浅谈七氟丙烷和气溶胶气体灭火系统

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摘 要：本文主要阐述了七氟丙烷气体灭火系统和S型热气溶胶的技术特点，着重说明了其技术优势和先进性，并介绍了其应用领域和发展前景。

关键词：七氟丙烷 热气溶胶 气体灭火 技术 应用

1.七氟丙烷：

七氟丙烷（美国名称为FM200），分子式为CF3CHFCF3，常温下为气态，是一种无色、几乎无味、不导电、无腐蚀，密度大约为空气的6倍，采用高压液化储存的灭火气体。七氟丙烷的灭火机理为抑制化学链反应，通过惰化火焰中的活性自由基，实现断链主动灭火，其灭火速度极快，这对抢救性保护精密电子设备及贵重物品是非常有利的。七氟丙烷是毒性较低、无色、无味、无二次污染的气体，由于灭火浓度较低，因而储瓶数量较少，占地面积也较小，而且各项指标较为合理，系统功能完善、工作准确可靠，长期储存也不易泄露。

七氟丙烷气体灭火系统分为预制式和管网式。当采用预制系统时，一个防护区的面积不宜大于500m2，容积不宜大于1600m3，经认证的几个预制灭火系统同时保护一个防护区时，防护区的面积可适当增加；当采用管网系统时，一个防护区的面积不宜大于800m2，容积不宜大于3600 m3。

七氟丙烷气体经高压液化后储存于钢瓶中，储存的压力有3种， 2.4Mpa，4.2 Mpa和5.6 Mpa，其中5.6 Mpa是近几年随着实际工程中系统需求越来越大，技术要求越来越高而发展起来的。目前2.4Mpa多用于预制式的灭火系统中，管网系统则普遍采用4.2 Mpa，较大的管网系统可采用5.6 Mpa。

在气体灭火系统设计时需注意以下问题：

1)两个或两个以上的防护区采用组合分配系统时，一个组合分配系统所保护的防护区不应超过8个。

2)组合分配系统的灭火剂储存量，应按储存量最大的防护区确定。

3)灭火系统的灭火剂储存量，应为防护区的灭火设计用量与储存容器内的灭火剂剩余量和管网内的灭火剂剩余量之和。

4)灭火系统的设计温度，应采用20℃。

5)同一防护区，当设计两套或三套管网时，集流管可分别设置，系统启动装置必须共用。各管网上喷头流量均应按同一灭火设计浓度、同一喷放时间进行设计。

6)管网上不应采用四通管件进行分流。

7)一个防护区设置的预制灭火系统，其装置数量不宜超过10台。

8)同一防护区内的预制灭火系统装置多于1台时，必须能同时启动，其动作响应时差不得大于2s。

以上即是在气体灭火系统设计过程中需注意的几点要求，充分了解和熟悉这些技术要求后，对七氟丙烷气体灭火系统的设计和施工等将会更加游刃有余。

2.热气溶胶：

气溶胶是液体或固体微粒悬浮于气体分散介质中形成的一种溶胶，是通过固相氧化还原反应形成浓密的由N2、少量的CO2、H2O等气相成分和碳酸盐、金属氧化物等固相成分组成的气溶胶烟雾，迅速充满保护空间，利用气相成分的稀释、隔绝氧气作用和和固相成分的吸热分解降温作用和化学抑制作用将火焰扑灭。气溶胶灭火剂对臭氧层不破坏，而且几乎不产生温室效应，对环境也无污染。

目前市场上的热气溶胶灭火产品主要有两大类，以钾盐为主氧化剂的K型热气溶胶灭火剂和以锶盐为主氧化剂的S型热气溶胶灭火剂。

K型热气溶胶灭火剂中含有大量高腐蚀、强导电的微粒，如K2O、Na2O等。这些微粒粒度较大，数量较多，极易吸湿生成KOH、NaOH等具有强导电性和腐蚀性的物质，进而损坏电器设备。而当气溶胶中的金属氧化物是ZnO、SrO时,其本身难溶于水，即使放入水中，也只是缓慢变成Zn(OH)2、Sr(OH)2，将它置于空气中吸收水分和二氧化碳生成碱式碳酸盐也属弱碱性，但对设备不会构成腐蚀破坏作用。

为了解决导电性和腐蚀性的问题，S型热气溶胶针对产物性能要求改进配方设计，在保证药剂安全性的基础上进行优化选择。考虑到K型热气溶胶产品产物中的腐蚀性和导电性物质主要来源于氧化剂，因此在配方设计上重点针对氧化剂性能进行综合比较，选择安全性好、低感度且生成的金属固体微粒不吸湿，无腐蚀性的氧化剂。在燃烧时，氧化剂应易放出氧、物化性能稳定，耐潮性好，受水作用不分解，对人体无害，制成的灭火剂机械感度低，无爆燃性。采用硝酸锶为主氧化剂的S型热气溶胶灭火产品具有无毒、无腐蚀、不吸湿对人体无危害等特性，优于K型热气溶胶灭火产品。

还有S型热气溶胶产品采用的化学外冷却方法是在反应药剂之外设置加装吸收热量的冷却剂或易吸热分解气化的材料的冷却仓，使产生的气溶胶通过冷却仓被吸热降温后释放到保护空间。化学外冷却的方法在保证固相燃烧化学反应的稳定性的前提下不仅降低气溶胶的温度，增强灭火效果，而且有效阻止了火星和残渣的外喷，保证了灭火的可靠和安全性。

S型热气溶胶产品是新型绿色环保的气溶胶灭火产品，产品采用非钾盐氧化剂，具有无毒、无腐蚀、不吸湿、不导电等优于K型热气溶胶产品的特性，灭火效率为小于100g/M3，能有效扑灭A类表面火灾、B类火灾和电气火灾，绝缘性高达20MΩ，采用了含能活性改良剂和化学外冷却技术，冷却效果达到标准要求，在保证固相化学反应稳定的同时提高了灭火能力，有效地消除了由于气溶胶放热反应带来的二次火灾的隐患。

气溶胶灭火系统，也存在相应的不足之处，由于气溶胶微粒极为细小，且具有非常大的比表面积，吸附力极强，因此不宜用管道输送，只适用于小系统，如容积较小的配电室、变压器室等。气溶胶释放后会形成浓重的烟雾，能见度极低（约小于1.0米），影响了火场人员的逃生，实践证明，火场能见度小于3.0米时，逃生很困难。故在经常有人的场所不宜使用。如须使用，在气体释放前，人员必须迅速撤离现场。

3.小结

七氟丙烷和气溶胶灭火系统都有着各自的优势与不足之处，但都能在各自的优势场所尽情的发挥作用。在掌握国内外消防行业最新发展动态的前提下，不断加大研发力度和新产品的开发，本着以质取胜、以新争天下的发展方针，不断开创气体灭火系统的新篇章。

参考文献：

【1】《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005，中国计划出版社出版；