安灭净(六氟丙烷)手提式灭火器技术问答
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安灭净(六氟丙烷)手提式灭火器技术问答
上海杜然消防设备制造有限公司
编者按自从世界各国共同签署了“蒙特利尔公约议定书”后,卤代烷1211和1301灭火器在全球范围内遭到了全面禁止。
与此同时,世界各国开发出一系列卤代烷灭火器的替代产品。
由上海杜然(DURAN)公司研究开发的安灭净六氟丙烷灭火器,是其中一种新型洁净气体灭火器,杜然公司也是国内第一家能够生产洁净气体灭火器的生产厂家。
为使广大的用户能够更加熟悉和了解六氟丙烷灭火器,并使更多的用户最终能够选择使用此灭火器,编者特此编写了《六氟丙烷手提式灭火器技术问答》。
《六氟丙烷手提式灭火器技术问答》力图以简单的问答形式,对广大用户所一致关心的一系列问题作出解答。
在《六氟丙烷手提式灭火器技术问答》的内容中,有关标准术语和名词解释是直接引用了国内的相关规范和标准中的内容,准确的解释也应以这些规范和标准为准。
燃烧和燃烧的充分条件
当可燃物和氧化剂作用,产生放热反应,并伴随着产生火焰、发光和发烟现象,这就称为燃烧。
当燃烧在时间或空间上失去了控制时,便会酿成火灾。
一般认为,可燃物、氧化剂和温度是产生燃烧现象的三个必不可少的基本条件,也就是常说的“燃烧三要素”。
但实际上,燃烧还可以细分为无焰燃烧和有焰燃烧两种,只有无焰燃烧是恰好符合以上的“燃烧三要素”,而有焰燃烧还必须增加一个基本条件:未受抑制的链式反应。
因此,燃烧的充分条件应该完整地包括以上的四个基本条件:可燃物、氧化剂、温度、未受抑制的链式反应。
对于一般的燃烧过程,只要将这四个基本条件的任何一个破坏,燃烧就会自动终止。
但事实上一旦发生了燃烧,人们是无法迅速将可燃物移去,因此只能设法去破坏燃烧的其他三个基本条件,从而达到灭火的功效。
而当人们使用某一种类的灭火系统灭火时,实际上就是要借助于这种灭火系统中灭火剂的某些特定的功能,设法使可燃物与氧化剂(氧气)彻底隔绝,或将可燃物周围的氧气稀释或消耗至支持燃烧的浓度值以下,或大大降低可燃物表面的温度,或抑制和破坏链式反应。
要真正熟悉和掌握各种灭火器(当然也包括六氟丙烷手提式灭火器)的工作
原理,就必须首先了解燃烧和燃烧的充分条件。
什么是A类火灾、B类火灾、C类火灾、D类火灾
在中国国家标准《消防基本术语第一部分》(GB5907-86)中,将火灾分成A、B、C、D四大类。
A类火灾系指含碳的固体可燃物燃烧所产生的火灾,如木材、棉、毛、麻、纸张、橡胶、塑料等物质燃烧所产生的火灾。
B类火灾系指可燃液体和可熔化的固体可燃物燃烧所产生的火灾,如汽油、煤油、柴油、甲醇、乙醇、乙醚、沥青、石蜡等物质燃烧所产生的燃烧。
C类火灾系指燃气体燃烧所产生的火灾,如煤气、天然气、液化石油气、甲烷、乙烷、氢气等物质燃烧所产生的火灾。
D类火灾系指活泼金属燃烧所产生的火灾,如钾、钠、镁、钛、锂、铝镁合金等物质燃烧所产生的火灾。
在一些国外的标准中,同样也是将火灾分成了A、B、C、D四类(Class A Fire, Class B Fire, Class C Fire, Class D Fire),其中的A 类火灾和D类火灾是与中国的分类相同,但其中的B类火灾却是将可燃液体和可燃气体所产生的火灾合并成一类,而C类火灾则是特指电气设备所产生的火灾。
