老陳
1、概述
作為哈龍?zhí)娲分唬叻椋?HFC2227ea ) 滅火系統(tǒng)在國內(nèi)外已經(jīng)普遍使用,而六氟丙烷滅火劑(HF236fa)之前多用于手提式滅火器,六氟丙烷自動滅火裝置(系統(tǒng))目前在國內(nèi)只有少數(shù)幾家企業(yè)生產(chǎn),并由于推廣力度不大,在工程應用中遠不及七氟丙烷滅火產(chǎn)品;武漢綠色消防器材有限公司在其自主研發(fā)的超細干粉滅火產(chǎn)品達到頂峰之際,居安思危,又瞄準了潛力巨大的懸掛式六氟丙烷滅火裝置,從2009年開始研制六氟丙烷滅火產(chǎn)品 ,經(jīng)過近兩年的研究,其生產(chǎn)的懸掛式六氟丙烷自動滅火裝置已經(jīng)通過了國家固定滅火系統(tǒng)及耐火構件質(zhì)量監(jiān)督檢測中心的型式檢驗。由于目前用戶對六氟丙烷滅火劑(HFC C236fa)和自動滅火設備缺少充分地了解,本文就六氟丙烷滅火劑和自動滅火裝置的應用,以及與同類滅火產(chǎn)品進行比較性分析,供大家參考。
2、六氟丙烷滅火劑的性能介紹
武漢綠色消防器材有限公司開發(fā)的懸掛式六氟丙烷(HFC-236)滅火裝置是一種高科技綠色環(huán)保滅火產(chǎn)品,它由滅火劑貯存容器、啟動釋放組件、壓力表、懸掛支架等組成,是一種可撲滅可燃固體、液體、易燃氣體及帶電設備初期火災,滅火后對設備和環(huán)境無污染、無損害的新型自動滅火裝置。該產(chǎn)品以定溫或電引發(fā)方式自動單獨局部應用和全淹沒方式保護室內(nèi)空間,并可安裝多個裝置保護較大空間,能與市場上通用的火災報警系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動。它是一種達到一定的溫度能自動啟動噴射,或由火災報警系統(tǒng)探測到火警后指令啟動噴射六氟丙烷滅火藥劑的新型滅火裝置。它無腐蝕性、不導電、無殘留物,并且其臭氧消耗潛能值為零,是目前替代1211、1301最為理想的環(huán)保經(jīng)濟適用型替代品。產(chǎn)品執(zhí)行GA13-2006《懸掛式氣體滅火裝置》標準。
21 物理性能
六氟丙烷滅火劑 ( HFC236fa)是人工合成的無色、幾乎無味、不導電的氣體 ,密度大約是空氣密度的 5倍。其物理性能見表1。
表 1 六氟丙烷物理性能
物理性 能 | 數(shù)值 | 備 注 |
分子量 | 152 | |
1. 013 bar絕對大氣壓下沸點 ( ℃) | -1. 4 | |
凝固點 ( ℃) | -103 | |
臨界溫度 ( ℃) | 124. 9 | |
臨界壓力 (bar abs) | 32 | |
臨界體積 (cc/mole) | 274 | |
臨界密度 (kg/m3) | 555. 3 | |
20℃時蒸氣壓 (bar abs) | 2. 296 | |
20℃時液體密度 (kg/m3 ) | 1 377 | |
20℃時飽和蒸氣密度 (kg/m3) | 15. 35 | |
20℃時 1. 013 bar過壓蒸氣的比容 (m3/kg) | 0. 153 7 |
2. 2 滅火原理
六氟丙烷滅火劑 (HFC 236fa)主要以物理方式和化學方式滅火,滅火機理是60%化學滅火40%物理滅火。
2. 3 毒性指標
六氟丙烷滅火劑 (HFC236fa)對人身安全不利的潛在危險來自滅火劑暴露于火場中產(chǎn)生的分解物。在熱量很高的環(huán)境中含氫氟烴的滅火劑會分解 ,分解產(chǎn)物是有危害的,在可獲得氫的條件下 (水蒸氣或自身燃燒過程 )主要的分解產(chǎn)物是氟化氫 (HF) ,這些分解產(chǎn)物即使只有百萬分之幾的濃度,也會有強烈的辛辣味。
國內(nèi)外對六氟丙烷滅火劑 (HFC 236fa)的毒性試驗表明 ,在 90 d的吸入研究中沒有明顯的臨床癥狀,所有的基因毒性測試均無反應。毒性指標見表 2。
表 2 六氟丙烷毒性指標
性能 | 指標 ( %) |
ALC | > 19 |
不可見有害作用等級 (NOAEL) | 10 |
