摘要：氣體滅火系統(tǒng)世界各國得到了廣泛的使用。在本文首先從三個方面分析新型氣體滅火系統(tǒng)的選擇，然后詳細(xì)分析了氣體滅火系統(tǒng)的應(yīng)用場所相關(guān)問題。

關(guān)鍵詞：氣體滅火，場所選擇，滅火劑

由于氣體滅火系統(tǒng)具有較高的滅火效率、較低的滅火濃度、電絕緣性高、清潔無污漬等優(yōu)異性能，在世界各國得到了廣泛的使用，越來越多的重要場所采用氣體滅火系統(tǒng)進(jìn)行防護(hù)^[1]。本文主要研究氣體滅火系統(tǒng)未來的發(fā)展應(yīng)用方向，完善各種氣體滅火系統(tǒng)的使用功能。

1 新型氣體滅火系統(tǒng)的選擇

氣體消防系統(tǒng)選擇的基本原則，主要從環(huán)境因素、毒性和火火效能三個方面考慮。

從環(huán)境方面，選擇氣體滅火劑應(yīng)以不消耗大氣臭氧層為首選原則，首先選擇ODP 值（即臭氧耗損潛能值，是衡量氣體對大氣臭氧層破壞作用的一個相對值）為零的滅火劑。同時，哈龍?zhí)娲�物�?/SPAN> GWP 值（是衡量氣體滅火劑相對于二氧化碳 100 年溫室效應(yīng)的相對值）和滅火劑在大氣中的存活壽命也是相當(dāng)重要的考慮因素。高 GWP 值和很長的存活壽命會對大氣的溫室效應(yīng)產(chǎn)生長期的潛在影響，因此應(yīng)盡量選擇 GWP 值低和在大氣中存活壽命短的滅火劑。

從毒性方面考慮，選擇氣體滅火劑應(yīng)盡量減小對人體的毒害。氣體滅火系統(tǒng)所適用的場所，一般都是經(jīng)常有人活動的場所，因此選用低毒性的滅火劑是非常重要的。氣體滅火劑對人的危害主要來自兩個方面，即滅火劑自身的毒性和滅火劑在火場溫度下熱分解產(chǎn)物的毒性。氣體滅火劑自身的毒性主要用四個方面來衡量：一是半致死濃度（LC50），是指在規(guī)定的時間內(nèi)，試驗動物暴露于氣體滅火劑與空氣的混合物中，50％致死的滅火劑最低濃度，LC50值越低，毒性越大；二是全部致死濃度（ALC），是指在規(guī)定的時間內(nèi)，試驗動物暴露于含有氣體滅火劑與空氣的混合物中，全部致死的滅火劑最低濃度，ALC 值越低，毒性越大；三是未見有害作用的濃度（NOAEL），是指將試驗動物置于含有氣體滅火劑的空氣中，試驗動物沒有不良影響的滅火劑最高濃度，氣體滅火劑 NOAEL 值越低，對人的危害越大；四是可觀察到有害作用的最低濃度（LOAEL），是指將試驗動物置于含有氣體滅火劑的空氣中，觀察其受到的毒性或生物學(xué)反應(yīng)時的滅火劑最低濃度，氣體滅火劑的 LOAEL 值越低，對人的危害越大[2]。雖然大多數(shù)液化氣體滅火劑有較低的自身毒性，但在火場的高溫下，滅火劑分解產(chǎn)物也是非常有害的。在滅火過程中滅火劑可能發(fā)生分解物質(zhì)的量，主要取決于火災(zāi)的規(guī)模、滅火劑的特性、滅火劑的濃度以及滅火劑與火焰或熱表面接觸時間的長短。滅火劑較長時間暴露于高溫環(huán)境中會產(chǎn)生高濃度的分解物。其次，滅火劑分解產(chǎn)物的濃度還受防護(hù)區(qū)的容積、混合情況以及通風(fēng)程度的影響。如果滅火劑濃度的累加能很快達(dá)到臨界值，火災(zāi)會很快被撲滅，從而滅火劑的分解局限性會限制在最小的范圍內(nèi)。非液化氣體滅火劑在滅火過程中不會發(fā)生可觀測到的分解，因此不會產(chǎn)生有毒的或有腐蝕發(fā)生的分解產(chǎn)物。

