一、氣體消防
為了保護(hù)一些不能用水撲救的部位,避免火災(zāi)損失,在消防中廣泛使用了氣體消防。主要場(chǎng)所有電信機(jī)房、廣播電視設(shè)備、發(fā)電機(jī)房、電氣設(shè)備房、變壓器、油斷路器、電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、電氣機(jī)車(chē)、圖書(shū)檔案樓、科研實(shí)驗(yàn)樓、貴重儀器設(shè)備房、大型船舶、油品廠房等場(chǎng)所。
氣體滅火系統(tǒng)包括鹵代烷(當(dāng)前改用替代物)、二氧化碳、惰性氣體及煙霧滅火系統(tǒng)。
二、應(yīng)用范圍
氣體滅火劑可以撲救的火災(zāi):
1.可燃?xì)怏w火災(zāi),如甲烷、乙烯、煤氣、天然氣等。
2.甲、乙、丙類(lèi)液體火災(zāi),如烴類(lèi)、醇類(lèi)、有機(jī)溶劑類(lèi)等。
3.可燃固體表面火災(zāi)。
4.電氣火災(zāi)。
三、常見(jiàn)的氣體消防系統(tǒng)
1.鹵代烷滅火系統(tǒng)
作為滅火系統(tǒng)的鹵代烷滅火系統(tǒng),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(yīng)用范圍和滅火能力基本相同。1211全淹沒(méi)系統(tǒng)防護(hù)區(qū)的環(huán)境溫度應(yīng)在0℃以上,1301全淹沒(méi)系統(tǒng)防護(hù)區(qū)基本上不收低溫限制;此外1211的毒性大于1301;但是1301的價(jià)格比1211高。
鹵代烷滅火系統(tǒng)的電絕緣性能好,化學(xué)性能穩(wěn)定、滅火速度快、毒性和腐蝕性小、釋放使用后無(wú)遺留的殘?jiān)圹E或者很少、具有良好的貯存性和滅火效能。但是當(dāng)前常用替代物,主要有FM200(HFC-227ea)、“取代”(CF3I)和HFC-23。
HFC-227ea:FM-200的分子式為CF3CHFCF3;其滅火設(shè)計(jì)濃度比1301略高。FM200(HFC-227ea)的產(chǎn)品名稱(chēng)為七氟丙烷,其毒性很小,不破壞臭氧層,同1301性質(zhì)相近;最小滅火設(shè)計(jì)濃度為8.82%,比1301稍高。七氟丙烷價(jià)格比1301較高。
CF3I:“取代”屬于FIC類(lèi)物質(zhì),分子式為CF3I?!叭〈睔怏w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(shí)間<1天。滅火時(shí)CF3I會(huì)分解形成HF/HI和I2,其鹵化物的酸性質(zhì)均小于HFC和PFC,但高于1301.在NFPA標(biāo)準(zhǔn)中其代號(hào)為13001.
HFC-23:HFC-23的分子結(jié)構(gòu)為CF3H。滅火濃度為14.9%,滅火速度快。其可見(jiàn)毒害作用的濃度值高達(dá)50%,設(shè)計(jì)寬度比為50/14.9=3.356,對(duì)人的生命安全性高,性能可靠。
FM200與HFC-23的比較
產(chǎn)品 | 滅火濃度v/v | 設(shè)計(jì)濃度v/v | NOAEL V/V | LOAEL v/v | 設(shè)計(jì)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(tǒng)
屬于液化氣體潔凈滅火設(shè)置,對(duì)絕大多數(shù)物質(zhì)沒(méi)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(méi)活設(shè)計(jì)濃度為34.0%,早已超過(guò)了人的致死濃度(19.2%);氣體用量大、儲(chǔ)存壓力高。
3.SDE滅火系統(tǒng)
滅火劑在滅火裝置內(nèi)通過(guò)控制系統(tǒng)給出的電流/電壓信號(hào)激活催化劑從而引發(fā)滅火劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生大量具有滅火效能的二氧化碳(35%),水蒸氣(39%)、氮?dú)猓?5%)和Cr2O3(<1%),噴射到被保護(hù)空間(防護(hù)區(qū)),通過(guò)對(duì)防護(hù)區(qū)內(nèi)氧氣含量的稀釋以及對(duì)火場(chǎng)溫度的冷卻和降低輻射熱起到物理稀釋和冷卻作用;同時(shí)1%的Cr2O3在火場(chǎng)的高溫作用下與火焰燃燒反應(yīng)的燃燒鏈作用消耗自由基,起到化學(xué)抑制等滅火作用。
4.惰性氣體及煙烙盡滅火系統(tǒng)
氮?dú)獾榷栊詺怏w,能沖淡稀釋燃燒區(qū)的氧氣濃度,將空氣中氧氣的濃度降低,并能隔絕燃燒區(qū)的空氣,燃燒就不能繼續(xù)。滅火為純物理過(guò)程。使用的氣體量非常大。
煙烙盡(IG541)為氮?dú)?、氬氣和二氧化碳?2:40:8的比例組成的混合氣體,滅火后不留痕跡,無(wú)毒無(wú)害。煙烙盡價(jià)格高,使用量大,其最小滅火設(shè)計(jì)濃度為37.5%。煙烙盡為惰性氣體滅火劑,能沖淡燃燒區(qū)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(qū)的空氣,燃燒就不能據(jù)悉,滅火為純物理過(guò)程。
5.氣溶膠
沒(méi)火機(jī)在滅火容器內(nèi)進(jìn)行燃燒反應(yīng),產(chǎn)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?dú)夂筒糠值趸衔铩⒁谎趸嫉?,由于氣溶膠能夠切斷燃燒反應(yīng)的燃燒鏈,起到化學(xué)滅火的作用,同時(shí)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(yīng)本身的產(chǎn)物中起主要滅火作用的為金屬氧化,所以滅火后現(xiàn)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(chǎn)物,對(duì)被保護(hù)設(shè)備有一定的傷害作用。
根據(jù)我國(guó)和國(guó)外相關(guān)規(guī)范,將不同的滅火劑的備用量設(shè)置條件列表如下:
類(lèi)型 | 鹵代烷(1211、1301) | 二氧化碳 | 七氟丙烷 | IG541 |
需設(shè)置備用量的組合分配系統(tǒng)防區(qū)個(gè)數(shù) | 大于8個(gè) | 大于4個(gè) | 大于8個(gè) | 大于8個(gè) |
設(shè)置備用量的重點(diǎn)保護(hù)對(duì)象 | 1、中央級(jí)電視發(fā)射塔微波爐;2、超過(guò)一百萬(wàn)人口城市的通信機(jī)房;3、大型電子計(jì)算機(jī)房或貴重設(shè)備室;4、省級(jí)或藏書(shū)超過(guò)200萬(wàn)冊(cè)圖書(shū)館的珍藏室;5、中央及省級(jí)的重要文物、資料、檔案庫(kù)。 |
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鹵代烷1301 | 七氟丙烷 | LG100 |