朱劲武
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一、概述
七氟丙烷气体灭火产品自20世纪90年月引入我国,近十年来,我国七氟丙烷灭火药剂平均每年销售量在2.6万吨左右,累计二十年来,七氟丙烷气体灭火产品厂值突破400亿元以上,占海内气体灭火市场约70%左右,占全球市场的38%左右。

全氟己酮灭火剂于2001年在美国首先作为灭火剂使用,随后逐渐进入我国市场。近几年来,随着我国锂电池新能源工业的快速生长,在小空间锂电池灭火领域获得快速生长,全氟已酮灭火药剂近两年来,每年销售量抵达七氟丙烷灭火药剂量的10%左右,有向较大空间气体灭火场合增添的趋势,一旦较大空间气体灭火场合的扩大接纳,全氟已酮灭火剂增添速率将会较为可观。
随着《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》的加速生效,七氟丙烷灭火药剂被列入逐步镌汰中。从2025年最先执行2024年生产销售额度,五年后递减10%,**个五年递减30%,到2040年递减50%,2045年递减到80%。这是由于七氟丙烷在高温剖析时会爆发氢氟酸(HF)等侵蚀气体,对装备和职员有一定危害,要害是使全球变暖潜值(GWP=2050)相对较高,而全氟已酮具有优异的环保性能,全球变暖潜值(GWP=1)极低。也就是说全氟已酮灭火剂在大气中排放后,留存时间若5天,七氟丙烷灭火剂在大气中的留存时间31年左右,这意味着纵然七氟丙烷灭火剂现在阻止排放,仍会在未来几十年内一连影响全球天气转变。
在“碳达峰”和“碳中和”的配景下,全氟己酮灭火剂是目今替换七氟丙烷灭火剂用于电力、通讯等要求清洁使用场合,是气体灭火领域较理想的灭火介质之一。
在产品标准方面,国际标准化组织制订了全氟已酮灭火剂ISO14520-5:2016全球手艺框架标准,此标准尚有待进一步修改与完善,此标准被美国NFPA2001标准接纳,作为全氟己酮成为哈龙替换品的主要选择之一。我国也在起劲推进相关该标准的制订与完善事情,现在《全氟已酮灭火剂》国家标准已由应急治理部归口上报及执行中,该产品标准、施工验收规范行业已制订了整体标准和规范,尚有待进一步修改、完善、提高,现在还没有像七氟丙烷灭火剂那样完善成熟的标准与标准系统。
综合上述情形,通过近几年对全氟己酮气体灭火产品市场应用关注,参入该全氟己酮灭火剂差别类型产品研发与灭火试验,与专家和同仁们普遍交流,发明全氟己酮灭火剂现实灭火性能、侵蚀、有毒性与网络上宣传的岐异相差较大,为了使全氟己酮气体灭火产品不重蹈气溶胶灭火装置产品征象,自己以为有须要写这篇文章,为同仁们在产品标准与规范制订、产品设计与选择、施工与验收及维护保养等方面,可供各人参考和探讨。增进气体灭火产品的合理应用,提高消防**包管水平,作出一点孝顺。
二、要害词
七氟丙烷气体灭火产品、全氟己酮气体灭火产品、.七氟丙烷灭火剂、全氟已酮灭火剂、碳达峰、碳中和、气溶胶灭火装置、沸点为-16.4℃、沸点为49、2℃、钢瓶内镀层、HF侵蚀气体、GB25972-2024《气体灭火系统及部件》、T/CECS10171-2022《预制式全氟己酮灭火装置》、系统设计规范、施工及验收规范、产品标准划定≤60秒内杀绝明火、全氟己酮喷嘴、有破碎和旋转功效、液体汽化气态、七氟丙烷气体灭火装置(系统)、全氟己酮气体灭火装置(系统)、三个重量参数、七氟丙烷探火管式灭火装置、全氟已酮探火管式灭火装置、七氟丙烷悬挂式灭火装置、全氟已酮悬挂(壁挂)式灭火装置、维护保养、产品磨练报告。
