谈六氟丙烷灭火剂

哈龙（Halon）灭火剂自问世以来，由于具有灭火浓度低、灭火效率高、不导电等优异的性能，而在世界各地得到了广泛应用。但上世纪八十年代中期，人们发现哈龙灭火剂等消耗臭氧层物质（ODS）大量使用，大气臭氧层遭到破坏，已威胁到人类生存环境，因此，联合国规定要定期淘汰哈龙灭火剂。

近年来，相继推出一些哈龙替代物，例如气体灭火剂中七氟丙烷灭火剂（FM200）、六氟丙烷灭火剂（FE36）、三氟甲烷灭火剂（FE23）、惰性气体灭火剂及二氧化碳灭火剂（CO2）等。基于上述几种灭火剂性能的筛选与评价，可以认为很难为全面合格的替代物。上述的几种替代物，或者灭火效率不高，或者价格比较昂贵，或者装置笨重，或者有害于环境和人体健康。

六氟丙烷灭火剂（HFC236/Fa）属卤代烷烃类灭火剂，其有关特性见表1-3。

表1六氟丙烷灭火剂的物理特性 一般名称商品名称化学组成类别药 剂存储状 态蒸汽压力/Pa(20℃)11/(m³/kg)12/[ m³/(kg•℃)]蒸汽密度液体密度HFC-236/ FaFE-36CF3CH2CF3HFCLCG*2.3×1050.14130.000576.5491377*LCG=压缩液化气体表2 六氟丙烷灭火剂最小灭火体积分数和药剂暴露极限一般名称商品名称庚烷灭火体积分数(%)(1)B类火最小设计体积分数(%)(1)惰化甲烷/空气设计体积分数(%)NOAELLOAELHFC-236/ FaFE-366.17.31015表3 六氟丙烷灭火剂的环境特征一般名称商品名称臭氧损耗潜能温室效应100a温室效应500a大气生存时间/aHFC-236/ FaFE-36094007300226表1-3说明1、非管制药剂的最大浓度值：卤代烃类为NOAEL。2、管制药剂的最大浓度值：卤代烃类为LOAEL。3、液体密度为20-25℃的标称值。4、K1和K2是蒸气/气体对应比容的常量。蒸气比容：S=K1+K2·T，m3/kg，蒸气密度=S-1，kg/m3，这里温度的单位是℃。

六氟丙烷作为全淹没及灭火使用的气体灭火剂，其特点：

1、六氟丙烷灭火剂，不含溴和氯元素，对大气臭氧层无破坏，在大气中存留的时间比PFCS等化合物要短得多。

2、六氟丙烷灭火剂可扑救A类、B类、C类和电气火灾，其灭火机理以化学灭火为主，灭火方式可作为全淹没形式使用。

3、在相同的条件下，灭火效能比哈龙低1-2倍。通常情况下，哈龙庚烷灭火体积分数为3.2%，六氟丙烷（HFC-236fa）为6.1%，其最低灭火浓度要比哈龙1301高近2倍，在保护区条件相同的情况下，六氟丙烷灭火剂的使用量比哈龙1301多2倍。上述为六氟丙烷灭火剂全淹没灭火使用的情况，而作为局部保护应用，效果更差一些。特别是采用预制灭火装置（无管网）时，其应用范围和保护面积受到极大的限制。如把预制灭火装置应用到大面积大范围的保护物，其数量要比哈龙多1-2倍，且要求一定面积范围内的多具灭火装置同时启动，才能起到局部保护的作用，给安装应用带来一定的技术难题。

4、在火灾现场高温条件下，会裂解产生有害分解物，主要为氢氟酸（HF）。六氟丙烷的最小设计浓度为7.3%，无毒性反应的最大浓度（NOAEL）为10%，有毒反应的最低浓度（LOAEL）为15%，这三个值比较接近。事实上六氟丙烷的浓度在6%-10%时，人员可短暂停留时间约为1min,而浓度高于10%时，只能用于无人停留的区域。此外，六氟丙烷在灭火过程中的高温条件下，裂解有剧毒物氢氟酸（HF）产生，散发着刺鼻的气味，对玻璃器皿和精密仪器有强烈的酸蚀作用。因此，这也是六氟丙烷必须在10S内释放完毕的关键原因，因为释放时间越长，产生HF越多。

5、六氟丙烷是以液态储存的灭火剂，喷放时从周围吸收大量热量会使保护区的温度在短时间内急剧下降，使空气中的水蒸气大量凝结，产生严重的“结露”现象而损害保护物。尤其是对计算机房、通信机房内的集成芯片、电路有较大影响。此外，六氟丙烷在灭火过程中高温条件下裂解产生的HF等酸性分解物，也会产生结露，对设备造成损害。

综上所述，六氟丙烷灭火剂由于其固有的缺陷，极大地限制了其使用范围和场所，只能作为一种“过渡”时期的灭火剂使用。因为作为卤代烷烃类灭火剂来说，虽然解决了它们对臭氧耗减破坏能力（ODP）值问题，这类物质使气候变暖能力（GWP）值和大气存活寿命长对环境的潜在威胁仍然很大。国际协定和各国政府独立的行动将会限制这类化合物今后的使用以及相应的消防设备的安装。按照《蒙特利尔议定书》规定，发达国家对HCFCS的生产和使用必须在2030年之前逐步淘汰，发展中国家则需在2040年前实现逐步淘汰。随着地球气候日益变暖的趋势，国际社会加快了对能在大气中积累的化合物淘汰工作，发达国家已于1994年完全停止了哈龙系列产品（CF2C1BY、C F3BY）的生产和使用。目前欧共体已经限制消防行业使用HCFCS，最近，国际海事协会（IMO）禁止在船舶上使用PFCS。