文章连载：气溶胶灭火剂的性能（9）

三、灭火性能 1．灭火效能定义

灭火效能是衡量灭火剂实际灭火能力的一个指标。气体灭火剂的灭火效能是指扑灭单位密闭空间容积内特定类型火灾所需要的气体灭火剂的量，单位一般以体积百分比来表示。气溶胶灭火剂不同于一般气体灭火剂，它在使用前是以气溶胶灭火剂发生剂的固体混合物形式储存的，所以为了设计使用计算方便，气溶胶灭火剂的灭火效能定义为：扑灭单位封闭空间容积内特定类型火灾所需要的气溶胶灭火剂发生剂的质量，单位为g/m3。其中所谓的“特定火”是指具体可燃物类型的火，比如汽油火、柴油、电缆火、原油火、木材火等。可燃物类型的不同，其燃烧性能和扑灭的难易程度也不相同，所以每种灭火剂对不同的可燃物灭火效能也不同。

2．气溶胶灭火剂的粒度与灭火效能的关系

见上文“气溶胶粒径对其特性的影响”的相关内容。

3．灭火剂中微粒的化学性质对灭火效能影响通过对干粉灭火剂的成分对灭火效能影响的分析可知，不同性质的无机盐具有不同的灭火效能，一般来讲，对于同一种碱或碱士金属的盐类，其灭火效能的高低顺序为：氧化物>氰酸盐>碳酸盐>碘化物>溴化物>氯化物>硫酸盐>磷酸盐而对同一种盐类，碱或碱士金属的灭火效果随着原子序数的增加而增加铯盐>铷盐>钾盐>钠盐>锶盐>钙盐>镁盐而对气溶胶灭火剂来讲，其灭火产物基本由大量氧化物和少量碳酸盐组成，所以区分其灭火效能主要看其中的钾和锶的比例，一般来讲，灭火性能依次为：钾盐>钾盐和锶盐的混合物>锶盐

表3－12和表3－13为不同配方在1m3试验柜试验结果一览表。在该试验中，气溶胶的位置处于地板角，而油盘的大小和位置处于不同的状态，并加入障碍物以评价粒子的流动性和导透性。从表3－12的试验结果可以看出，无论在哪种状态下，配方A的灭火效能均为最佳，而配方B又相对于配方C为好，有意思的现象是，油盘越大，各配方的灭火效能越好，这可能是由于气流把气溶胶粒子推入火焰区，所以火势越大，灭火越迅速。

虽然钾盐的灭火效能最好，但钾盐类产物的最大缺点是吸湿性过强（关于这点在下面章节有详细论述），因此在灭火剂的配方设计中，不能仅从灭火效能来考虑。

5．国内外气溶胶产品的灭火效能数据

（1）国外SFE气溶胶产品

（2）国内EBM气溶胶产品

（3）国内DKL气溶胶产品

6．灭火效能评述

总的来说，对于不同品牌，不同配方的气溶胶灭火剂，其对不同火源的灭火效能是不同的，一般在30g/m3-200g/m3之间。但对于常见的可燃液体火，电气火以及可燃固体表面火，灭火效能在40g/m3-60g/ m3之间。在实际应用中，对于常见火灾，工程设计用量一般在考虑到一定安全系数后采用100g/m3。

表3－17给出了目前常用气体灭火剂的灭火效能。

从表3－17中，也可以看出，在目前已知的灭火剂中，气溶胶的灭火效能远远超过其它的灭火剂。

四、毒性

与其它气体灭火剂一样，气溶胶灭火剂的毒性是人们普遍关注的问题。各国的研究人员也曾对此做过大量的试验，目前还没有发现气溶胶灭火剂具有毒性。

美国俄亥俄州怀特——帕特森空军基地的海洋毒物支队曾在这一领域对SFE气溶胶灭火剂的毒性进行了比较深入和系统的研究。他们利用多种设备和方法（例如：气相色谱仪、质谱仪、红外光谱测定法和X射线衍射法等）对气溶胶粒子和气体的样品做了测定，其中包括SFE气溶胶灭火剂未经冷却和经冷却和扑灭正庚烷火以后实验空间内气体的成分的测定，并未检测出有毒气体的存在。