常用的灭火器有哪几种
灭火器的种类很多,按所充装的灭火剂则又可分为:泡沫、干粉、洁净气体、二氧化碳等。
灭火器适应火灾(手提式):
1. 泡沫灭火器适应火灾适用于扑救一般B类火灾,如油制品、油脂等火灾,也可适用于A类火灾,但不能扑救B类火灾中的水溶性可燃、易燃液体的火灾,如醇、酯、醚、酮等物质火灾;也不能扑救带电设备及C类和D类火灾。
(手提式)泡沫灭火器存放应选择干燥、阴凉、通风并取用方便之处,不可靠近高温或可能受到曝晒的地方,以防止碳酸分解而失效;冬季要采取防冻措施,以防止冻结;并应经常擦除灰尘、疏通喷嘴,使之保持通畅。
2.二氧化碳灭火器的适应火灾适用于扑救600伏以下电气设备、图书、档案的火灾( 实际上二氧化碳灭火器没有A类火等级),以及范围不大的油类、气体和一些不能用水扑救的物质的火灾。
使用二氧化碳灭火器时,在室外使用的,应选择在上风方向喷射。
在室外内窄小空间使用的,灭火后操作者应迅速离开,
以防窒息。
3.六氟丙烷(替代1211)灭火器适应火灾六氟丙烷灭火器的灭火范围:适用于扑救易燃、可燃液体、气体以及带电设备的火灾,也能对固体物质表面火灾进行扑救(如竹、纸、织物等),尤其适用于扑救精密仪表、计算机、珍贵文物以及贵重物资仓库的火灾,也能扑救飞机、汽车、轮船、宾馆等场所的初起火灾。
4.干粉灭火器适应火灾碳酸氢钠干粉灭火器适用于易燃、可燃液体、气体及带电设备的初起火灾;磷酸铵盐干粉灭火器除可用于上述几类火灾外,还可扑救固体类物质的初起火灾。
但都不能扑救金属燃烧火灾。
为什么要采用洁净气体(六氟丙烷)灭火器
大家都知道,有些场所是绝对不能采用干粉或是二氧化碳来灭火的,如大型计算机房、邮电通讯机房、广播电视通信机房、资料档案库、图书馆珍藏库、博物馆保管库、金融机构保管库等,一旦采用干粉或其他灭火介质,其中存放的精密设备和珍贵物品,可能虽未被大火损坏,却会被灭火时所使用的干粉所毁坏和污染,如果使用二氧化碳,则会造成精密设备的“冷击”作用,其结果与火灾的损失是相同的,有时甚至更为严重。
而气体灭火器是采用特定的气体来达到迅速灭火的灭火器。
所采用的气体不含水分,有良好的绝缘性,不会导电,也不会残留在所保护的对象表面或内部,也就不会在灭火的同时对所保护的对象造成更大的损失。
为什么要禁止使用卤代烷灭火器
曾经得到过广泛应用的卤代烷灭火器主要是哈龙1211 灭火器和哈龙1301 灭火器两种。
哈龙灭火器使用的灭火药剂-药剂,是采用化学合成的方法,使甲烷(CH4)中的氢原子(H)完全被卤素原子中的氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)所取代,而生成的卤代化合物。
卤代烷1301灭火剂的化学名称为三氟一溴甲烷,分子式为CF3Br,因其中碳原子(C)的数量为1、氟原子(F)的数量为3、氯原子(Cl)的数量为0、溴原子(Br)的数量为1,故简称为卤代烷1301。
而美国空军一直将其称为“哈龙”(HALON),所以也有习惯称为“哈龙1301”。
同样的,卤代烷1211灭火剂的化学名称为二氟一氯一溴甲烷,分子式为CF2ClBr,故简称为卤代烷1211或“哈龙1211”。
本世纪八十年代,人们首次发现南极上空的臭氧层出现了巨大的空洞。
进一步的研究表明,造成臭氧层空洞