從滅火效能方面考慮，應(yīng)選擇適宜效力的滅火劑，滅火效力的高低是選擇滅火劑的重要因素之一。氣體滅火劑滅火的原理有利用化學(xué)催化作用、惰化火焰中的高活性自由基來滅火的，如鹵代烷滅火劑；也有通過物理作用（窒息）滅火的，如二氧化碳滅火劑。當(dāng)化學(xué)滅火作用占主導(dǎo)時的滅火劑稱為化學(xué)滅火劑，其滅火效能高，而物理作用滅火效能低。

2 氣體滅火系統(tǒng)的應(yīng)用場所

在國家禁止采用哈龍滅火系統(tǒng)后，除二氧化碳滅火系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)范外，沒有其它的氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范，對很多工業(yè)和民用建筑內(nèi)需要使用的氣體滅火系統(tǒng)都沒有作出相應(yīng)規(guī)定，而二氧化碳滅火系統(tǒng)有其自身的使用條件限制，因此，應(yīng)確定這些場所采用氣體滅火系統(tǒng)條件和要求。

2.1 氣體滅火劑的選擇

氣體滅火劑的選擇首先要考慮防護(hù)區(qū)的性質(zhì)。由于各種氣體滅火劑的性質(zhì)和特點(diǎn)不同，對人員的傷害不容忽視。七氟丙烷對人體未觀察到不良反應(yīng)的濃度為9%，系統(tǒng)設(shè)計時要求：圖書、檔案、票據(jù)和文物資料庫等防護(hù)區(qū)的滅火設(shè)計濃度為 10%，油浸變壓器室、帶油開關(guān)的配電室和自備發(fā)電機(jī)房等防護(hù)區(qū)的滅火設(shè)計濃度為 8.3%，通訊機(jī)房和電子計算機(jī)房等防護(hù)區(qū)的滅火設(shè)計濃度為 8%。煙烙盡人未觀察到不良反應(yīng)的濃度為 43%，系統(tǒng)最小設(shè)計濃度為 36.5%。所以七氟丙烷和煙烙盡在防護(hù)區(qū)噴放對人體是相對安全的。但七氟丙烷在高溫條件下會產(chǎn)生對人體有害的 HF，所以它使用時的濃度必須低于 NOAEL 值，而且滅火時的拖放時間不能過長。而二氧化碳在 34%以上會使人窒息死亡。據(jù)統(tǒng)計，近幾年世界上由于火災(zāi)中被二氧化碳窒息而死的人每年多達(dá) 80 余人。所以二氧化碳系統(tǒng)不適合于有人員經(jīng)常工作及人員出入較多的場所。

2.2 氣體滅火系統(tǒng)對應(yīng)用場所的要求

由于氣體滅火劑的特殊性質(zhì)，在實際應(yīng)用中對防護(hù)區(qū)有一定的要求。對哈龍滅火劑、潔凈滅火劑、混合氣體等氣體滅火劑需要被保護(hù)的區(qū)域是封閉的，而對二氧化碳滅火劑應(yīng)用的防護(hù)區(qū)可以是封閉的，也可以是不封閉的。氣體滅火系統(tǒng)按其對防護(hù)對象的保護(hù)形式分為全淹沒系統(tǒng)和局部應(yīng)用系統(tǒng)。全淹沒系統(tǒng)是指在規(guī)定時間內(nèi)向防護(hù)區(qū)噴射一定濃度的滅火劑并使其均勻地充滿整個防護(hù)區(qū)的氣體滅火系統(tǒng)。全淹沒系統(tǒng)防護(hù)區(qū)應(yīng)是一個封閉良好的空間，在此空間內(nèi)能夠建立起有效撲滅火災(zāi)的滅火劑濃度，并將滅火劑濃度保持一定的時間。采用的氣體滅火系統(tǒng)還應(yīng)考慮防護(hù)區(qū)內(nèi)人員的情況。

局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)是指采用特殊的噴嘴向保護(hù)對象按設(shè)計噴射強(qiáng)度直接噴射滅火劑并持續(xù)一定時間的氣體滅火系統(tǒng)。它要求噴放的二氧化碳能穿透火焰，并在燃燒表面上達(dá)到一定的供給強(qiáng)度，延續(xù)一定的時間。局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)要求二氧化碳必須實現(xiàn)液相噴放。

