工业场景常用灭火介质浅析.pdf
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1、第37卷第5期2023年9月天津化工Tianjin Chemical IndustryVol.37No.5Sep.2023工业场景常用灭火介质浅析杨全军袁赵朝辉袁孙敬华袁李广涛(平高集团储能科技有限公司,天津 300301)摘要院 消防体系发展进步任重道远,消防介质的合理选用仍是横亘在工程设计人员面前的一座大山。如何确保在快速、精准、持久灭火的同时,不造成二次污染和环境影响是一直以来需要解决的问题。本文对工业场景几种常用灭火介质特性和优缺点进行了介绍,提出灭火介质柔性搭配、各用其长是未来市场应用的一种重要方向。关键词院哈龙替代;七氟丙烷;氮气;细水雾doi:10.3969/j.issn.100
2、8-1267.2023.05.024中图分类号院 TQ0569文献标志码院 A文章编号院1008-1267(2023)05-0082-03收稿日期:2023-02-03作者简介:杨全军,女,工程师,研究方向为电化学储能和机械储能的工程性应用等。本文主要对几种常用灭火介质的特性进行简析袁便于工程设计人员快速熟悉袁正确挑选满足工业场景需求的灭火介质遥1七氟丙烷1.1七氟丙烷灭火机理七氟丙烷灭火机理兼顾物理和化学遥 一方面袁七氟丙烷常温常压下是一种无色无味尧无腐蚀尧不导电的气体袁临界温度为 101.7 益袁可在较低压力下呈液态遥 当压力释放袁液态七氟丙烷气化袁吸收大量的热袁可降低保护区温度遥 另一方
3、面袁七氟丙烷高温环境中会自行分解袁同时与氧气发生化学反应袁 使得空气中的游离氧减少袁实现断链主动灭火遥1.2七氟丙烷综合特性1冤七氟丙烷气化后无粒子和油状残留物袁绿色清洁袁适宜精密电子设备及图书文物等贵重物品遥 2冤七氟丙烷灭火机理兼顾物理和化学袁灭火速度快袁灭火效率高遥 同时袁由于灭火浓度相对较低袁对灭火剂储量要求不高袁占地面积较小渊储存容器压力一般有三种院2.5尧4.2尧5.6 MPa冤遥 3冤七氟丙烷在高温下分解出氟化氢渊同条件下袁氟化氢气体的析出量高于三氟甲烷冤袁对金属尧玻璃等表面有腐蚀作用遥 因此袁在有人员停留或设备耐腐蚀性差的场合袁 应核算必要的浓度和喷放时间遥4冤七氟丙烷产品开发
4、较为成熟袁现有规范标准相对齐全遥 如院GB 18614要2012叶七氟丙烷灭火剂曳尧DB 37/T 4292要2020 叶消防用氨气增压七氟丙烷气瓶充装规定曳 等介绍了七氟丙烷相关标准遥 5冤七氟丙烷 GWP 值为 2050袁 是一种典型的温室效应气体袁在大气中的存活周期约为 3143 a袁该介质已无应用潜质袁面临取消淘汰的风险遥2全氟己酮2.1全氟己酮灭火机理全氟己酮是替代七氟丙烷的代表性灭火材料袁其灭火机理兼顾物理尧化学遥 全氟己酮常温常压下是一种清澈液体袁不导电袁易于汽化袁汽化吸热可大幅降温遥 全氟己酮受热分解出的断碳键自由基袁与游离氧结合袁可实现快速主动灭火遥2.2全氟己酮综合特性1冤
5、全氟己酮化学分子无杂质袁气化后无粒子和油状残留物袁绿色清洁袁适宜精密电子设备及第 37 卷第 5 期图书文物等贵重物品遥 2冤全氟己酮 GWP 值为 1袁温室效应水平与 CO2相当袁在大气中的存活周期约为 5 d袁相较于哈伦气体袁优点明显遥 3冤全氟己酮的饱和蒸汽压力低袁 压力随气温变化不明显袁可使用普通容器常压储存遥 4冤实验证明袁随着全氟己酮浓度由低变高袁对燃烧的影响有一个由促进到抑制的转变遥 这方面特性对灭火剂量的把控提出了较高的要求遥 5冤全氟己酮在 550 益时发生热裂解袁温度越高热裂解程度越剧烈袁裂解产物包括一氧化碳和全氟异丁烯等剧毒气体袁对环境和人身产生明显伤害遥 因此袁全氟己酮
6、不适用于较高温度尧灭火量很大的火灾遥 6冤全氟己酮灭火系统现处于开发初期袁可借鉴的规范标准尚不齐全遥 如院 DB 37/T 3642要2019叶全氟己酮灭火系统设计尧施工及验收规范曳遥3氮气3.1氮气灭火机理氮气常温常压下是一种无色无味尧 不可燃尧无毒尧抑爆的惰性气体袁不易发生化学反应袁其灭火机理为物理灭火遥 一方面袁氮气注入后可降低防护区氧气浓度 渊当空气中氧气体积分数低于15豫时袁燃烧停止冤,同时氮气释放的过程会吸收大量的热袁从而窒息降温阻燃遥 另一方面袁防护区充满氮气后,可使带有爆炸性质的混合气体迅速稀释,从而达到抑爆作用遥3.2氮气综合特性1冤氮气是大气的固有气体渊氮气在空气中占比为
7、78%冤袁不会破坏大气臭氧层袁无温室效应袁无环境影响遥 2冤氮气为物理灭火介质袁不导电尧无腐蚀性袁灭火过程洁净袁无残留袁是理想的绿色节能材料遥 3冤氮气密度与空气相近袁能与空气很好地混合袁可保持足够长的灭火浸渍时间袁灭火效果好遥 4冤氮气可从空气中提取袁充装方便尧快捷尧充装成本很低袁同时生产过程安全尧可靠尧周期短遥 5冤氮气在使用地可现场生产袁运输和后期维护成本低遥6冤研究资料显示袁CO2浓度达到 3豫时袁即对人体有轻微的头痛影响曰CO2浓度达到 5豫时袁人必须离开曰CO2浓度达到 10豫时袁人迅速丧失意志曰CO2浓度达到 30豫时袁 人在数秒内死亡袁所以 CO2本身具有毒性遥 与之相比袁氮气
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- 工业 场景 常用 灭火 介质 浅析