的主要原因是人类大量使用的氟氯烃物质,排放至大气后极大地损耗了臭氧层,美国科学家莫里纳(Molina)和罗兰德(Rowland)在这个问题上做出了贡献。
他们的研究说明,是人类活动排入大气中的一些含氯和含溴的物质进入臭氧层,与那里的臭氧发生化学反应,从而导致臭氧耗损,使臭氧浓度减少。
这些物质中,最典型的是氯氟烷烃(CFxCl4-x),又称Freon,即氟利昂;溴氟烷烃(CFxBr4-x),又称Halons,即哈龙。
它们非常稳定,有大量的机会到达臭氧层,在太阳的紫外线辐射下,发生光化学反应,释放出活性很强的游离氯原子或溴原子,参与导致臭氧损耗的一系列化学反应:CFxCl4-x+hv→·CFxCl3-x +·Cl,·Cl+O3→·ClO+O2,·ClO+O→O2+·Cl。
这样的反应循环不断,每个游离氯原子或溴原子都可以破坏约10万个O3分子,这就是氯氟烷烃或溴氟烷烃破坏臭氧层的机理。
由于臭氧层的消耗,会使其阻挡宇宙中紫外线的功能明显降低,这样将导致地球上的人类遭受更多紫外线的辐射,并引起皮肤癌和人体的免疫功能下降,也会使地球上其他生物和植物同样遭受极大影响。
正因为如此,经世界各国共同商定,决定在全球范围内禁止使用氟氯烃物质,其中当然包括了卤代烷灭火剂。
什么是蒙特利尔公约协定书
1987年9月,在加拿大的蒙特利尔,世界各国为挽救地球的臭氧层,共同签署了一项国际公约,要求各签约国务必在二十世纪末完全禁止使用氟氯烃物质。
这项国际公约就称为“蒙特利尔公约协定书”。
同其他国家一样,中国也是蒙特利尔公约协定书的签约国之一,并愿意为保护全人类共同的生存环境而作出不懈的努力。
中国对哈龙灭火器的替代产品有何规定
在世界各国一致签署了蒙特利尔公约协定书后,卤代烷灭火器和其他含氟氯烃一样,在世界各主要发达国家遭到了全面地禁止。
而一些原来大规模生产卤代烷灭火药剂的厂商纷纷投入巨大的资金,相继开发出一系列试图替代卤代烷灭火器的新型灭火药剂,并有相当一部分已投入实际使用,六氟丙烷就是其中的一种。
中国是蒙特利尔公约协定书的签字国,为了切实履行好国际公约,也制定了一系列的政策,其中就包括有“中国消防行业哈龙整体淘汰计划”。
计划要求2005
年底停止生产哈龙12ll灭火剂。
按照“中国消防行业哈龙整体淘汰计划”的基本精神,1994年11月11日,公安部等单位联合发布了《关于在非必要场所停止再配置哈龙灭火器的通知》(公通字[1994]94号文),通知中规定,从1995年10月1日起,在下述非必要使用哈龙场所,一律不准新配置哈龙灭火器。
1995年10月12日公安部消防局又发布《关于落实“在非必要场所停止再配置哈龙灭火器的通知”的通知》(公消(1995)300号文),通知中明确规定,一定要贯彻执行公安部、国家环保局颁发的《关于在非必要场所停止再配置哈龙灭火器的通知》要求,认真做好本地区的具体落实措施。
严格把关,在非必要使用哈龙场所,一律不准新配置哈龙灭火器。
1999年公安部发布了《关于逐步淘汰哈龙固定灭火系统和哈龙灭火器有关问题的通知》(公消[1999]031号),2000年12月15日,中华人民共和国公安部发出《关于督促单位落实灭火器配置和定期检查维护职责确保有效扑救初起火灾的通知(公消[2000]423号)》,在2001年8月1日,公安部下发了《关于进一步加强哈龙替代品及其替代技术管理的通知》公消[2001]217号文,通知中明确规定了可以使用HFC-236fa(六氟丙烷)作为哈龙的替代品,禁止在非必要场所配置哈龙灭火器,也就是说,在这些场所可以使用洁净气体灭火器作为哈龙灭火器的替代品。