最低可見有害作用等級 (LOAEL) | 15 |
注 :ALC是鼠群暴露在六氟丙烷滅火劑中 4h過程中致命的大約濃度
2. 4 相容性
國內(nèi)外對六氟丙烷滅火劑的試驗表明,不含水分的六氟丙烷滅火劑儲存時與普通金屬接觸不產(chǎn)生相容性的問題,大多數(shù)彈性體暴露在六氟丙烷滅火劑中,其膨脹、重量、硬度和硬度方面的變化幾乎可以忽略不計,但是,氟橡膠除外。
2. 5 含氫氟烴滅火劑的比較
(1)含氫氟烴的三種滅火劑三氟甲烷、七氟丙烷、六氟丙烷 ,撲滅 A類火的全淹沒量比較見表 3(在 20 ℃,1013bar的相同條件下 )?! ?/p>
表 3 撲滅 A類火的全淹沒量比較
項目 | 三氟甲烷 | 七氟丙烷 | 六氟丙烷 |
最小設計濃度 (V/V) ( %) | 19. 5 | 7. 5 | 6. 5 |
被保護空間單位體積需滅火劑的重量 (kg/m3) | 0. 71 | 0. 59 | 0. 45 |
(2) 含氫氟烴的三種滅火劑三氟甲烷、七氟丙烷、六氟丙烷,和 “哈龍” 1301從使用、性能、經(jīng)濟方面的綜合分析。
表 4 對三氟甲烷、七氟丙烷、六氟丙烷和 “哈龍” 1301的綜合分析
主要性能藥劑種類 | 三氟甲烷 HFC223 | 七氟丙烷 HFC2227ea | 六氟丙烷 HFC2236fa | Halon 1301 |
最小設計濃度 (v/v)庚烷火~ A類火 | 15. 6 %~19. 5 % | 8. 6 %~7. 5 % | 6. 9 %~6. 5 % | 5 % |
NOAELΠLOAEL (v/v) | 50 %/> 50 % | 9 %/10. 5 % | 10 %/15 % | 5 %/7. 5 % |
ODP值 | 0 | 0 | 0 | 10 |
GWP值 | 14 800 | 3 800 | 9 400 | 6 900 |
滅火方式 | 物理、化學 | 物理、化學 | 物理、化學 | 化學 |
同一保護區(qū)所用鋼瓶數(shù) | 多 | 少 | 較少 | 最少 ![]() |
每公斤滅火劑保護容積 m3 (同等條件下與 A類火比較 ) | 1. 22 | 1. 72 | 2. 2 | 3. 2 |
適用范圍 | 有人區(qū)域 | 有人區(qū)域 | 有人區(qū)域 | 無人區(qū)域 |
(3)含氫氟烴的三種滅火劑三氟甲烷、七氟丙烷、六氟丙烷 ,它們的化工生產(chǎn)原材料分別是氯仿、六氟丙烯、偏氯乙烯 ,在正常生產(chǎn)狀態(tài)下,就其化工原料成本的分析七氟丙烷是六氟丙烷 5~6倍 ,六氟丙烷是三氟甲烷 1~2倍 ;產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程的工藝復雜程度分析,七氟丙烷最復雜、六氟丙烷次之、三氟甲烷相對最容易 ;從未來消防市場的用量看 ,由于六氟丙烷手提滅火器、自動滅火系統(tǒng)的使用,滅火劑用量將會逐步加大。
(4)含氫氟烴的三種滅火劑三氟甲烷、七氟丙烷、六氟丙烷可以應用于有人區(qū)域 ,從表 4的NOAEL、LOAEL數(shù)值分析就其安全性六氟丙烷、三氟甲烷優(yōu)于七氟丙烷。
3 六氟丙烷自動滅火系統(tǒng)的應用
3. 1 系統(tǒng)結構
六氟丙烷自動滅火系統(tǒng)由火災報警系統(tǒng)、滅火控制系統(tǒng)和滅火裝置三部分組成,系統(tǒng)組成見圖。
目前 ,六氟丙烷應用于全淹沒滅火系統(tǒng)中,主要為無管網(wǎng)系統(tǒng)(組合分配系統(tǒng)、單元獨立系統(tǒng)已經(jīng)開發(fā)成功,武漢綠色消防公司正在送檢中),本文主要介紹懸掛式六氟丙烷無管網(wǎng)滅火系統(tǒng)。
圖 1 六氟丙烷滅火系統(tǒng)結構示意圖
3. 2 滅火系統(tǒng)動作程序
滅火系統(tǒng)動作程序見圖 2。
火災探測器 |
人員發(fā)現(xiàn) |
電氣手動 |
人員撤離 |
訊號反饋器 |
火災控制器 |
延 時 |
聲光報警顯示 |
開啟裝置噴頭 |
