哈龙替代技术的现状与发展
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Pg 18
Pg 20
热气溶胶（PGAs） 配方的改性
消焰降温
降低腐蚀性
未来研究方向：
PGA灭火装置可能向小型化和管网化发展 Pg 21
小型气溶胶发生装置（ Experimental erosol generator）
Pg 22
Weight loss/g
uncoated
0.025
coated
0.020
⑦能见度
良
良
⑧残留物
无
无
⑨系统质量及 占用空间
较大
较大
⑩工程造价 1
（相对 1301）
2.5-3
43 52
物理
37.5
稳定 较高
无 最大 3-4
化学
70~100g/m3
无须管网和 耐压容器，
易于储存 能见度低 无机颗粒
最小
较低
CO2
CO2 气 0 1 120 年 3
20% 物 理
34
稳 定 良 无 大
Pg 31
六、目前哈龙替代技术领域的几项工作
• 现有部分替代品标准规范的制定 • 开展卤代烷灭火剂的回收与储存及
销毁技术的研究 哈龙银行：总体管理，哈龙 的回收、存储、精制、销毁 以及定期限量供给该区必要 场所所需的精品哈龙
Pg 32
主要参考文献
[1]FY2000 Annual Report. Next Generation Fire Suppression Technology Program
• Triodide，分子式为CF3I 灭火机理：以化学抑制作用为主。灭火所需浓
度仅为3.2％，灭火速度快，ODP=0.008，GWP<5， 大气停留时间 <1天。在灭火时分解形成 HF、IF和I2 ，其卤化雾的酸性值高于哈龙1301。 • 氟化酮
美国3M公司生产，商品名Novec1230。无色、 透明、浅气味液体。沸点48.0℃，ODP=0，GWP=1， ALT=0.014年，灭火效率接近1301和1211。
哈龙替代技术的现状与发展
技术装备教研室 陈智慧
2004-11-18
哈龙替代技术的现状与发展
• 哈龙灭火剂简介 • 哈龙灭火剂与臭氧层 • 哈龙替代技术的标准 • 几种典型哈龙替代技术
• 哈龙替代技术的未来发展
• 目前哈龙替代技术领域的几项工作
Pg 2
一、哈龙灭火剂简介
• 灭火机理
1301：CF3Br 1211：CF2ClBr
Pg 28
含磷化合物
目 前 ， NGP(Next Generation Fire Suppression Technology Program)在含F、P化合物中选出8种正进行 合成和测试。
这8种含磷化合物中第一类物质挥发性最大， 沸点为32℃，采用杯式燃烧器测得P(OCH2CF3)3的灭 火体积浓度为1.9%。
>1
细水 雾
雾状 水 液 0 0 0
物理
需作 防腐 处理
良 水 较大
低 Pg 15
五、哈龙替代技术的未来发展
• 现有哈龙替代技Байду номын сангаас的改进 • 新型灭火剂的开发
Pg 16
现有哈龙替代技术的改进
• 冷气溶胶 • 热气溶胶
Pg 17
现有哈龙替代技术的改进
• 冷气溶胶 干粉的超细化以及超细化干粉的长期保持； 系统应用的灭火技术参数，需通过试验不断 完善和确定，逐步规范化； 系统应用的灭火设备及配件，需通过试验取 得最佳设计和应用条件
0.015
0.010
0.005
0.000
90%1RH
uncoated coated
70%2RH
包覆前后气溶胶灭火剂对铜片腐蚀 数据直方图
Pg 23
新型灭火剂的开发
• 新型卤代烃灭火剂 • 两种或多种灭火剂的协同效应 • 含磷化合物 • 含溴化合物 • 含金属离子/原子的化合物
Pg 24
新型卤代烃灭火剂
[8] Progress Under The Next Generation Fire Suppression Technology Program (NGP)
In FY2000.
[9]Progress Under the Next-Generation Fire Suppression Technology Program
Pg 4
二、哈龙灭火剂与臭氧层
• 国际公约 消《耗消臭耗氧臭层氧物质物（质o的zon蒙e d特ep利let尔ing议su定bs书tan》ce）
1301的ODP值=16，1211的ODP值=4
Pg 6
二、哈龙灭火剂与臭氧层
• 我国逐步淘汰卤代烷灭火剂的政策 从1994年起，逐年减少卤代烷灭火
剂的产量；在2005年，完全停止生产卤 代烷灭火剂
(NGP).