三、七氟丙烷、全氟己酮气体灭火介质与产品主要特点与区别
1、物理性能与灭火浓度
七氟丙烷在常温常压下无色、险些无味、不导电的气体,液体密度为1.41g/ml,但其沸点为-16.4℃,极低,只能用于全淹没灭火情形中,其灭火浓度一样平常在5.8%-10%之间。全氟己酮常温下是一种无色透明的液体,液体密度为1.60g/ml,但其沸点为49.2℃,较高,难易气化,较大空间场合灭火性能比七氟丙烷灭火剂差。全氟己酮灭火剂既可用于全淹没灭火,又可用于局部灭火场合。灭火浓度一样平常在4%-6%左右,看视全氟己酮有较低灭火浓度,但在相同的防护区内,因液体密度大,全氟己酮的现实使用重量,比七氟丙烷的使用重量多,药剂和装备本钱均比七氟丙烷气体灭火产品高。
2、贮存与气化情形
七氟丙烷贮保存钢瓶内时呈液态,事情压力一样平常在2.5MPa~4.2MPa之间。当从喷嘴中喷射出来时,液态的七氟丙烷将迅速气化为气态,吸收大宗热量,降低周围温度,同时稀释氧气浓度,抵达快速灭火目的。在常温下,七氟丙烷的气化速率较快,巨细空间灭火效果相差不大,灭火效果均较好和稳固。

全氟己酮在钢瓶内同样以液态贮存,小空间灭火容量下,一样平常事情压力在1.0MPa左右,正常事情压力在2.5~4.2MPa之间。喷射时,液态全氟己酮因沸点为49.2°C,若接纳七氟丙烷浅易喷嘴结构,喷射后将以液态柱状或直径大于φ2mm颗粒液态雾状为主。灭火效果将会较差。全氟己酮灭火剂喷嘴结构,是气体灭火系统中种种灭火剂喷嘴中*重大的喷嘴结构。全氟己酮液态灭火剂经喷嘴内部结构,应将液体破碎小于φ2mm细小颗粒液态,在一定压力作用旋转喷射下才华快速气化为气态,气化后的潜热才会较大,才华够更有用的吸收火场热量。许多资料叙述和大大都人们以为,在常温下,全氟己酮也能较快的气化,且由于其沸点低,更易维持气态灭火状态,灭火性能还很是好,这些理念是过失的,将会严重误导产品设计、应用,甚至产品不可灭火危险效果。

3、钢瓶内侵蚀性与涂层要求
七氟丙烷对钢瓶内的侵蚀性较小,钢瓶内部通常不会接纳耐侵蚀的涂层。钢瓶充装历程中,接纳抽真空和含水量极小的驱动气体氮气,就可预防七氟丙烷其剖析产品对钢瓶和阀门的侵蚀。
全氟己酮化学稳固性比七氟丙烷要差,对钢瓶有一定的侵蚀性,钢瓶内部应有涂层,一样平常接纳环氧酚醛等涂层,才华进一步提高钢瓶的防侵蚀性和**性。现在,全氟己酮钢瓶有三种类型:
第1种是获得***磨练报告钢瓶,钢瓶壁厚较厚,环焊缝为对接焊,有内涂层,单价*高。
第2种是钢瓶有或没有国家磨练报告,接纳七氟丙烷钢瓶,有内涂层,环焊缝为搭接焊单价中等。
第3种是接纳七氟丙烷钢瓶,没有内涂层,单价*自制,将严重影响气体产品的**性。
4、爆发HF侵蚀性气体情形
