本文系統(tǒng)介紹潔凈氣體滅火劑的基本概念、主要分類及其技術(shù)發(fā)展趨勢，并重點探討傳統(tǒng)化學(xué)氣體滅火劑的演變與替代方向。

　　氣體滅火劑屬于四大傳統(tǒng)滅火介質(zhì)（水、氣體、泡沫、干粉）之一，其中的潔凈氣體滅火劑，是指非導(dǎo)電的氣體或汽化液體的滅火劑，在嚴(yán)禁水漬場所和潔凈度要求的場所，如電子設(shè)備機(jī)房、數(shù)據(jù)中心、電氣設(shè)備間、檔案館等場所中，潔凈氣體滅火劑因其“無損滅火”能力被廣泛采用。

一、潔凈氣體滅火劑特征及主要分類。

　　（1）潔凈氣體滅火劑，是指非導(dǎo)電的氣體或汽化液體的滅火劑，其基本特征性是：

　?、僖詺怏w或易揮發(fā)液體形式釋放；

　　②無殘留物；

　?、鄄粚?dǎo)電，絕緣性能優(yōu)良；

　?、懿粚κ鼙Ｗo(hù)對象造成污染或損害。

　　（2）目前的潔凈氣體滅火劑，可分為五大類：

二、哈龍（Halon）滅火劑。

　　哈龍（Halon）滅火劑是指含溴的鹵代烷滅火劑，是一種人工合成的化學(xué)滅火劑，潔凈高效。Halon 1301是滅火效率最高的氣體滅火劑。

　　1.滅火機(jī)理

　　化學(xué)抑制。通過化學(xué)抑制燃燒鏈?zhǔn)椒磻?yīng)實現(xiàn)滅火。

　　2.主要分類

　　哈龍（Halon）滅火劑主要包括1211、1301和2402等產(chǎn)品。

　　3.淘汰機(jī)制

　　哈龍（Halon）滅火劑含有溴元素，其釋放的溴自由基在大氣平流層中會催化臭氧分解，導(dǎo)致臭氧層空洞擴(kuò)大，對臭氧層具有強(qiáng)烈破壞作用，已被《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》（簡稱《蒙特利爾議定書》）列為淘汰對象，目前大多數(shù)國家已禁止其生產(chǎn)與使用，僅允許在極少數(shù)必要用途中豁免。比如，某些關(guān)鍵領(lǐng)域（如民航客機(jī)發(fā)動機(jī)艙滅火系統(tǒng)、軍事設(shè)施等）因無可靠替代品，可申請必要用途豁免，但需嚴(yán)格審批并逐年減少用量。

　　注：《蒙特利爾議定書》于1987年達(dá)成，旨在逐步停止生產(chǎn)和使用消耗臭氧層的化學(xué)品。我國于1991年成為議定書締約方，并于1994年起限制哈龍使用，2005年全面淘汰1211，2010年停止生產(chǎn)1301。

　　4.替代品

　　從化學(xué)滅火劑角度，哈龍（Halon）滅火劑的替代品是七氟丙烷等氫氟碳化物（HFCs）。實際上，氫氟碳化物（HFCs）滅火劑只能視為哈龍（Halon）滅火劑的過渡性替代品，詳見第三節(jié)分解。

三、氫氟碳化物（HFCs）滅火劑。

　　氫氟碳化物（HFCs）滅火劑是人工合成的鹵代烴類滅火劑，由碳（C）、氫（H）、氟（F）三種元素組成，不含氯（Cl）和溴（Br），因此臭氧消耗潛能值（ODP）為0，潔凈高效，被廣泛使用。