設備聯(lián)動 |
滅火劑噴放 |
滅 火 |
滅火顯示 |
火 警 |
圖2懸掛式六氟丙烷無管網(wǎng)滅火系統(tǒng)電控工作程序圖
3. 3 工作原理
(1)自動控制 :將滅火報警聯(lián)動控制器上控制方式選擇鍵撥到“自動”位置時 ,滅火系統(tǒng)處于自動控制狀態(tài)。當保護區(qū)發(fā)生火情,火災探測器發(fā)出火災信號 ,滅火報警聯(lián)動控制器即發(fā)出聲、光報警信號 ,同時發(fā)出聯(lián)動指令 ,關閉聯(lián)鎖設備 ,經(jīng)過一段延時時間,發(fā)出滅火指令 ,接通消防電源至滅火裝置啟動器上的電源,滅火裝置噴頭上的電子啟動器瞬間產(chǎn)生高溫引爆感溫玻璃球,滅火裝置噴頭上的壓板脫落釋放六氟丙烷滅火劑 ,實施滅火。
(2)電氣手動控制 :將滅火報警聯(lián)動器上控制方式選擇鍵撥到“手動”位置時 ,滅火系統(tǒng)處于手動控制狀態(tài)。當保護區(qū)發(fā)生火情,可按下手動控制盒或控制器上啟動按鈕即可啟動滅火系統(tǒng)釋放滅火劑 ,實施滅火。
(3)當發(fā)出火災警報,而發(fā)現(xiàn)有異常情況 ,不需啟動滅火系統(tǒng)進行滅火時 ,可按下手動控制盒或控制器上的緊急停止按鈕 ,即可阻止滅火指令的發(fā)出。
3. 4 懸掛式六氟丙烷滅火裝置應用于工程
鹵代烷滅火器和滅火系統(tǒng)是過去精密儀器、航空等方面使用的主要滅火設備之一,它滅火效果非常之好而且潔凈,但對大氣臭氧層卻有破壞作用。隨著世界范圍的保護大氣層的呼聲越來越高,鹵代烷產(chǎn)品的命運已經(jīng)走向終結。
事實上,六氟丙烷滅火劑其滅火功效在A類火方面優(yōu)于1211,B、C、E類火滅火性能與1211相當,也是一種高效的潔凈氣體滅火器,且價格低廉,尤其是能滅電火,對于電站、饋電線路、用電設備的火災非常適用,以滅火快速性、減小火災損失的優(yōu)點與設備不受污染的優(yōu)點相加,值得大力推廣應用。
公安部標準GA 13-2006《懸掛式氣體滅火裝置》2006年5月1日已經(jīng)開始實施,其中六氟丙烷局部滅火的應用領先國際水平,2006年4月GB16669修訂其中擬定增加六氟丙烷滅火系統(tǒng)及局部應用,在氣體滅火的研究和應用方面,我國終于在六氟丙烷項目上超越了國外。
此前,六氟丙烷滅火劑不是一種最常用的滅火劑,六氟丙烷與鹵代烷均屬氣體滅火劑,均可滅A、B、C類火災,尤其是帶電設備火災,六氟丙烷滅火劑非常適合全淹沒滅火,亦能實現(xiàn)局部保護方式滅火;并且毒性小于1211,因而,懸掛式六氟丙烷滅火裝置可以應用在所有場所的消防保護。
懸掛式六氟丙烷滅火裝置具有滅火效率高、腐蝕性小、絕緣性能好、久儲不變質(zhì)等優(yōu)點。在噴口部位裝有感溫玻璃噴頭,起火時溫度升高,玻璃球內(nèi)液體膨脹使玻璃泡脹碎,滅火劑噴出,進行自動滅火。懸掛式六氟丙烷自動滅火裝置無管路安裝,結構合理,施工維護簡單,特別適用于計算機房、通訊機站、油漆生產(chǎn)線、和各種試驗室等潔凈場所的火災撲救,是室內(nèi)有效的自動滅火設備之一,同時也能廣泛應用到油庫、船舶、電纜隧道、電纜夾層、高低壓配電室、圖書檔案庫、煙草庫、發(fā)電機房等場所,堪稱氣體滅火中最好的滅火產(chǎn)品,相信在不久的將來,六氟丙烷自動滅火系統(tǒng)將成為我國自動滅火的主力軍。
4 結束語
綜上所述 ,六氟丙烷藥劑具有滅火濃度低、毒性小、系統(tǒng)造價低、性能穩(wěn)定等優(yōu)點 ,具有比較理想的應用價值 ,是“哈龍”滅火劑理想的代物之一。六氟丙烷藥劑已成功地應用于自動滅火系統(tǒng)中;目前,武漢綠色消防器材有限公司已投入大量人力物力開發(fā)六氟丙烷自動滅火系統(tǒng),這家曾經(jīng)被業(yè)界稱為“超細干粉之父”的高科技企業(yè),又將在氣體滅火方面創(chuàng)造又一奇跡。
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