其测定结果如表3-18、3-19所示。

与其它气体灭火剂一样，气溶胶灭火剂的毒性是人们普遍关注的问题。各国的研究人员也曾对此做过大量的试验，目前还没有发现气溶胶灭火剂具有毒性。

美国俄亥俄州怀特——帕特森空军基地的海洋毒物支队曾在这一领域对SFE气溶胶灭火剂的毒性进行了比较深入和系统的研究。他们利用多种设备和方法（例如：气相色谱仪、质谱仪、红外光谱测定法和X射线衍射法等）对气溶胶粒子和气体的样品做了测定，其中包括SFE气溶胶灭火剂未经冷却和经冷却和扑灭正庚烷火以后实验空间内气体的成分的测定，并未检测出有毒气体的存在。

其测定结果如表3-18、3-19所示。

美国海军也对暴露在SFE气溶胶产物中的动物进行过研究。他们将试验动物暴露在700升的试验箱内，气溶胶的浓度50g/m3，暴露时间为15-60min试验结论是SFE灭火剂并未对这些动物身体造成毒中毒反应，眼睛和皮肤未产生刺激或者病理性损伤。只是试验时曾发现被暴露动物血液中的CO浓度增加，从而导致羰络血红朊增加。

俄罗斯为了确定气溶胶灭火剂的毒性，也曾做过类似试验。他们用的是1m3灭火试验室，采用不同浓度的气溶胶扑灭试验室内乙烯醇火后，将试验箱内的气体输入动物试验箱，使动物进行12min的浸渍，结果也未明确表现出毒理性反应。

国内气溶胶研发单位也在这一方面进行过相应的研究，也未发现气溶胶灭火剂具有明显的毒性作用。西安坚瑞化工有限责任公司曾对S型气溶胶产品——DKL做过大量测试：将试验用小白鼠（每只重量约20g左右）20只，雌雄各半，分成4组，每组5只性别一样的小鼠，放入一只网状鼠笼内，并分别放置在30m3和1m3试验室不同高度的位置。封闭试验室门，启动气溶胶装置，使这些小鼠在100g/m3的气溶胶灭火剂中暴露20分钟。试验过程中，小白鼠稍有躁动不安表现，试验后以上症状很快消除。在试验后一周内，试验小白鼠进食、活动、排泄均正常，体重也有不同程度的增加。将试验后的小白鼠进行解剖发现，除其皮下毛细血管稍有增大外，其余脏器均正常。这与美国海军的研究是一致的。

另外用狗还进行过数次试验，结果与小白鼠相同。

从理论上看，气溶胶灭火剂中含40%的固体微粒，主要是金属氧化物和碳酸盐。因为目前所有气溶胶药剂中并没有使用重金属盐，所以这些微粒均是无毒的。灭火剂中另外60%的气相反应产物主要为N2，少量的CO2、H2O、O2，另外还有可能生成微量的NOx和CnH2n+2、CO。大家知道，N2、O2、H2O是无毒的，CO2在浓度超过9%以上才会对人或动物产生明显的窒息作用，但气溶胶产物中所产生的CO2在保护空间内的浓度一般最高只能达到2%左右，远小于9%，所以不会对人和动物构成危胁。由不完全燃烧产生的NOx、CnH2n+2和CO是有毒的，但因为气溶胶灭火剂发生剂是自携氧的处于正氧或零氧平衡的含能材料，其在高温下的氧化还原反应是比较彻底的，所以生成这些有害产物的浓度很低，CO一般在防护区浓度可达到0.1%左右，其余产物仅达到ppm级（mg/m3），远低于这些物质对人的危害浓度以下。如抽烟时的烟雾就含有4-7%的CO，人在这样的环境中短时间的暴露就不会造成什么不良影响。

气溶胶灭火剂虽然没有明显的毒性，但人如果短时间暴露在这样的环境中仍会有不舒适的感觉，尤其是觉得噪子干、胸闷，这是由于吸入的微粒对呼吸道及肺部粘膜的刺激造成的，所以气溶胶不适合人多、疏散困难的场所。

从其它常用灭火剂来看，除IG541无毒外，1301、1211、HFC227ea、HFC23以及CO2均为有一定毒性的灭火剂。