淺談取代鹵代烷滅火系統(tǒng)的可行辦法

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簡介： 鹵代烷又名哈龍，它滅火效果好，毒性低，是近幾十年應(yīng)用最廣泛的氣體滅火劑。但從七十年代起，發(fā)現(xiàn)它對臭氧層有嚴(yán)重的破壞作用?？纱纣u代烷的氣體需要一段長時(shí)間去研究，所以在近期必需尋找其它方法以解燃眉之急。由于國內(nèi)環(huán)保意識不強(qiáng)，現(xiàn)階段在建的大部分工程項(xiàng)目還是采用鹵代烷滅火系統(tǒng)。
關(guān)鍵字：鹵代烷 氣體滅火劑 取代 滅火系統(tǒng)

一　引言

　　鹵代烷又名哈龍，它滅火效果好，毒性低，是近幾十年應(yīng)用最廣泛的氣體滅火劑。但從七十年代起，發(fā)現(xiàn)它對臭氧層有嚴(yán)重的破壞作用。根據(jù)1992年《蒙特利爾議定書》，對簽約的發(fā)達(dá)國家在一九九四年一月一日完全禁止安裝使用鹵代烷氣體滅火系統(tǒng)，發(fā)展中國家在執(zhí)行淘汰臭氧耗損物質(zhì)的截止日期上給予十年的“寬限期”。我國也是該協(xié)議的簽約國之一，國家公安部、環(huán)境保護(hù)局已于1994年發(fā)布《關(guān)于在非必要場所停止再配置哈龍滅火器的通知》(公通字(1994)94號)。為達(dá)到這一要求，現(xiàn)國內(nèi)、外對取代鹵代烷滅火系統(tǒng)的辦法進(jìn)行了廣泛研究，并取得了一些成果。

　　二　取代鹵代烷滅火氣體的幾種比較可行的氣體

　　1.HCFC-HYDRO CHLORINE FLUORO CARBONs(氰氯氟代烷)簡稱NAF-SIII或叫R595。滅火性能不及鹵代烷，且含有氯氣，對臭氧層的破壞系數(shù)0.044?！睹商乩麪枀f(xié)議》規(guī)定在2030年停止使用。但現(xiàn)在有些歐洲國家準(zhǔn)備在2015年停止使用，現(xiàn)可在市場取得，在沒有理想的滅火氣體面世前，作為過度性產(chǎn)品。
　　2.HFC-HYDRO FLUORO CARBONs(氰氟代烷)到目前為止有二個(gè)產(chǎn)品(1)HFC-22Tea 簡稱FM200(2)HFC-23簡稱FE13FEI3，要求儲存這種氣體的瓶子壓力較高，約在42-44公斤(Bar)之間，它要求的滅火濃度是17.6%，大約等于鹵代烷1301的使用量的三倍。但美國環(huán)保局最近對使用這個(gè)氣體有保留態(tài)度。因?yàn)樗苁巩a(chǎn)品溫室效應(yīng)的機(jī)率提高。
　　FM200是用氮?dú)饧訅?，要求壓力?5公斤(Bar)，滅火濃度約7%，大約需要2倍于鹵代烷的使用量。
　　以上二種氣體的規(guī)定噴射時(shí)間跟鹵代烷一樣是10秒之內(nèi)，二種氣體都可以在有人的地方使用。它們破壞臭氧層的系數(shù)為0.001，毒性低，但滅火效果也低于鹵代烷氣體。而且現(xiàn)在FM200只可采用懸掛式，在較小的保護(hù)面積內(nèi)用。據(jù)廠家介紹，遲些時(shí)間，如通過有關(guān)檢驗(yàn)，可作為大型全淹沒系統(tǒng)采用。
　　3.INERGEN簡稱IG-541，這是一個(gè)混合氣體，含氮52%、氬40%、二氧化碳8%。所有氣體都存在于大氣之中。所以對臭氧層的破壞系數(shù)為0。溫室效應(yīng)的機(jī)也很低，但滅火效率也低。
　　它滅火的原理是將正常大氣里的含氧量由21%降低到15%以下。因此使火很難繼續(xù)燃燒。它一般的滅火濃度為37.5%，如果是電腦房、電器房，所需濃度為50-55%。房間在噴射后，二氧化碳的濃度會提升，對人體健康有影響，所以噴射前人要撤離。此外，它的噴射時(shí)間比鹵代烷長2-3分鐘，儲存的壓力要150公斤，使用量是鹵代烷5-6倍。
　　4.FLC——近期一批化學(xué)家研究出了FIC氣體，用此氣體來代替CFC氣體及鹵代烷氣體。據(jù)稱此氣體對臭氧層沒破壞作用，并且也不產(chǎn)生溫室效應(yīng)。在別的設(shè)備，如氣瓶、噴嘴及配套的系統(tǒng)不變的情況下，能安全取代鹵代烷。
　　它之所以不會破壞臭氧層及不會產(chǎn)生溫室效應(yīng)，是因?yàn)樗嬖诘臅r(shí)間很短。噴射后，在陽光下只需5天便會自動(dòng)瓦解。根本沒時(shí)間到達(dá)大氣層。