　　1.滅火機(jī)理

　　化學(xué)抑制。通過化學(xué)抑制燃燒鏈?zhǔn)椒磻?yīng)實現(xiàn)滅火。

　　2.安全性能

　　在大部分場所中，氫氟碳化物（HFCs）滅火劑的滅火濃度均不高于有毒性反應(yīng)濃度，安全性較高，可應(yīng)用于有人場所。

　　3.主要分類

　　氫氟碳化物（HFCs）滅火劑主要包括七氟丙烷、六氟丙烷和三氟甲烷，七氟丙烷是目前應(yīng)用最廣泛的氣體滅火劑。

　　注：七氟丙烷即FM-200，F(xiàn)M-200最初由美國杜邦公司（DuPont）研發(fā)，并以FM-200為商品名推廣，該商標(biāo)目前歸屬杜邦分拆出的化學(xué)品公司Chemours（科慕公司）。

　　4.淘汰機(jī)制

　　氫氟碳化物（HFCs）滅火劑不破壞大氣臭氧層，但都有較大的全球變暖潛力。2016年，《蒙特利爾議定書》締約方達(dá)成《基加利修正案》，旨在限控溫室氣體氫氟碳化物（HFCs）?！痘永拚浮饭芸?8種氫氟碳化物（HFCs），其中包括七氟丙烷、六氟丙烷和三氟甲烷。修正案規(guī)定了HFCs削減時間表，包括我國在內(nèi)的第一組發(fā)展中國家應(yīng)從2024年起將受控用途HFCs生產(chǎn)和使用凍結(jié)在基線水平，2029年起HFCs生產(chǎn)和使用不超過基線的90%，2035年起不超過基線的70%，2040年起不超過基線的50%，2045年起不超過基線的20%。

　　由此可知，從2024年開始，七氟丙烷、六氟丙烷和三氟甲烷滅火劑削減產(chǎn)量，并將于2045年趨于終止。

　　5.替代品

　　氫氟碳化物（HFCs）滅火劑的替代品主要有惰性氣體、全氟己酮和高壓細(xì)水霧。高壓細(xì)水霧不屬于氣體滅火劑，不在本文綴述。

四、全氟己酮滅火劑。

　　全氟己酮滅火劑（FK-5-1-12），即Novec 1230。Novec 1230是由美國3M公司開發(fā)并注冊的商標(biāo)名稱。

　　全氟己酮在常溫常壓下為液態(tài)，沸點較低（49°C），釋放到滅火區(qū)域后迅速汽化并滅火，具備潔凈高效、環(huán)保等優(yōu)良性能。

　　1.安全性能

　　全氟己酮滅火劑的滅火濃度不高于有毒性反應(yīng)濃度，安全性較高，可應(yīng)用于有人場所。

　　2.應(yīng)用需知

　　全氟己酮滅火裝置的生產(chǎn)工藝要求較高，在選型應(yīng)用中，需要關(guān)注以下要素：

　?。?）吸濕腐蝕性。

　　全氟己酮本身為無腐蝕、高絕緣性、易揮發(fā)的液體，但是，全氟己酮與水分接觸可發(fā)生水解反應(yīng)，產(chǎn)生酸性物質(zhì)，可腐蝕金屬部件及密封件。實驗表明，全氟己酮水解反應(yīng)后的酸性產(chǎn)物對鐵質(zhì)和銅質(zhì)等金屬材料、部分橡膠和塑料件均有較大的影響。這就對全氟己酮的充裝提出了更嚴(yán)格的要求，必須嚴(yán)格控制滅火劑及充裝過程中的水分。否則可能腐蝕儲瓶內(nèi)壁和瓶頭閥體，導(dǎo)致全氟己酮滅火系統(tǒng)可靠性下降甚至引起安全風(fēng)險。

　?。?）霧化設(shè)計要求高。

　　全氟己酮滅火設(shè)計濃度低（約4.5%至6%），常溫常壓下液態(tài)，不會像其他氣體滅火劑一樣自動擴(kuò)散并滲透，在全淹沒系統(tǒng)中，怎樣讓非常有限的滅火劑迅速霧化并滲透到保護(hù)對象內(nèi)部（比如機(jī)柜及電氣設(shè)備內(nèi)部空間），這是必須面對的問題。不適當(dāng)?shù)撵F化方式，可能影響滅火效果。

