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消防氣

一、氣體消防

為了保護一些不能用水撲救的部位,避免火災損失,在消防中廣泛使用了氣體消防。主要場所有電信機房、廣播電視設備、發電機房、電氣設備房、變壓器、油斷路器、電動機、內燃機、電氣機車、圖書檔案樓、科研實驗樓、貴重儀器設備房、大型船舶、油品廠房等場所。

氣體滅火系統包括鹵代烷(當前改用替代物)、二氧化碳、惰性氣體及煙霧滅火系統。

二、應用范圍

氣體滅火劑可以撲救的火災:

1.可燃氣體火災,如甲烷、乙烯、煤氣、天然氣等。

2.甲、乙、丙類液體火災,如烴類、醇類、有機溶劑類等。

3.可燃固體表面火災。

4.電氣火災。

三、常見的氣體消防系統

1.鹵代烷滅火系統

作為滅火系統的鹵代烷滅火系統,常用的有1211(CF2ClBr,二氟一氯一溴甲烷)、1301(CF3B 三氟一溴甲烷),目前改用FM200、HFC-23;1301與1211的應用范圍和滅火能力基本相同。1211全淹沒系統防護區的環境溫度應在0℃以上,1301全淹沒系統防護區基本上不收低溫限制;此外1211的毒性大于1301;但是1301的價格比1211高。

鹵代烷滅火系統的電絕緣性能好,化學性能穩定、滅火速度快、毒性和腐蝕性小、釋放使用后無遺留的殘渣痕跡或者很少、具有良好的貯存性和滅火效能。但是當前常用替代物,主要有FM200(HFC-227ea)、“取代”(CF3I)和HFC-23。

HFC-227eaFM-200的分子式為CF3CHFCF3;其滅火設計濃度比1301略高。FM200(HFC-227ea)的產品名稱為七氟丙烷,其毒性很小,不破壞臭氧層,同1301性質相近;最小滅火設計濃度為8.82%,比1301稍高。七氟丙烷價格比1301較高。

CF3I“取代”屬于FIC類物質,分子式為CF3I。“取代”氣體滅火劑滅火濃度為3.9%,滅火速度快。其ODP=0.008,GWP<5,大氣停留時間<1天。滅火時CF3I會分解形成HF/HI和I2,其鹵化物的酸性質均小于HFC和PFC,但高于1301.在NFPA標準中其代號為13001.

HFC-23HFC-23的分子結構為CF3H。滅火濃度為14.9%,滅火速度快。其可見毒害作用的濃度值高達50%,設計寬度比為50/14.9=3.356,對人的生命安全性高,性能可靠。

FM200與HFC-23的比較

產品 滅火濃度v/v 設計濃度v/v NOAEL V/V LOAEL v/v 設計寬度比
FM200 5.8 8-10 9.0 10.5 1.25
HFC-23 13.6 14.9 50% 3.36

2.二氧化碳滅火系統

屬于液化氣體潔凈滅火設置,對絕大多數物質沒有破壞作用,滅火主要是窒息作用并有少量的冷卻作用。其最小沒活設計濃度為34.0%,早已超過了人的致死濃度(19.2%);氣體用量大、儲存壓力高。

3.SDE滅火系統

滅火劑在滅火裝置內通過控制系統給出的電流/電壓信號激活催化劑從而引發滅火劑進行化學反應,產生大量具有滅火效能的二氧化碳(35%),水蒸氣(39%)、氮氣(25%)和Cr2O3(<1%),噴射到被保護空間(防護區),通過對防護區內氧氣含量的稀釋以及對火場溫度的冷卻和降低輻射熱起到物理稀釋和冷卻作用;同時1%的Cr2O3在火場的高溫作用下與火焰燃燒反應的燃燒鏈作用消耗自由基,起到化學抑制等滅火作用。

4.惰性氣體及煙烙盡滅火系統

氮氣等惰性氣體,能沖淡稀釋燃燒區的氧氣濃度,將空氣中氧氣的濃度降低,并能隔絕燃燒區的空氣,燃燒就不能繼續。滅火為純物理過程。使用的氣體量非常大。

煙烙盡(IG541)為氮氣、氬氣和二氧化碳按52:40:8的比例組成的混合氣體,滅火后不留痕跡,無毒無害。煙烙盡價格高,使用量大,其最小滅火設計濃度為37.5%。煙烙盡為惰性氣體滅火劑,能沖淡燃燒區的氧氣濃度,將空氣中氧氣的濃度由21%降低至12.5%,并能隔絕燃燒區的空氣,燃燒就不能據悉,滅火為純物理過程。

5.氣溶膠

沒火機在滅火容器內進行燃燒反應,產生大量具有滅火效能的氣溶膠微粒(金屬氧化物)以及二氧化碳、水蒸氣、氮氣和部分氮氧化合物、一氧化碳等,由于氣溶膠能夠切斷燃燒反應的燃燒鏈,起到化學滅火的作用,同時也具有部分物理稀釋、冷卻等滅火作用。氣溶膠滅火劑的滅火速度快,但是燃燒反應本身的產物中起主要滅火作用的為金屬氧化,所以滅火后現成有大量的燃燒殘留物,容易與空氣中的水分化合形成具有腐蝕作用的副產物,對被保護設備有一定的傷害作用。

根據我國和國外相關規范,將不同的滅火劑的備用量設置條件列表如下:

類型 鹵代烷(1211、1301) 二氧化碳 七氟丙烷 IG541
需設置備用量的組合分配系統防區個數 大于8個 大于4個 大于8個 大于8個
設置備用量的重點保護對象 1、中央級電視發射塔微波爐;2、超過一百萬人口城市的通信機房;3、大型電子計算機房或貴重設備室;4、省級或藏書超過200萬冊圖書館的珍藏室;5、中央及省級的重要文物、資料、檔案庫。

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鹵代烷1211 二氧化碳 IG541
鹵代烷1301 七氟丙烷 LG100

 

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