[2] FY2002 Annual Report Next Generation Fire Suppression Technology Program
(NGP).
[3] Halon Options Technical Working Conference, 12th. Proceedings. HOTWC
Pg 26
两种或多种灭火剂的协同效应
CO2:21% CO2:9.9% 1301:3.8% +1301:1.1% CO2+1301(90/10%):11%
Pg 27
两种或多种灭火剂的协同效应
N2:33% N2:11.7% 1301:3.8% +1301:1.3% N2+1301(90/10%):13%
Pg 8
四、几种典型哈龙替代技术
• 卤代烷中的FM-200 • 惰性气体中的IG-541和CO2 • 烟火气溶胶(PGAs) • 细水雾
Pg 9
指标
Halon1301
FM-200
Inergen
PGAs
分子式、成分
物质状态 环 ①ODP 保 ②GWP 性 能 ③ALT/ a
CF3Br 液气
16 5800 87~100 年
(NGP) in 1999.
[10]Screening of Candidate Fire Suppressants.
[11]Assessment of the Fire Suppression Mechanics for HFC-227ea Combined
With NaHCO3.
Pg 33
谢谢大家！
化学抑制作用
灭火剂受热分解生成Cl˙、Br˙游离 基捕捉燃烧反应生成的OH˙、H˙、O¨ 自由基
Pg 3
一、哈龙灭火剂简介
• 应用特性
灭火不留残渣和残迹，电绝缘性能好 灭火速度快，用量省 汽化和挥发速度快，释放后的极短时间内迅 速达到设计灭火浓度 灭火装置占地面积小 热稳定性和化学稳定性高，长期贮存不变质 毒性低（1301）
联系方式 Tel:2068570 Email:chenzh71@sohu.com
Pg 34
[6] Next Generation Fire Suppression Technology Program: FY2003 Progress.
[7] Next Generation Fire Suppression Technology Program (NGP): Technical
Highlights.
CF3CHFCF3
液气 0
2050
N2、Ar、 CO2
气溶胶
气
固体气溶胶
0
0
0
≈0
31-42 年
0
0
④ NOAEL%
毒 AOAEL%
性
LC50
5 7.5 >80%
9 >10.5 >800000ppm
⑤ 灭火机理
灭
火
灭火浓度 效
率
%
化学 5~7
化学 7~9
⑥存贮稳定性
对密封件、 润滑油等有
破坏作用
对密封件、润 滑油等有破 坏作用
Pg 7
三、哈龙替代技术的标准
• ODP值(ozone depleting potential)小，最好为零 • GWP值(global warming potential)小，或无 • ALT值(atmospheric lifetime)小 • 较好的灭火效能 • 蒸发后不留残渣（洁净） • 低毒或无毒 • 良好的储存稳定性 • 良好的电绝缘性 • 相对于哈龙1301的容积比小 • 经济合理
Pg 29
含溴化合物
• CH2BrO(CF3)3和CH2BrOCF2H这两种醚在杯式燃烧 测试中灭火浓度接近1301，而且大气存活时间非 常短。
• 促使化合物在较低大气层降解。NGP已经掌握了 一套使卤代烃在大气对流层消除的方法。
Pg 30
含金属离子/原子的化合物
在预混和高混合燃烧测试中发现，部分 含铁、镁、锡的化合物具有高灭火效率，如 Fe(CO)5
Pg 25
两种或多种灭火剂的协同效应
• 卤代烃/N2体系和卤代烃/CO2体系 杯型燃烧器实验结果表明，混合后灭火效果
好于两种灭火剂单独作用时灭火效果的总和 。 • 卤代烃/干粉悬浮剂体系
配方中使用的卤代烃包括：HFC-134a、HFC125、HFC-227ea（FM-200），它们的ODP值均为零 。多种干粉可用于PGA，它们包括聚磷酸铵、磷酸 一铵（MAP）、碳酸氢钾和碳酸氢钠等。
2002. April 30-May 2, 2002.
[4] Next Generation Fire Suppression Technology Program. FY 1999 Annual
Report.
[5] Next Generation Fire Suppression Technology Program: FY2002 Progress.