　　3.應(yīng)用前景

　　全氟己酮不破壞大氣臭氧層（ODP=0），全球變暖潛能值低（GWP=1），已被國際認(rèn)可并廣泛使用，可替代七氟丙烷等氫氟碳化物（HFCs）滅火劑。

　　有觀點認(rèn)為，全氟己酮噴放后與空氣中的水份接觸會產(chǎn)生酸性產(chǎn)物，可能對精密設(shè)備產(chǎn)生不利影響。但實際上，全氟己酮以霧化形式噴放，在空氣中迅速揮發(fā)，并不會對精密設(shè)備造成不利影響。尤其在火災(zāi)條件下，火災(zāi)生成物的危害將遠(yuǎn)大于滅火劑影響。

五、惰性氣體滅火劑。

　　惰性氣體滅火劑由氮氣、氬氣以及二氧化碳中的一種（二氧化碳除外）或幾種氣體按規(guī)定比例混合而成。

　　惰性氣體滅火劑又稱為IG系列滅火劑，“IG”源自于INERGEN（煙烙盡）。“IG”后面的數(shù)字代碼，分別代表氮氣、氬氣、二氧化碳的成份比例。

　　注：INERGEN（煙烙盡）是由美國ANSUL公司研發(fā)并注冊的滅火劑商標(biāo)，目前歸屬Johnson Controls（江森自控）所有。

　　1.滅火機(jī)理

　　窒息滅火。

　　2.安全性能

　　在大部分場所中，惰性氣體滅火劑的滅火濃度均不高于有毒性反應(yīng)濃度，安全性較高，可應(yīng)用于有人場所。

　　3.主要分類

　　按滅火劑種類，惰性氣體滅火劑主要包括IG541、IG01、IG100、IG55等，使用最多的是IG541和IG100。IG541組分與INERGEN（煙烙盡）一致。

　　4.應(yīng)用前景。

　　惰性氣體滅火劑均為大氣組分，取自于天然或工業(yè)副產(chǎn)物，是一種純“綠色”的氣體滅火劑，是最理想的七氟丙烷替代物。

　　目前，15MPa等級和20MPa等級的惰性氣體滅火系統(tǒng)已趨于成熟，應(yīng)用前景廣闊。

六、二氧化碳滅火劑。

　　二氧化碳滅火劑的組分為二氧化碳。

　　按相關(guān)規(guī)范定義，二氧化碳滅火劑并未歸類于潔凈氣體滅火劑，但其具備潔凈氣體滅火劑的特征，也符合氣體滅火劑性能要求。因此，在本文中，仍將其歸屬于氣體滅火劑。

　　1.滅火機(jī)理

　　窒息滅火，也有一定冷卻作用。

　　2.安全性能

　　二氧化碳主要通過窒息和冷卻滅火，不到10%的濃度即可致人昏迷，而滅火濃度均在34%及以上，為防范二氧化碳滅火系統(tǒng)誤噴或泄漏對人身的傷害，規(guī)定全淹沒二氧化碳滅火系統(tǒng)不得用于經(jīng)常有人停留的場所。

　　3.應(yīng)用前景。

　　二氧化碳為大氣組成部分，主要取自于工業(yè)副產(chǎn)物，是一種綠色的氣體滅火劑。

七、結(jié)語。

　　隨著全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)和人員安全要求的不斷提升，潔凈氣體滅火劑將朝著更綠色、更高效、更安全的方向持續(xù)發(fā)展。新型滅火技術(shù)的研究與應(yīng)用也將為消防行業(yè)帶來更多創(chuàng)新與突破。

[當(dāng)寧消防網(wǎng)-消防產(chǎn)品之家。當(dāng)寧消防網(wǎng)為您提供各消防器材的消防產(chǎn)品手冊、說明書、檢測報告、圖片視頻等資料，還有各種消防設(shè)備的評測、資訊、報價等]