什么是六氟丙烷灭火剂
六氟丙烷灭火剂首先是由美国杜邦(Dupont)公司研发的,其商品名为FE-36.,六氟丙烷无腐蚀性、不导电、无残留物,并且其臭氧消耗潜值(ODP) 为零。
六氟丙烷的沸点和蒸汽压非常接近哈龙1211。
由杜邦公司与美国空军和美国环保局所进行的实验结果表明六氟丙烷的毒性是非常低的。
毒性实验表明,在90天的吸入研究中没有明显的临床症状。
所有的基因毒性测试均无反应。
心脏敏感性测试中,其无不良反应值(NOAEL)为10%,最低能见不良反应值(LOAEL)为15%。
而哈龙1211的NOAEL值为0.5%,LOAEL值为1.0%。
六氟丙烷灭火剂的性能分子式1,1,1,3,3,3-六氟丙烷分子量152 沸点,oC -1.5 臭氧损耗潜值(ODP)0 全球变暖潜值(GWP)6,300 液体密度,25oC,kg/m3 1,370 蒸汽压,25oC,kPa 275.1 蒸发热,25oC, cal/g 38.67 灭火浓度6.3%, 杯式燃烧,庚烷心脏致敏性NOAEL,%10 LOAEL %15 六氟丙烷的手提式灭火器最适用于高价值的场所,例如计算机房、通讯室、工艺控制室、民用/军用
飞机等。
按照UL711的标准测试,不同包装量的六氟丙烷灭火剂已分别成功地灭掉了下列火型:5-B、1-A:10-BC和2- A:10-BC,而不亚于哈龙1211。
此外,由于六氟丙烷在喷出时能形成细雾状,因此更有助于灭火。
六氟丙烷的庚烷杯式灭火浓度为6.3%。
什么是洁净气体灭火器
所谓洁净气体灭火器,主要是针对哈龙灭火器而言的,在不破坏臭氧层的前提基础上,洁净气体主要是指,非导电的气体或汽化液体,这种灭火剂能蒸发,不留残余物。
目前国内正在对手提灭火器通用技术条件和建筑手提灭火器配置规范进行修订,其中增加了有关洁净气体灭火器的相关内容。
目前在国际上最流行的洁净气体灭火器就是六氟丙烷灭火器。
什么是六氟丙烷手提式灭火器
简单地说,六氟丙烷手提式灭火器就是采用六氟丙烷灭火剂的一种新型灭火器。
六氟丙烷灭火器与哈龙灭火器从结构上和应用上归纳下来主要有以下几个特点:
1.灭火器结构由于HFC236fa(六氟丙烷)不像哈龙1211(二氟一氯一溴甲烷)含氯原子和溴原子,所以灭火器瓶体的设计不可能按照1211灭火器的技术和方法使用,所以在设计上应该侧重于灭火机理上来研究。
灭火器不是灭火系统,所以不能够按照灭火系统的灭火思路来做调整,由于灭火器是操作时是处于敞开空间,而灭火系统需要封闭空间,所以在实际上要求在系统里气体由于氮气的驱动而喷射到喷嘴的同时要求保证一定的最小压力,如七氟丙烷灭火系统要求喷嘴的最小压力为4bar,其目的是要求药剂能够充分的气化已达到迅速淹没封闭空间,也就是说灭火药剂从液态转化成气态的距离要求越短越好,而手提灭火器却不是这样,设计时不仅要求考虑一定的充装压力不能过大以防止气体不能过快气化,另外一方面也要保证一定的喷射距离和喷射强度,所以实际上在设计瓶体的过程中始终需要围绕灭火剂的基本特性来考虑,灭火剂的灭火性能需要考虑的因素很多,如火的大小,火的形状,灭火的规则,室内还是室外操作以及灭火者的技术等非结构性影响因素。