当七氟丙烷喷射到火灾火焰现场,在高温下会剖析爆发HF侵蚀气体,一样平常来说,在700℃左右的高温下,经由4~20秒,七氟丙烷才显着剖析爆发的HF气体量相对较多,这对装备和职员都有较大危害,可能会侵蚀电子装备、损伤呼吸道等。全氟己酮在500℃火灾现场高温下,经由4~20秒,但爆发的HF气体量远高于七氟丙烷。
在现实火灾中的情形较量重大,HF爆发量受火灾温度、火焰燃烧外貌积、灭火剂喷放量、灭火剂气化水平、灭火时间等因素的影响有关。综合各方面条件,喷射灭火剂时间≤10S,灭火时间≤60S,灭火剂经喷嘴连忙气化,使防护区爆发火灾区域快速抵达灭火浓度,实现快速杀绝明火,才华镌汰HF侵蚀气体爆发。浸渍一定灭火时间后,应实时对防护区透风,将HF侵蚀性气体倾轧。
四、产品标准、系统设计和消防施工及验收规范
1、产品标准
七氟丙烷气体灭火系统有较为完善的产品标准,如GB25972-2024《气体灭火系统及部件》是**次进一步修改完善的新产品国家标准,于2024年11月28日宣布,2025年12月1日实验,对七氟丙烷灭火系统的设计、性能、试验要领等都做了详细划定,确保了产品质量和**性。此产品国家标准本次没有将全氟己酮气体灭火产品编入其中,可以窥探全氟己酮气体灭火产品灭火与有毒性能,尚有待进一步试验论证落实。
全氟己酮虽然现在国际上有相关标准,但在海内产品主要依据T/CECS10171-2022《预制式全氟己酮灭火装置》整体标准,还在进一步完善中,不过行业内通常参考国际标准以及相关整体、企业标准来规范该产品的生产和质量控制。
2、气体灭火系统设计和施工及验收规范要求
七氟丙烷气体灭火系统(装置)产品划分有GB50370-2005《气体灭火系统设计规范》和GB50263-2007《气体灭火系统施工及验收规范》国家标准,两规范中明确划定了应遵照**、可靠、经济、合理的原则,并规范了系统施工历程中的装置要求、调试要领、验收标准等,包管了系统装置后的正常运行和灭火效果。
全氟己酮灭火装置(系统)产品设计和施工及验收规范,现在国家和行业规范没有,整体规范也相对较少。但一些地方和企业会凭证自身履历以及全氟己酮的特征,制订暂时的施工和验收指南,但难以确保工程质量和灭火可靠性。
3、重量参数标注与做假征象
两种灭火介质产品均应切合GB25972-2024和GB50263-2007两国家标准,规范中划定应同时标注三个重量参数,即瓶组空瓶重量、灭火剂充装量、瓶组总重量。然而,在市场上保存部分短斤少两和弄虚作假征象。一些**商家为了降低本钱,在灭火剂充装量上做手脚,只标注一个充装量,使无法称重检测,因七氟丙烷和全氟己酮灭火药剂本钱腾贵,占整套产品销售金额的50%~70%;蛘咴诟制恐亓可显旒,使用不切合标准的钢瓶,影响产品的性能和**性。这种做假行为严重危害了消耗者权益和消防**。

五、七氟丙烷、全氟己酮有关现实手艺与灭火性能试验和同仁们交流先容与剖析
1、常温、常压下气化状态试验
在常温常压下对七氟丙烷和全氟已酮进**体状态试验。将一定量的七氟丙烷和全氟已酮划分置于相同的试验容器中,视察其气化历程。效果发明,七氟丙烷灭火剂从0.2Mpa1m?大罐中管道阀门中流出,无论情形温度是0~10℃,不到1秒时间,七氟丙烷液化连忙转化气态。
