浅议几种气体灭火技术思维导图

茶饭无心

2023-03-06

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技术

灭火

气体

系统

CO2

浓度

时间

保护

由于

毒性

安全生产法

安全生产论文

人类社会的发展对气体灭火技术提出了除了灭火、人身安全两大衡量指标外的一个新指标，即对人类生存的自然环境的保护指标。从根本上讲，气体灭火技术不但要灭火，还要保护人身安全，更要确保不干扰和不破坏人类赖以生存的大自然。

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思维导图大纲

1 几种典型替代技术简介

为了确保尽可能地减少对人类赖以生存的环境的干扰和破坏，人们舍弃了灭火性能和人身安全均为最佳的哈龙灭火技术，在全球范围内推出多种替代技术,如惰性气体IG—01，洁净气体IGl00和混合气体IG55，以及IG—541，FM—200和CO2等。

1．1 1G—01氩气灭火技术

Ar(氩气)又称IG—01。它由100％的惰性气体氩气组成，其密度是空气密度的1.38倍，特别适用于固体深位火灾，可以维持灭火浓度相当长一段时间，达到抑制火灾复燃的作用。氩气是人类很熟悉的一种惰性气体，大量应用在钢铁冶炼等行业。氩气是从大气中分离出来的，因为它的惰性，即使在火灾造成的高温高压下也不参与任何化学反映。它不导电，无色无味无毒,对环境和人体没有任何不良影响。

氩气的罐装技术在国内已经非常成熟，业主可在任何一家空气分离厂自行得到。

氩气灭火采取的是窒息法。它将燃烧区中的氧气替换或驱散，将物质燃烧所需的氧气降到可燃浓度以下，以熄灭燃烧。IG01不足之处在于：灭火浓度高，以气态形式储存，造成贮存瓶组多，装置庞大。

IG—0l全淹没系统适用于扑救A、B、C类和电气设备火灾。

1．2 1G—100氮气灭火技术

N2(氮气)又称IG—100，它由100％的氮气组成，其密度接近于空气密度。由于由纯N2组成，在灭火过程中有可能参加反应。其灭火机理为稀释燃烧区内氧气，达到窒息灭火的目的。

1．3 1C—55氮气氩气灭火技术

IG—55由50％氮气，50％氩气组成。其密度大于空气密度。由于含有N2，在灭火过程中有可能参加反应。其灭火机理为稀释燃烧区内氧气，达到窒息灭火的目的。

1．4 FM—200七氟丙烷类灭火技术

FM—200又称七氟丙烷或HFC—227ea，是HFC的一种。其灭火机理：通过化学抑制作用终止燃烧的连锁反应，灭火速度快。FM—200灭火过程中会分解出氢氟酸，其酸气的生成量是哈龙1301的8～10倍。输送距离短是它的不足。

1．5 IC—541烟洛尽(Inergen)灭火技术

烟洛尽又称IG—541，它是氮气、氩气和二氧化碳以52:40:8的体积比例混合而成的一种灭火剂。它的3个组成成分均为无色、无味、不导电、无毒的气体，其密度近似于空气的密度，由于含有CO2和N2，所以这两种气体在灭火过程中有可能参加反应。其灭火机理为稀释燃烧区内氧气，达到窒息灭火的目的。其中的二氧化碳主要起刺激人体呼吸作用，但随着灭火浓度的增大，保护区内的CO2的含量接近于4％时有可能对人体造成危险。IG541的缺点在于：罐装需特殊设备，在国内只有上海、天津等有限的大城市可以罐装。

1．6 CO2灭火技术

二氧化碳(CO2)是地球大气成分之一，在常温常压下是一种无色、无味、不导电、化学上呈中性、无腐蚀的气体。其灭火机理主要是稀释氧气，起窒息作用，二氧化碳可液化储存，这种方式比IG01的储存要方便。由于CO2的浓度达到10％时在几分种内会使人丧失意识甚至死亡，这一浓度远低于其34％的最小设计浓度。因此CO2系统应用于有人环境时必须考虑人身安全防范问题。CO2灭火技术较为成熟，在哈龙被禁止后又重新被人类所认识，发挥其潜能。

2 哈龙的替代技术的选择标准

针对某一应用场所选择适当的替代技术，首先要明确选择的标准，亦即衡量产品性能的指标。哈龙替代品的性能指标有很多，包括物理性能、化学性能等多个方面，但是应用性能主要体现在以下几个方面。

2．1 对大自然的干扰级别

对大自然的干扰，分A、B和C三级。这是一个宏观指标，定性描述灭火技术与大自然的协调和对大自然的干扰程度。其中人为地通过化学方法合成的灭火剂对大自然进行干扰的为A级，以某种物理方式对大自然进行干扰的为B级，几乎不对大自然产生干扰的为C级。

2．2 臭氧耗减潜能值ODP(ozone depleting poten—tial)

以CFC—11为基准，设其ODP值为1。

2．3 全球变暖潜能值GWP(global warning poten—tial)

用于表示和比较消耗臭氧层物质对全球气候变暖影响能力的大小。

2．4 大气存留时间ALTA(atmospheric lifetime)

表示消耗臭氧层物质在大气中的存在寿命，以年为单位。

2．5 灭火效率

哈龙替代物的灭火浓度、灭火时间指标综合反映了灭火剂的灭火效率。

2．6 毒性

灭火剂的毒性包括灭火剂本身的毒性及灭火剂受热分解产物的毒性两个方面，常以NOAEL(无毒性反应的最高浓度)、LOAEL(出现毒性反应的最低浓度)等表示。

2．7 存贮稳定性

包括耐热稳定性和化学稳定性。

2．8 能见度

能见度的降低不利于人员的疏散，因此对于有人工作场所，能见度成为关键性指标。IG01和Inergen为气态储存，在排放时没有雾气生成；FM—200和CO2喷射时有较强烈气化及吸热效应，致使空气冷凝出现浓雾。

2．9 残留物

2．10 质量与占用空间

对于某些特殊应用场所，灭火系统的质量与占用空间成为重要的考虑因素。

2．11 工程造价

在保证灭火能力、不破坏环境、确保人员和财产安全的前提下，应尽量减少投资，提高哈龙替代品的性能价格比。

3 气体灭火系统的定性选择

3．1 环境因素

几种气体灭火剂的环境特性参数见表17：

在进行分析时，首先我们把对自然的干扰为A级(即化合物)的灭火剂排除。我们选用B、C级灭火气体进行比较，可以看到，在B、C级中有IG—01、IGLOO和IG55，以及IG—541，IG—541和IG—55均由混合气体组成，且IG—541含有CO2，IG—55中含有N2，在高温高压下有可能参与化学反应，对自然有一定干扰。最后我们来分析C级灭火气体中的IG—01和IGLOO，这两种气体均为单质，但IG1OO为N2组成，在高温高压下有可能参与化学反应；而IC—01气体完全由自然界存在惰性气体组成，它的释放是将这些气体放归自然，对环境没有影响。

3．2 毒性

关于毒性方面的比较，我们分别以对生命的保护和对财产的保护两个方面来论述。

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