目前該類系統(tǒng)在國內(nèi)的應(yīng)用僅限于二氧化碳局部應(yīng)用系統(tǒng)。對于同一保護(hù)對象來說，采用其他氣體進(jìn)行局部應(yīng)用滅火方式所需的氣體滅火劑的設(shè)計用量，相對于采用全淹沒方式會高出很多倍，但對于二氧化碳滅火系統(tǒng)，一個封閉空間開口量為總表面積 3％的保護(hù)對象，若將其由全淹沒滅火方式改變成局部應(yīng)用滅火方式，兩種滅火方式使用的滅火劑設(shè)計用量是基本相當(dāng)?shù)�。開口加大，采用局部應(yīng)用方式會比采用全淹沒方式從經(jīng)濟(jì)上更為節(jié)省，最主要的是全淹沒滅火方式需要保護(hù)對象有較好的封閉條件，而局部應(yīng)用滅火方式無須這樣的條件。必須注意，二氧化碳局部應(yīng)用滅火方式只能用于撲滅表面火災(zāi)（包括固體表面火災(zāi)），不可用于撲救深位火災(zāi)。

對于某些工業(yè)場所，如生產(chǎn)車間、電子集成廠、高層建筑中單一防護(hù)區(qū)面積和容積都很大且防護(hù)區(qū)數(shù)量較多時應(yīng)考慮使用低壓二氧化碳滅火系統(tǒng)。

2.3 氣體滅火系統(tǒng)的設(shè)置

氣體滅火系統(tǒng)已開始應(yīng)用于工業(yè)、通信、醫(yī)療、電力、石油、航空、海洋運(yùn)輸及民用建筑中的數(shù)據(jù)處理中心；印刷機(jī)械；新聞中心；電信通訊設(shè)施；過程控制中心；昂貴的醫(yī)療設(shè)施；貴重的工業(yè)設(shè)備；圖書館、博物館、藝術(shù)館、檔案室、；機(jī)械人；潔凈室；消聲室；應(yīng)急電力設(shè)施；易燃液體儲存區(qū)等。適用于郵電、通訊機(jī)房、計算機(jī)房、配電間、電氣老化間、微波載波室、船舶、飛機(jī)、火車、汽車的引擎間、貨倉、控制間；船用二氧化碳滅火系統(tǒng)用于海上平臺、船舶機(jī)艙、泵倉、貨艙、油倉、發(fā)電間、油漆間、木工間、廚房等處。必須注意，二氧化碳局部應(yīng)用滅火方式只能用于撲滅表面火災(zāi)（包括固體表面火災(zāi)），不可用于撲救深位火災(zāi)。

但由于二氧化碳對人體有窒息作用，在經(jīng)常有人工作的場所安裝使用時，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。在選擇二氧化碳滅火系統(tǒng)適用場所時，應(yīng)綜合考慮以下幾方面因素：該防護(hù)區(qū)一般情況下無人占用（局部除外）；該防護(hù)區(qū)體量大（單一的防護(hù)區(qū)）；發(fā)生火災(zāi)頻率高。氣體滅火系統(tǒng)主要應(yīng)用于三方面：以計算機(jī)、廣播電視、通訊和電子設(shè)備為代表的電子高技術(shù)領(lǐng)域的對象和場所，約占全部應(yīng)用的 70%，以圖書、檔，案、文物古籍為代表的人類精神文明領(lǐng)域的對象和場所，約占全部應(yīng)用的 15%，各種地面、海上、空中的交通工具雖不在規(guī)范的明確規(guī)定內(nèi)，但也是氣體滅火系統(tǒng)應(yīng)用的一方面，約占全部應(yīng)用的 10%，其它方面為 5%。

3 結(jié)語

本文對于氣體滅火應(yīng)用場所選擇進(jìn)行研究，指出七氟丙烷（HFC227ea）潔凈氣體滅火劑極其滅火系統(tǒng)是目前氣體滅火系統(tǒng)應(yīng)用的首選。由于其具有最低的設(shè)計濃度，較高的滅火效率，附屬設(shè)備少，維護(hù)方便，重要的是在滅火濃度范圍內(nèi)對人員基本沒有傷害，適用于各種場所。

參考文獻(xiàn)：

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