全氟已酮灭火剂沸点为49.2°℃,因沸点温度较高,需情形温度高于49.2℃才最先气化。若情形温度低于沸点温度时,使得全氟已酮液体喷射到防护区历程中,需一直吸收更多的热量,随着时间的推移延伸,才华完全由液体大颗粒直径,变为小颗粒直径,*后所有转化为气态。喷嘴喷射全氟已酮液体颗粒直径大时,则喷射距离远,将吸热差,液体转化气体将差,影响灭火效果。喷嘴喷射全氟己酮液体颗粒直径较小时,则喷射距离近,各喷头间距将小,增添本钱,吸热效果将好,液体容易极短时间转化为气体,有利于实现快速灭火。特殊是防护区内若尚有密封性较好的电器柜外壳遮档时,这种电器柜火灾就更难杀绝了。
自己在情形温度10℃时,离地面高度1米处,用200毫升容器盛有全氟已酮液体灭火剂,5秒左右倒入平滑瓷砖地面上后,全氟已酮液体大多在平滑地面上,处于流动状态,约莫5分钟左右才华完全气化。说明全氟已酮灭火剂在低于49.2℃时,液体转化为气态较差,较难在国家规准划定小于60S内杀绝明火,杀绝浓度试验(防护区内四角上下火灾)火灾就更难了。
2、常温、常压下小白鼠灭火浓度和*大灭火浓度下中毒试验
在常温、常压下,设置差别浓度梯度的七氟丙烷和全氟己酮试验情形,划分在20升矿泉水大桶中,同时放入两只小白鼠举行HF有毒冷喷条件下试验。关于七氟丙烷,当浓度抵达灭火浓度(如6%)时,小白鼠在短时间内泛起稍微不适症状,随着时间延伸,症状逐渐平稳;当浓度抵达*大灭火浓度(如10%)时,小白鼠中毒症状显着,呼吸急促、行动缓慢、经3小时左右视察后,逐渐恢复正常状态,能自由爬行了。
全氟已酮在灭火浓度(如5%)下,小白鼠的不适症状相对较轻,基本能包管正;疃;在*大灭火浓度(如6%)下,小白鼠马上有一定反应,中毒症状远大于七氟丙烷情形下的小白鼠反应,全氟已酮虽然试验时浓度低,但有毒性比七氟丙烷高,不到2小时,两只小白鼠就不动了。
七氟丙烷和全氟已酮灭火剂在常温下无色、无味、无毒。若在火灾高温下,只需4秒左右就会爆发大宗HF有毒侵蚀气体。依据《全氟已酮灭火剂热裂解爆发氟化氢研究》试验论文剖析:(1)常温稳固性:全氟已酮比七氟丙烷较稳固,从理论剖析难剖析出HF有毒性和侵蚀性气体;但在常温下小白鼠试验和灭火装备中钢瓶内胆、阀门等零部件应用后,有毒性和防侵蚀性能看,全氟已酮有毒性和侵蚀性要大于七氟丙烷。(2)中低温火场(500°C~750°C)时:全氟已酮HF产宇量高于七氟丙烷。(3)高温火场(≥800°C)时:七氟丙烷HF产宇量高于全氟已酮。
3、一样平常应用与试验的侵蚀性检查与视察
七氟丙烷气体灭火系统(装置)产品零部件,通过对多年使用后的钢瓶部件举行维护保养、拆卸、试压、充装药剂、检测阀门与钢瓶内腔无涂层、虹吸管等钢质和钢质质料视察,均没有显着发明有侵蚀和被侵蚀征象保存。
全氟己酮气体灭火系统(装置)产品,在维护保养时,若钢瓶内无涂层和虹吸管外貌没镀锌时,均泛起浮锈和侵蚀征象。用全氟己酮灭火剂液体浸泡铜件、不锈钢件、丁晴橡胶件、钢管和钢板内外外貌无镀锌层时,视察发明无镀锌层的钢管和钢板外貌,爆发显着侵蚀征象。以是,全氟己酮钢瓶内,必需应喷涂有一定厚度的防侵蚀涂层。
4、差别防护区体积下A、B类火灾灭火试验
(1)体积小于5立方米内:
在该小空间内举行A、B类火灾灭火试验,关于七氟丙烷灭火剂,当系统(装置)启动后,能在较短时间内(一样平常3~5秒)使防护区内迅速抵达灭火浓度,在10~20秒内基本可将明火杀绝,关于防护区内四个顶角和四个底角火焰火灾也能较快杀绝。