　　三　取代鹵代烷滅火氣體的系統(tǒng)

　　可代替鹵代烷的氣體需要一段長時(shí)間去研究，所以在近期必需尋找其它方法以解燃眉之急。目前可代替鹵代烷的滅火系統(tǒng)有：
　?、俣趸枷到y(tǒng)
　　②干粉滅火系統(tǒng)
　?、垩h(huán)灑水滅火系統(tǒng)
　　④泡沫噴水滅火系統(tǒng)
　?、菟畤婌F滅火系統(tǒng)
　　為方便深入了解以上各種可代替鹵代烷滅火系統(tǒng)，現(xiàn)—一詳細(xì)介紹如下：
　　1.二氧化碳滅火系統(tǒng)
　　這是一種使用幾十年的滅火系統(tǒng)，氣體來源充裕，設(shè)計(jì)不復(fù)雜，以往應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)不少。此系統(tǒng)在德國比較流行。
　　它的優(yōu)點(diǎn)是：
　　(1)不傳電，對保護(hù)電器設(shè)備有利(但最好不要用來保護(hù)精密電儀器，因降溫太快、太低)
　　(2)便宜、來源充裕
　　(3)不需要合成、自然界本身就有缺點(diǎn)：
　　(1)要求的滅火濃度高，如電器設(shè)備要求的濃度是34%-50%，如要保護(hù)電子計(jì)算機(jī)房，其濃度最少要50%。這個(gè)濃度對人是有害的，人在15%的濃度下就會窒息，如采用二氧化碳滅火系統(tǒng)，人要在系統(tǒng)開啟之前先撤離。
　　(2)與鹵代烷比較，濃度要求太高，所以用量也因此而大，安置氣瓶也要特別大。
　　(3)對環(huán)境可能會產(chǎn)生溫室效應(yīng)。
　　針對二氧化碳?xì)馄窟^大的缺點(diǎn)，國外已研制了低壓二氧化碳系統(tǒng)，即把二氧化碳儲存在-18攝氏度，壓力為2.068MPa的儲罐中，火災(zāi)時(shí)再打開氣閥進(jìn)行滅火。這一系統(tǒng)以其節(jié)省建筑面積，成本低，且易于維修保養(yǎng)、再充氣的優(yōu)點(diǎn)，在國外、香港地區(qū)普遍使用，且效果良好。國內(nèi)，西安的中國核工業(yè)總公司524廠亦在近期開發(fā)出此產(chǎn)品，并將于98年推向深圳市場。
　　2.干粉滅火系統(tǒng)
　　現(xiàn)在國外很少使用這類的滅火系統(tǒng)，因?yàn)槭褂眠^后很臟。要花大量的時(shí)間清理。而且有系統(tǒng)儲存一段時(shí)間后就要更換，有些干粉遇到水氣就會硬化堵塞噴嘴，致使用有噴不出來的危險(xiǎn)，所以一般不考慮使用。
　　3.循環(huán)灑水滅火系統(tǒng)
　　作為鹵代烷的代用系統(tǒng)，為了盡量減少滅火用水或滅火劑對財(cái)產(chǎn)的損壞，可采用循環(huán)滅火系統(tǒng)。此系統(tǒng)可確保在滅火過程中盡量減少水破壞力又不失滅火的功能。這套系統(tǒng)是針對預(yù)作用系統(tǒng)的缺點(diǎn)而設(shè)計(jì)的，所以又稱為“循環(huán)式的預(yù)作用灑水滅火系統(tǒng)”。
　　循環(huán)滅火系統(tǒng)是一完全自動(dòng)的單連鎖性、受監(jiān)督作用的灑水系統(tǒng)，它集中了普通灑水系統(tǒng)、預(yù)作用灑水系統(tǒng)的功能，加上了一套自動(dòng)感應(yīng)系統(tǒng)。自動(dòng)感應(yīng)系統(tǒng)可使灑水系統(tǒng)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?yàn)⑺疁缁?，在火?zāi)過后便停止噴水，以減低對周圍財(cái)物的損壞。而當(dāng)火死恢復(fù)燃時(shí)又可重新灑水滅火。此系統(tǒng)已在歐美被廣泛使用。
　　4.泡沫噴水滅火系統(tǒng)
