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    七氟丙烷和氣溶膠滅火系統的對比分析
      鷹穗網訊 www.immodiag06.com
     
    1、氣溶膠滅火系統(裝置)
    1.1 氣溶膠的滅火機理:
    1)利用固體微粒在高溫下產生金屬陽離子與燃燒反應過程中產生活性自由基團發生反應,以切斷化學反應的燃燒鏈,抑制燃燒反應的進行,達到化學滅火的效果。
        2)利用固體微粒(主要為鉀鹽)分解過程中產生的水來吸熱降溫。
        滅火方式物理窒息、降低火場溫度滅火為主,化學滅火為輔化學滅火為主,物理降溫滅火為輔,滅火后殘留物3mg/cm²啟動方式通過電流激活催化劑啟動通過電爆管式啟動器引燃出口溫度80℃至160℃左右保護對象范圍:可撲救A、B、C類表面火災綜合造價:150m³以內小空間有優勢氣溶膠滅火裝置的優點:尤其因為氣溶膠滅火劑為含能材料,其本身不需要動力驅動,在制造成本上相對于其他滅火系統有優勢,但目前市場上廣泛使用的氣溶膠滅火劑的穩定性還很差,必須經過完善,方能被更好地推廣。
      1.2氣溶膠滅火裝置的缺點:產物為氣、固兩相流,無法進行組合分配的有管網系統設計,對氣體保護區域、空間大的場所綜合造價將遠遠高于其他系統,同時必須聯動啟動,需要很大的啟動電流,所占空間過大:因其產物中的金屬陽離子容易于水結合生成堿性氧化物,并發生電離,導致電氣設備受到污染和破壞。氣溶膠不適用于有人場所和精密儀器場所。
    2、七氟丙烷(FM200)滅火系統
        2.1 FM200的基本情況:七氟丙烷HFC227ea的化學分子式為CF3CHFCF3。FM200是一種較為理想的哈龍替代物,對大氣的臭氧層沒有破壞作用,消耗大氣臭氧層的潛能值ODP為零,但有很大的溫室效應,其GWP《0.5。FM200有很好的滅火效果,并被美國環境保護署推薦,得到美國NFPA2001及ISO的認可。
        2.2 FM200的滅火機理:FM200的滅火機理與鹵代烷系列滅火劑的滅火機理相似,屬于化學滅火的范疇,通過滅火劑的熱分解產生含氟的自由基,與燃燒反應過程中產生支鏈反應的H、OH-、O2-活性自由基發生氣相作用,從而抑制燃燒過程中化學反應來實施滅火。
    2.3 FM200滅火系統的優點:FM200具有良好的滅火效率,滅火速度較快、效果好,滅火濃度(8-10%)也低,FM200適用于有人場所、精密儀器場所和遠距離輸送場所,可撲救A、B、C、E類表面火災,基本接近哈龍1301滅火系統的滅火濃度(5-8%),是哈龍1301最好的替代品。
    2.4 FM200滅火系統的缺點:因FM200的儲存壓力2.5Mpa/4.2Mpa,要求噴嘴的工作壓力為不小于0.8Mpa,所以在輸送距離上受到一定的限制。
    3.滅火效率及速率的對比
    滅火濃度和滅火時間短是衡量氣體滅火系統滅火效率高低的尺度。如下表:
    滅火劑種類
    最小設計滅火濃度
    滅火劑噴射時間
    主要滅火方式
    FM-200
    7%
    ≤10s
    化學
    氣溶膠
    5%
    ≤120s
    化學
    由于根據FM200和氣溶膠滅火劑機理,在滅火劑的滅火濃度相差不大的情況下、滅火時間卻相差甚遠。從上表可知, FM-200比氣溶膠的滅火速度明顯要更為迅速,FM200滅火效率也高。
    4.適用范圍
    總的來說,FM200和氣溶膠滅火劑皆能迅速有效地撲滅A.B.C.E類火災,而不適用撲滅消化纖維、火藥等含強氧化劑的化學火災及活潑金屬、可自燃的火災。但是,由于滅火劑本身的性能不同,滅火機理不一樣,所組成的滅火系統在使用范圍上是有一定差別的。
    氣溶膠滅火系統,目前國內工程上應用的氣溶膠滅火裝置都屬于熱型的,產生的高溫會造成一定的危害;熱氣溶膠以負催化,窒息等原理滅火;滅火后有殘留物,屬于非潔凈滅火劑,懸浮于空氣中的粉塵呈電中性,雖容易清除,但殘留的微粒塵中含有的金屬氧化物、碳酸鹽、碳酸氫鹽,在遇到水分時呈弱堿性,對特定的設備也可造成一定的損害。另外氣溶膠膠體的擴散速度較氣體滅火劑要慢的多,且熱膠體噴放后存在向上擴散的趨勢,不利于均勻分布。所以防護區的面積及體積應比無管網鹵代烷自動滅火系統設置要求更應嚴格,不宜用于大空間場所。
    七氟丙烷(CF3CHFCF3)自動滅火系統是以“潔凈氣體”七氟丙烷作為滅火劑的滅火系統,因FM200適用于有人場所、精密儀器場所和遠距離輸送場所,在公安部發布的哈龍替代品推廣應用的規定中,已被列入國內允許使用的哈龍替代品,該氣體潔凈性能較好,不破壞臭氧層,符合環保要求,而且具有無色、無味、不導電、無二次污染、毒性低、滅火快速、高效等特點。特別是針對一些電氣和電子設備、通信設施、可燃液體和氣體及其他高價值財產的防火保護;對于經常有人工作的場所優點更突出。
        滅火有效性以滅火濃度和滅火速度兩個指標來衡量;根據燃燒理論,滅火方式分為窒息、冷卻、隔離和化學抑制等四種,上述二種滅火劑中:都是以化學滅火方式為主,化學抑制滅火是通過化學催化作用和凈化作用,大量消耗火焰中的自由基,抑制燃燒鏈式反應,它具有濃度低、速度快的優點。氣溶膠由于是通過燃燒釋放滅火劑,要使滅火劑達到滅火濃度,需要一定的時間(滅火裝置數量與保護容積成正比),這個時間直接影響了滅火的速度,而七氟丙烷比氣溶膠的滅火速度明顯要迅速的多。
        由此可見,滅火有效性七氟丙烷比氣溶膠更好。
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