全氟己酮灭火剂灭迅速度与七氟丙烷灭火剂速率稍慢一点,喷射完后,在6~10秒内才华使灭火剂充满防护区气化,10~20秒内将火灾杀绝,且对各个角落的火灾也能较快杀绝。小空间内,七氟丙烷与全氟己酮气体灭火系统(装置)的喷嘴内部结构设计基内情差不大,当全氟己酮喷嘴出口孔径≤φ3mm时,雾化和气化效果较好,能实现快速灭火。现在全氟己酮灭火剂主要应用于≤5m?,锂电池领域火灾灭火产品中。
(2)体积在5~50m?之间:
七氟丙烷在该空间内到灭火浓度的时间有所延伸,在30~40秒内将明火杀绝,对四角顶角和底角火灾也能有用杀绝,但可能保存个体角落灭火稍慢的情形。因七氟丙烷沸点为-16.4℃,很是低,易气化,则喷嘴内部结构很是简朴,大大都气体生产厂家均能正常≤60秒内杀绝火灾,不保存手艺门槛。
全氟己酮若完全接纳七氟丙烷相同的体积和种类火灾及喷嘴结构,灭火时间≥60秒,甚至许多次不可杀绝火灾。也就是说当防护区容积>5m?以上时,全氟己酮喷嘴内部结构应思量适当有破碎和旋转液体设计元素了,才华在产品标准划定≤60秒内杀绝火灾。
(3)体积在50~100m?之间:
七氟丙烷气体灭火装置启动喷射完毕后,灭火时间大多在40~60秒之间,关于较大空间内的角落火灾,可能需要依赖气体的扩散来实现灭火,保存一定的灭火盲区。这时对七氟丙烷喷嘴喷洒角度设计稍加注重时,各气体生产厂家均能正常灭火。
全氟己酮气体灭火装置,对;50~100立方米之间体积时,面临的是一个手艺难题,也是一个较大的难灭火门槛。有两个难点,一个是全氟己酮灭火剂充装系数不可太大;另一个喷嘴结构设计,是*要害难点:一是破碎的液体直径应小,才容易汽化;二是破碎后的小颗粒液体,喷射距离应较远;三是喷洒角度≥130度,应是匀称圆锥体。
(4)体积在100m?以上空间:
七氟丙烷气体灭火系统(装置)在大型空间内,只要灭火装置和喷嘴设计距离匀称,大多气体生产厂家生产的气体灭火产品,灭火时间不会凌驾60秒,灭火效果相差不会太大。
全氟己酮气体灭火产品是近几年推出的新产品,现在,产品国家、行业标准和设计、施工验收规范还没有体例。据相识还没有举行过超100m?以上大空间的A、B类火灾试验。因全氟己酮灭火剂沸点为49.2度,沸点较高,自己以为大空间和高空间防护区内,几十秒内能完全将喷射的全氟己酮液体汽化气态,有一定难度。不但应思量喷嘴结构设计、还应思量各喷嘴之间间距设计、更应思量全氟己酮灭火剂充装系数和喷嘴*小出口压力巨细等设计参数。
(5)专家、同仁们全氟己酮灭火气体装置产品灭火试验及履历交流
通过网络盘问和加入种种消防展览会及同仁们交流相识到,全氟己酮灭火气体产品在现实应用中,主要是小于1m?防护区储能舱的锂电池箱的应用领域较多,既能快速灭火,还能起到降温,避免锂电池火灾复燃。当防护区为50~100m?时,大大都全氟己酮气体灭火产品生产厂家,做灭火试验发明,很难在60秒内正常杀绝A、B类火灾,特别是做四个上、下角落B类火灾浓度漫衍试验火灾时,四个顶火很是难杀绝。
全氟己酮灭火剂当空间大于100m?和高空间灭火效果,肯定比七氟丙烷灭火剂效果差。大空间和高空间防护区,全氟己酮气体灭火装置(系统)应审慎设计和接纳。