Pg 20
热气溶胶（PGAs） 配方的改性
消焰降温
降低腐蚀性
未来研究方向：
PGA灭火装置可能向小型化和管网化发展 Pg 21
小型气溶胶发生装置（ Experimental erosol generator）
Pg 22
Weight loss/g
uncoated
0.025
coated
0.020
⑦能见度
良
良
⑧残留物
无
无
⑨系统质量及 占用空间
较大
较大
⑩工程造价 1
（相对 1301）
2.5-3
43 52
物理
37.5
稳定 较高
无 最大 3-4
化学
70~100g/m3
无须管网和 耐压容器，
易于储存 能见度低 无机颗粒
最小
较低
CO2
CO2 气 0 1 120 年 3
20% 物 理
34
稳 定 良 无 大
Pg 31
六、目前哈龙替代技术领域的几项工作
• 现有部分替代品标准规范的制定 • 开展卤代烷灭火剂的回收与储存及
销毁技术的研究 哈龙银行：总体管理，哈龙 的回收、存储、精制、销毁 以及定期限量供给该区必要 场所所需的精品哈龙
Pg 32
主要参考文献
[1]FY2000 Annual Report. Next Generation Fire Suppression Technology Program
• Triodide，分子式为CF3I 灭火机理：以化学抑制作用为主。灭火所需浓
度仅为3.2％，灭火速度快，ODP=0.008，GWP<5， 大气停留时间 <1天。在灭火时分解形成 HF、IF和I2 ，其卤化雾的酸性值高于哈龙1301。 • 氟化酮
美国3M公司生产，商品名Novec1230。无色、 透明、浅气味液体。沸点48.0℃，ODP=0，GWP=1， ALT=0.014年，灭火效率接近1301和1211。
哈龙替代技术的现状与发展
技术装备教研室 陈智慧
2004-11-18
哈龙替代技术的现状与发展
• 哈龙灭火剂简介 • 哈龙灭火剂与臭氧层 • 哈龙替代技术的标准 • 几种典型哈龙替代技术
• 哈龙替代技术的未来发展
• 目前哈龙替代技术领域的几项工作
Pg 2
一、哈龙灭火剂简介
• 灭火机理
1301：CF3Br 1211：CF2ClBr
Pg 28
含磷化合物
目 前 ， NGP(Next Generation Fire Suppression Technology Program)在含F、P化合物中选出8种正进行 合成和测试。
这8种含磷化合物中第一类物质挥发性最大， 沸点为32℃，采用杯式燃烧器测得P(OCH2CF3)3的灭 火体积浓度为1.9%。
>1
细水 雾
雾状 水 液 0 0 0
物理
需作 防腐 处理
良 水 较大
低 Pg 15
五、哈龙替代技术的未来发展
• 现有哈龙替代技Байду номын сангаас的改进 • 新型灭火剂的开发
Pg 16
现有哈龙替代技术的改进
• 冷气溶胶 • 热气溶胶
Pg 17
现有哈龙替代技术的改进
• 冷气溶胶 干粉的超细化以及超细化干粉的长期保持； 系统应用的灭火技术参数，需通过试验不断 完善和确定，逐步规范化； 系统应用的灭火设备及配件，需通过试验取 得最佳设计和应用条件
0.015
0.010
0.005
0.000
90%1RH
uncoated coated
70%2RH
包覆前后气溶胶灭火剂对铜片腐蚀 数据直方图
Pg 23
新型灭火剂的开发
• 新型卤代烃灭火剂 • 两种或多种灭火剂的协同效应 • 含磷化合物 • 含溴化合物 • 含金属离子/原子的化合物
Pg 24
新型卤代烃灭火剂
[8] Progress Under The Next Generation Fire Suppression Technology Program (NGP)
In FY2000.
[9]Progress Under the Next-Generation Fire Suppression Technology Program
Pg 4
二、哈龙灭火剂与臭氧层
• 国际公约 消《耗消臭耗氧臭层氧物质物（质o的zon蒙e d特ep利let尔ing议su定bs书tan》ce）
1301的ODP值=16，1211的ODP值=4
Pg 6
二、哈龙灭火剂与臭氧层
• 我国逐步淘汰卤代烷灭火剂的政策 从1994年起，逐年减少卤代烷灭火
剂的产量；在2005年，完全停止生产卤 代烷灭火剂
(NGP).
