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七氟丙烷和气溶胶灭火系统的对比分析

来源:慧聪消防网作者:兴进消防T|T

  1、气溶胶灭火系统(装置)

    1.1气溶胶的灭火机理:

    1)利用固体微粒在高温下产生金属阳离子与燃烧反应过程中产生活性自由基团发生反应,以切断化学反应的燃烧链,抑制燃烧反应的进行,达到化学灭火的效果。

    2)利用固体微粒(主要为钾盐)分解过程中产生的水来吸热降温。

    灭火方式物理窒息、降低火场温度灭火为主,化学灭火为辅化学灭火为主,物理降温灭火为辅,灭火后残留物3mg/cm²启动方式通过电流激活催化剂启动通过电爆管式启动器引燃出口温度80℃至160℃左右保护对象范围:可扑救ABC类表面火灾综合造价:150m³以内小空间有优势气溶胶灭火装置的优点:尤其因为气溶胶灭火剂为含能材料,其本身不需要动力驱动,在制造成本上相对于其他灭火系统有优势,但目前市场上广泛使用的气溶胶灭火剂的稳定性还很差,必须经过完善,方能被更好地推广。

    1.2气溶胶灭火装置的缺点:产物为气、固两相流,无法进行组合分配的有管网系统设计,对气体保护区域、空间大的场所综合造价将远远高于其他系统,同时必须联动启动,需要很大的启动电流,所占空间过大:因其产物中的金属阳离子容易于水结合生成碱性氧化物,并发生电离,导致电气设备受到污染和破坏。气溶胶不适用于有人场所和精密仪器场所。

    2、七氟丙烷(***00)灭火系统

    2.1***00的基本情况:七氟丙烷HFC227ea的化学分子式为CF3CHFCF3***00是一种较为理想的哈龙替代物,对大气的臭氧层没有破坏作用,消耗大气臭氧层的潜能值ODP为零,但有很大的温室效应,其GWP0.5***00有很好的灭火效果,并被美国环境保护署推荐,得到美国NFPA2001ISO的认可。

    2.2***00的灭火机理:***00的灭火机理与卤代烷系列灭火剂的灭火机理相似,属于化学灭火的范畴,通过灭火剂的热分解产生含氟的自由基,与燃烧反应过程中产生支链反应的HOH-O2-活性自由基发生气相作用,从而抑制燃烧过程中化学反应来实施灭火。

    2.3***00灭火系统的优点:***00具有良好的灭火效率,灭火速度较快、效果好,灭火浓度(8-10%)也低,***00适用于有人场所、精密仪器场所和远距离输送场所,可扑救ABCE类表面火灾,基本接近哈龙1301灭火系统的灭火浓度(5-8%),是哈龙1301蕞好的替代品。

    2.4***00灭火系统的缺点:因***00的储存压力2.5Mpa/4.2Mpa,要求喷嘴的工作压力为不小于0.8Mpa,所以在输送距离上受到一定的限制。

    3.灭火效率及速率的对比

    灭火浓度和灭火时间短是衡量气体灭火系统灭火效率高低的尺度。如下表:

    灭火剂种类

    蕞小设计灭火浓度

    灭火剂喷射时间

    主要灭火方式

    FM-200

    7

    10s

    化学

    气溶胶

    5

    120s

    化学

    

    由于根据***00和气溶胶灭火剂机理,在灭火剂的灭火浓度相差不大的情况下、灭火时间却相差甚远。从上表可知,FM-200比气溶胶的灭火速度明显要更为迅速,***00灭火效率也高。

    4.适用范围

    总的来说,***00和气溶胶灭火剂皆能迅速有效地扑灭A.B.C.E类火灾,而不适用扑灭消化纤维、火药等含强氧化剂的化学火灾及活泼金属、可自燃的火灾。但是,由于灭火剂本身的性能不同,灭火机理不一样,所组成的灭火系统在使用范围上是有一定差别的。

    气溶胶灭火系统,目前国内工程上应用的气溶胶灭火装置都属于热型的,产生的高温会造成一定的危害;热气溶胶以负催化,窒息等原理灭火;灭火后有残留物,属于非洁净灭火剂,悬浮于空气中的粉尘呈电中性,虽容易**,但残留的微粒尘中含有的金属氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐,在遇到水分时呈弱碱性,对特定的设备也可造成一定的损害。另外气溶胶胶体的扩散速度较气体灭火剂要慢的多,且热胶体喷放后存在向上扩散的趋势,不利于均匀分布。所以防护区的面积及体积应比无管网卤代烷自动灭火系统设置要求更应严格,不宜用于大空间场所。

    七氟丙烷(CF3CHFCF3)自动灭火系统是以“洁净气体”七氟丙烷作为灭火剂的灭火系统,因***00适用于有人场所、精密仪器场所和远距离输送场所,在公安部发布的哈龙替代品推广应用的规定中,已被列入国内允许使用的哈龙替代品,该气体洁净性能较好,不破坏臭氧层,符合环保要求,而且具有无色、无味、不导电、无二次污染、毒性低、灭火快速、高效等特点。特别是针对一些电气和电子设备、通信设施、可燃液体和气体及其他高价值财产的防火保护;对于经常有人工作的场所优点更突出。

    灭火有效性以灭火浓度和灭火速度两个指标来衡量;根据燃烧理论,灭火方式分为窒息、冷却、隔离和化学抑制等四种,上述二种灭火剂中:都是以化学灭火方式为主,化学抑制灭火是通过化学催化作用和净化作用,大量消耗火焰中的自由基,抑制燃烧链式反应,它具有浓度低、速度快的优点。气溶胶由于是通过燃烧释放灭火剂,要使灭火剂达到灭火浓度,需要一定的时间(灭火装置数量与保护容积成正比),这个时间直接影响了灭火的速度,而七氟丙烷比气溶胶的灭火速度明显要迅速的多。