大：因其產(chǎn)物中的金屬陽(yáng)離子容易于水結(jié)合生成堿性氧化物，并發(fā)生電離，導(dǎo)致電氣設(shè)備受到污染和破壞。

3、超細(xì)干粉滅火裝置

因熱氣溶膠在推廣應(yīng)用中存在“高溫、有毒、微粒懸浮時(shí)間長(zhǎng)”的缺陷問(wèn)題，英國(guó)KIDDE公司的研究人員改變現(xiàn)有的熱氣溶膠形成和制備同步進(jìn)行的方式，將氣溶膠微粒的制備與形成氣溶膠分步進(jìn)行，即：先將滅火劑干粉溶于水，形成水溶液，通過(guò)噴霧干燥使其產(chǎn)生1-3μm的超細(xì)粉末，再罐裝密封儲(chǔ)存，然后加壓外噴形成氣溶膠而快速滅火。這就是目前國(guó)外氣溶膠研究的“非高溫氣溶膠滅火技術(shù)”，也就是超細(xì)干粉滅火劑的最初研究。超細(xì)干粉滅火劑是近年來(lái)我國(guó)替代“哈龍”研究的新產(chǎn)品，其干粉顆粒比普通干粉細(xì)，是一種無(wú)毒、無(wú)害，對(duì)人體皮膚無(wú)刺激，對(duì)保護(hù)物無(wú)腐蝕；在常態(tài)下不分解、不吸濕、不結(jié)塊，具有良好的流動(dòng)性、彌散性和電絕緣性的新型滅火劑，平均粒徑小于10微米，是普通干粉滅火效率的6-10倍。超細(xì)干粉滅火裝置采用氮?dú)怛?qū)動(dòng)，有溫控、電控和超導(dǎo)啟動(dòng)三種方式，雙重保險(xiǎn)，快速反應(yīng)，全淹沒(méi)效果好，其滅火效率是目前世界上所查明的滅火劑中：滅火速度最快、滅火效率最高的一種滅火方式。

　　滅火有效性以滅火濃度和滅火速度兩個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量；根據(jù)燃燒理論，滅火方式分為窒息、冷卻、隔離和化學(xué)抑制等四種，上述三種滅火劑中：都是以化學(xué)滅火方式為主，化學(xué)抑制滅火是通過(guò)化學(xué)催化作用和凈化作用，大量消耗火焰中的自由基，抑制燃燒鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，它具有濃度低、速度快的優(yōu)點(diǎn)。氣溶膠由于是通過(guò)燃燒釋放滅火劑，要使滅火劑達(dá)到滅火濃度，需要一定的時(shí)間（滅火裝置數(shù)量與保護(hù)容積成正比），這個(gè)時(shí)間直接影響了滅火的速度，而七氟丙烷的滅火濃度比超細(xì)干粉和氣溶膠要大，滅火速度也慢得多。

　　由此可見(jiàn)，滅火有效性最好的當(dāng)屬超細(xì)干粉，氣溶膠次之，七氟丙烷最差；而產(chǎn)品的性價(jià)比也是超細(xì)干粉最高，氣溶膠次之，七氟丙烷最低。

二、超細(xì)干粉柜式和懸掛式滅火裝置應(yīng)用于電纜夾層的區(qū)別

懸掛式滅火裝置是一種無(wú)管網(wǎng)設(shè)備，懸掛于保護(hù)區(qū)上方，不占場(chǎng)地，不用敷設(shè)管道，不需要穿墻打孔，特別適合安裝于窄小場(chǎng)所，安裝維護(hù)方便。工程造價(jià)相對(duì)其它產(chǎn)品低。

柜式超細(xì)干粉滅火裝置也是無(wú)管網(wǎng)（短管網(wǎng)）滅火裝置，外形美觀，適用于相對(duì)較大的空間滅火，科技含量比懸掛式高，但需要在地面上安裝，占據(jù)地面位置，工程造價(jià)相對(duì)比懸掛式要高，不適用于電纜隧道安裝，可以安裝于電纜夾層滅火。

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