在结构的调整上我们改进了灭火器的喷嘴,使之在喷口连续开有一个或一个以上带锥度的号角结构(专利号为200320116829.5)其多级号角和同直径管复合结构,以提高灭火器在压力不足的
情况下产生涡流现象,以使灭火剂集中射向火源,提高灭火效率。
2.灭火技术由于六氟丙烷在灭火性能上和1211有着本质上的不同,所以在灭火方法上也有其不一样的地方,完全参照1211的灭火方式是不合理的。
1211灭火剂的灭火机理主要是通过溴和氟等卤素氢化物的化学催化作用和化学净化作用大量扑捉、消耗火焰中的自由基,抑制燃烧的链式反应,迅速将火焰扑灭。
而六氟丙烷灭火则侧重于冷却吸热,窒息以及部分的断链反应,所以在灭火时侧重于以一定的速度扫动(B类火),并让药剂以恒定的速率将火焰与油面之间保持一定的浓度。
六氟丙烷手提式灭火器的优点
归纳起来,六氟丙烷手提式灭火器有以下独特的优点:
在规定的灭火浓度下对人体完全无害,与1211相比,由于可见不良反应最低值为15%,而1211为1%,可见六氟丙烷安全的多。
可以在有人工作的场所安全地使用;
由于六氟丙烷的沸点为-1.5摄氏度,喷放时不会引起设备表面温度急剧下降(如二氧化碳),对精密设备和其他珍贵财物无任何伤害;
六氟丙烷手提式灭火器适合于哪些场所
根据大量已经得到认证的灭火试验结果,证明六氟丙烷手提式灭火器能够有效地扑灭A类火灾、B类火灾和C类火灾和电气火灾。
从以上关于A类火灾、B类火灾、C类火灾和D类火灾的定义可以看出,一般的民用建筑和工业建筑内发生的火灾都应该是属于A类火灾、B类火灾和C 类火灾。
所以,六氟丙烷手提式灭火器可以适用于目前绝大多数的场所。
六氟丙烷手提式灭火器的A类火灾试验
六氟丙烷手提式灭火器A 类火灾灭火试验的试验方法是这样的:A类火试模型由整齐堆放在金属支架上(或其他类似的支架上)的木条和正方形金属制的引燃盘构成,支架高为400mm±10mm。
木条应经过干燥处理,木条分层堆放,上下层木条成直角排列,每层的木条应间隔均匀。
试验模型为正方形木垛,其边长等于木条的长度。
试验模型的木条长度、根数和层数等参数应符合GB4351-1997的规定。
A类火灭火试验应在室内进行,试验室应具有足够的空间,通风条件应满足木垛自由燃烧的要求将灭火器放置在20℃±5℃环境中24h或
以上,试验时取出。
灭火试验可有专人操作,操作者可穿戴透明面罩和隔辐射热的防护服与手套。
在引燃盘内先倒入深度为30mm清水,再加入规定量的车用汽油。
将引燃盘放入木垛的正下方。
点燃汽油,当汽油烧尽,可将引燃盘从木垛下抽出。
让木垛自由燃烧。
当木垛燃烧至其质量减少到原来量的53%~57%时,则预燃结束。
预燃结束后即开始灭火。
灭火应从木垛正面,距木垛不小于 1.8m 处开始喷射。
然后接近木垛,并向顶部、底部、侧面等喷射,但不能在木垛的背面喷射。
灭火时应使灭火器保持最大开启状态并连续喷射,操作者和灭火器的任何部位不应触及模型。
火焰熄灭后10min内没有可见的火焰(但10min内出现不持续的火焰可不计),即为灭火成功。
经试验,六氟丙烷手提式灭火器平均在开始喷放后的12秒后,就可以将木垛的火扑灭,且在10min内没有复燃。
六氟丙烷手提式灭火器的B类火灾试验
