系统灭火机理

第一章系统灭火机理

学习要求

通过本章学习，掌握气体灭火系统的组成、分类、控制方式、适用范围、系统组件及设置要求等内容，熟悉其灭火机理、工作原理、防护区的设置规定和安全要求，了解各类气体灭火系统的设计参数。

气体灭火系统是以一种或多种气体作为灭火介质，通过这些气体在整个防护区内或保护对象周围的局部区域建立起灭火浓度实现灭火。气体灭火系统具有灭火效率高、灭火速度快、保护对象无污损等优点。气体灭火系统是根据灭火介质而命名的，目前比较常用的气体灭火系统有二氧化碳灭火系统、七氟丙烷灭火系统、IG-541混合气体灭火系统、热气溶胶灭火系统等几种。

第一小节第一节系统灭火机理

气体灭火系统的灭火机理与气体灭火剂属性有密不可分的关系，不同的灭火剂其灭火机理也各不相同，本节主要介绍四类常见气体灭火系统的灭火机理。

一、二氧化碳灭火系统

二氧化碳灭火作用主要在于窒息，其次是冷却。在常温常压条件下，二氧化碳的物态为气相，当贮存于密封高压气瓶中，低于临界温度31.4℃时是以气、液两相共存的。在灭火过程中，当二氧化碳从贮存气瓶中释放出来，压力骤然下降，使得二氧化碳由液态转变成气态，分布于燃烧物的周围，稀释空气中的氧含量。氧含量降低会使燃烧时热的产生率减

小，而当热产生率减小到低于热散失率的程度，燃烧就会停止下来。这是二氧化碳所产生的窒息作用。另一方面，二氧化碳施放时又因焓降的关系，温度急剧下降，形成细微的固体干冰粒子，干冰吸取其周围的热量而升华，即能产生冷却燃烧物的作用。

二、七氟丙烷灭火系统

七氟丙烷灭火剂是一种无色无味、不导电的气体，其密度大约是空气密度的6倍，在一定压力下呈液态贮存。该灭火剂为洁净药剂，释放后不含有粒子或油状的残余物，且不会污染环境和被保护的精密设备。七氟丙烷灭火主要是由于它的去除热量的速度快，其次是灭火剂分散和消耗氧气。七氟丙烷灭火剂是以液态的形式喷射到保护区内的，在喷出喷头时，液态灭火剂迅速转变成气态需要吸收大量的热量，降低了保护区和火焰周围的温度。另一方面，七氟丙烷灭火剂是由大分子组成的，灭火时分子中的一部分键断裂需要吸收热量。其次，保护区内灭火剂的喷射和火焰的存在降低了氧气的浓度，从而降低了燃烧的速度。

三、IG-541混合气体灭火系统

IG-541混合气体灭火剂是由氮气、氩气和二氧化碳气体按一定比例混合而成的气体,由于这些气体都是在大气层中自然存在，且来源丰富，因此它对大气层臭氧没有损耗（臭氧耗损潜能值ODP=0），也不会对地球的“温室效应”产生影响，更不会产生具有长久影响大气寿命的化学物质。混合气体无毒、无色、无味、无腐蚀性及不导电，既不支持燃烧，又不与大部分物质产生反应。以环保的角度来看，是一种较为理想的灭火剂。

IG-541混合气体灭火机理属于物理灭火方式。混合气体释放后把氧气浓度降低到它不能支

持燃烧来扑灭火灾。通常防护区空气中含有21%的氧气和小于1%的二氧化碳。当防护区中氧气降至15%以下时，大部分可燃物将停止燃烧。混合气体能把防护区氧气降至12.5%，同时又把二氧化碳升至4%。二氧化碳比例的提高，加快人的呼吸速率和吸收氧气的能力，从而来补尝环境气氛中氧气的较低浓度。灭火系统中灭火设计浓度不大于43%时，该系统对人体是安全无害的。