[2] FY2002 Annual Report Next Generation Fire Suppression Technology Program
(NGP).
[3] Halon Options Technical Working Conference, 12th. Proceedings. HOTWC
Pg 26
两种或多种灭火剂的协同效应
CO2:21% CO2:9.9% 1301:3.8% +1301:1.1% CO2+1301(90/10%):11%
Pg 27
两种或多种灭火剂的协同效应
N2:33% N2:11.7% 1301:3.8% +1301:1.3% N2+1301(90/10%):13%
Pg 8
四、几种典型哈龙替代技术
• 卤代烷中的FM-200 • 惰性气体中的IG-541和CO2 • 烟火气溶胶(PGAs) • 细水雾
Pg 9
指标
Halon1301
FM-200
Inergen
PGAs
分子式、成分
物质状态 环 ①ODP 保 ②GWP 性 能 ③ALT/ a
CF3Br 液气
16 5800 87~100 年
(NGP) in 1999.
[10]Screening of Candidate Fire Suppressants.
[11]Assessment of the Fire Suppression Mechanics for HFC-227ea Combined
With NaHCO3.
Pg 33
谢谢大家！
化学抑制作用
灭火剂受热分解生成Cl˙、Br˙游离 基捕捉燃烧反应生成的OH˙、H˙、O¨ 自由基
Pg 3
一、哈龙灭火剂简介
• 应用特性
灭火不留残渣和残迹，电绝缘性能好 灭火速度快，用量省 汽化和挥发速度快，释放后的极短时间内迅 速达到设计灭火浓度 灭火装置占地面积小 热稳定性和化学稳定性高，长期贮存不变质 毒性低（1301）
联系方式 Tel:2068570 Email:chenzh71@sohu.com
Pg 34
[6] Next Generation Fire Suppression Technology Program: FY2003 Progress.
[7] Next Generation Fire Suppression Technology Program (NGP): Technical
Highlights.
CF3CHFCF3
液气 0
2050
N2、Ar、 CO2
气溶胶
气
固体气溶胶
0
0
0
≈0
31-42 年
0
0
④ NOAEL%
毒 AOAEL%
性
LC50
5 7.5 >80%
9 >10.5 >800000ppm
⑤ 灭火机理
灭
火
灭火浓度 效
率
%
化学 5~7
化学 7~9
⑥存贮稳定性
对密封件、 润滑油等有
破坏作用
对密封件、润 滑油等有破 坏作用
Pg 7
三、哈龙替代技术的标准
• ODP值(ozone depleting potential)小，最好为零 • GWP值(global warming potential)小，或无 • ALT值(atmospheric lifetime)小 • 较好的灭火效能 • 蒸发后不留残渣（洁净） • 低毒或无毒 • 良好的储存稳定性 • 良好的电绝缘性 • 相对于哈龙1301的容积比小 • 经济合理
Pg 29
含溴化合物
• CH2BrO(CF3)3和CH2BrOCF2H这两种醚在杯式燃烧 测试中灭火浓度接近1301，而且大气存活时间非 常短。
• 促使化合物在较低大气层降解。NGP已经掌握了 一套使卤代烃在大气对流层消除的方法。
Pg 30
含金属离子/原子的化合物
在预混和高混合燃烧测试中发现，部分 含铁、镁、锡的化合物具有高灭火效率，如 Fe(CO)5
Pg 25
两种或多种灭火剂的协同效应
• 卤代烃/N2体系和卤代烃/CO2体系 杯型燃烧器实验结果表明，混合后灭火效果
好于两种灭火剂单独作用时灭火效果的总和 。 • 卤代烃/干粉悬浮剂体系
配方中使用的卤代烃包括：HFC-134a、HFC125、HFC-227ea（FM-200），它们的ODP值均为零 。多种干粉可用于PGA，它们包括聚磷酸铵、磷酸 一铵（MAP）、碳酸氢钾和碳酸氢钠等。
2002. April 30-May 2, 2002.
[4] Next Generation Fire Suppression Technology Program. FY 1999 Annual
Report.
[5] Next Generation Fire Suppression Technology Program: FY2002 Progress.