六氟丙烷手提式灭火器B类火灾灭火试验的试验方法是这样的:B类火灭火试验模型圆形盘详见GB4351-1997中的规定,B类火灭火试验可在室外进行,但风速不应大于3.0m/s,试验前将灭火器放置在20℃±5℃环境中保持24h或以上,试验时取出。
灭火试验可有专人操作。
操作者可穿戴透明面罩、隔辐射热的防护服和手套。
点燃汽油,预燃60s。
预燃结束后即开始灭火。
在灭火过程中,灭火器可以连续喷射或间歇喷射,但操作者不得踏上或踏入油盘进行灭火。
火焰熄灭后1min内不出现复燃,且盘内还有剩余燃料,则灭火成功。
灭火试验应进行三次,其中二次灭火成功,则为该灭火器达到此灭火级别。
若连续二次灭火成功,第三次可以免试。
经试验,六氟丙烷手提式灭火器平均在开始喷放气体后的4秒后,就可以将油盘中的火扑灭。
有哪些场所特别适合于使用六氟丙烷手提式灭火器
根据以上介绍的六氟丙烷手提式灭火器的独特优点,一般认为,在以下的场所中特别适合于使用六氟丙烷手提式灭火器:
a.数据处理例如:大型计算机系统、数据磁盘储存中心、数据传输电缆夹层、UPS中心等。
b.通信和数据传送例如:邮电通信机房、电台和电视台转播机房、卫星地面接受站、蜂窝式移动电话基站、无线寻呼基站等。
c.公共交通管理例如:地铁调度控制中心、空中飞行管制中心、铁路运输调度管理中心、城市轨道交通调度管理中心等。
d.商业、金融和文化设施例如:银行金库、金融机构票据库、美术馆、图书馆、艺术画廊、纪念馆、博物馆、档案馆、公共建筑电梯控制中心、医院诊疗室、X射线胶片保存室、医院核磁共振(MRI)室、电台和电视台节目资料库、电影资料库等。
e.工业领域例如:生产调度控制中心、自动化生产线、发电设备、干燥室、理化实验室、燃料生产和储藏室、洁净车间等。
六氟丙烷手提式灭火器的投资是否很贵
既然六氟丙烷手提式灭火器有那么多的优点,系统的投资是否一定很贵?这可能是广大用户最关心的问题。
六氟丙烷手提式灭火器的投资的贵与便宜,不同的用户、不同的项目可能会有不同的结果。
但有一点应该是相同的,即这个问题的答案应该是在作出比较之后才能得出的。
那么究竟该如何去比较呢?此处建议用户不妨可以用以下的思路去比较:首先,能简单地用干粉灭火器去灭火的场所,绝对不需要使用六氟丙烷手提式灭火器,因此不需要去比较六氟丙烷手提式灭火器究竟比干粉灭火器贵多少。
同样的,由于卤代烷灭火器已经是淘汰的产品,而二氧化碳灭火器在使用上是有局限性和危险性的,因此也没必要去比较六氟丙烷手提式灭火器与这两种气体灭火器贵多少。
最重要的是将六氟丙烷手提式灭火器的投资与所要保护的设备和其他财物以及人员的生命所具有的价值去比较。
如果由于干粉灭火器和二氧化碳灭火器的使用所导致的设备的污染,损坏,或是人员的伤害,以及导致工艺或是生产的中断,这样比较的结果是不言而喻的,即六氟丙烷手提式灭火器的投资是值得的。
安灭净六氟丙烷手提式灭火器是否已获得中国有关机构的检测认证
在中国,六氟丙烷(FE-36)灭火剂和安灭净六氟丙烷手提式灭火器已分别在1997年11月和2004年11月顺利通过了国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验测试中心和国家消防装备质量监督检验中心的检测认证,杜然公司的安灭净六氟丙烷手提式灭火器也是第一家获得中国有关机构的检测认证的产品。