　　泡沫消防是在十九世紀(jì)后期首次用來撲滅原油火災(zāi)的。最早期的原劑被稱為化學(xué)泡沫，由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生，現(xiàn)在已被物理性的機(jī)械或空氣泡沫所代替。物理性的泡沫是通過引導(dǎo)空氣注入由水和泡沫濃縮液組成的混合液中，由泡沫發(fā)生器使泡沫發(fā)泡。利用泡沫濃縮液，經(jīng)混合器混合后加入自動(dòng)噴水滅火管道中，形成泡沫噴水滅火系統(tǒng)。
　　在泡沫噴水滅火系統(tǒng)中，關(guān)鍵是合理選擇泡沫滅火劑和混合設(shè)備。
　　 泡沫滅火劑的代表是美國3M公司的輕水牌水成層薄膜泡沫滅火劑AFFF(Aqlleous Film Folmring Foam)。它是一種氨化物泡沫滅火劑，特別適用于撲滅碳?xì)淙剂霞盎衔锼斐傻幕馂?zāi)。衡量泡沫質(zhì)量有4點(diǎn)：(l)25%離析率(即混合液從泡沫中流出的比率)；(2)膨脹比例或泡沫內(nèi)所含空氣與混合物的比例；(3)滅火性能；(4)抗復(fù)燃性(即耐熱能力)。輕水泡沫具有較好的上述特點(diǎn)。
　　泡沫噴水滅火系統(tǒng)采用水成膜滅火劑后，無論是對配用部件、設(shè)備裝置及其使用劑量方面，還是安裝的面積均無特別要求，但卻能大大地提高自動(dòng)噴水系統(tǒng)的滅火性能，擴(kuò)大系統(tǒng)可應(yīng)用于停車場、車庫、柴油發(fā)電機(jī)房、易燃液體儲存?zhèn)}庫、飛機(jī)倉庫或一切有易燃液體存在的場合。
　　5.水噴霧滅火系統(tǒng)
　　水噴霧系統(tǒng)是利用冷卻、窒息、乳化的原理，迅速撲滅66攝氏度以上的可燃液體火災(zāi)，水噴霧系統(tǒng)由雨淋閥組、水噴霧噴頭、水噴霧系統(tǒng)控制屏緊急釋放器、溫差探測器、探測用閉式噴淋頭、電磁閥等組成。
　　水噴霧噴頭分布于受保護(hù)設(shè)備的四周及頂部、底部。常用的以水為系統(tǒng)的啟動(dòng)組合，包括溫差探測器和定溫閉式噴淋頭，這種系統(tǒng)不適合于結(jié)冰的環(huán)境。
　　對于一些既有強(qiáng)電又有易燃油類的部分，如室外油浸式變壓器、油浸高壓電容器室，多油開關(guān)室等地可采用水噴霧滅火系統(tǒng)。在國外，采用水噴霧滅火系統(tǒng)來代替鹵代烷13O1/1211系統(tǒng)已越來越多。而我國，新的《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50045-95)在7.6.6亦指出“高層建筑內(nèi)的可燃油油浸電力變壓器室……應(yīng)設(shè)氣體或水噴霧等自動(dòng)滅火系統(tǒng)”?？梢?，水噴霧滅火系統(tǒng)是取代鹵代烷系統(tǒng)的可行辦法之一。

　　四　市場及應(yīng)用情況

　　由于國內(nèi)環(huán)保意識不強(qiáng)，現(xiàn)階段在建的大部分工程項(xiàng)目還是采用鹵代烷滅火系統(tǒng)，因而其取代產(chǎn)品的開發(fā)、研究不足，技術(shù)水平低下。前面所述的可取代鹵代烷氣體亦只能靠進(jìn)口，價(jià)格昂貴，而水噴霧系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)、循環(huán)灑水滅火系統(tǒng)能自行設(shè)計(jì)，安裝的消防公司不多，經(jīng)驗(yàn)亦不足，因而，一些不用鹵代烷滅火系統(tǒng)的地方，多采用二氧化碳滅火系統(tǒng)取代。如深圳的地王商業(yè)大廈，就在發(fā)電機(jī)房、變電房等需氣體消防的地方使用了十幾套二氧化碳滅火系統(tǒng)。
　　相信，隨著科技的發(fā)展，在科研及工程技術(shù)人員的努力下，新的、更有效、環(huán)保的滅火氣體、滅火系統(tǒng)將會快出現(xiàn)。