悬挂式六氟丙烷灭火装置技术分析_自动灭火论文_慧聪消防网

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1、概述

作为哈龙替代品之一，七氟丙烷（HFC2227ea）灭火系统在国内外已经普遍使用，而六氟丙烷灭火剂(HF236fa)之前多用于手提式灭火器，六氟丙烷自动灭火装置（系统）目前在国内只有少数几家企业生产，并由于推广力度不大，在工程应用中远不及七氟丙烷灭火产品；武汉绿色消防器材有限公司在其自主研发的超细干粉灭火产品达到顶峰之际，居安思危，又瞄准了潜力巨大的悬挂式六氟丙烷灭火装置，从2009年开始研制六氟丙烷灭火产品，经过近两年的研究，其生产的悬挂式六氟丙烷自动灭火装置已经通过了国家固定灭火系统及耐火构件质量监督检测中心的型式检验。由于目前用户对六氟丙烷灭火剂(HFCC236fa)和自动灭火设备缺少充分地了解，本文就六氟丙烷灭火剂和自动灭火装置的应用，以及与同类灭火产品进行比较性分析，供大家参考。

2、六氟丙烷灭火剂的性能介绍

武汉绿色消防器材有限公司开发的悬挂式六氟丙烷（HFC-236）灭火装置是一种高科技绿色环保灭火产品，它由灭火剂贮存容器、启动释放组件、压力表、悬挂支架等组成，是一种可扑灭可燃固体、液体、易燃气体及带电设备初期火灾，灭火后对设备和环境无污染、无损害的新型自动灭火装置.该产品以定温或电引发方式自动单独局部应用和全淹没方式保护室内空间，并可安装多个装置保护较大空间，能与市场上通用的火灾报警系统实现联动。它是一种达到一定的温度能自动启动喷射，或由火灾报警系统探测到火警后指令启动喷射六氟丙烷灭火药剂的新型灭火装置.它无腐蚀性、不导电、无残留物，并且其臭氧消耗潜能值为零，是目前替代1211、1301最为理想的环保经济适用型替代品。产品执行GA13-2006《悬挂式气体灭火装置》标准。

21物理性能

六氟丙烷灭火剂(HFC236fa)是人工合成的无色、几乎无味、不导电的气体，密度大约是空气密度的5倍。其物理性能见表1。

表1六氟丙烷物理性能

物理性能

数值

备注

分子量

152

1.013bar绝对大气压下沸点(℃)

-1.4

凝固点(℃)

-103

临界温度(℃)

124.9

临界压力(barabs)

临界体积(cc/mole)

274

临界密度(kg/m3)

555.3

20℃时蒸气压(barabs)

2.296

20℃时液体密度(kg/m3)

1377

20℃时饱和蒸气密度(kg/m3)

15.35

20℃时1.013bar过压蒸气的比容(m3/kg)

0.1537

2.2灭火原理

六氟丙烷灭火剂(HFC236fa)主要以物理方式和化学方式灭火，灭火机理是60％化学灭火40％物理灭火。

2.3毒性指标

六氟丙烷灭火剂(HFC236fa)对人身安全不利的潜在危险来自灭火剂暴露于火场中产生的分解物。在热量很高的环境中含氢氟烃的灭火剂会分解，分解产物是有危害的，在可获得氢的条件下(水蒸气或自身燃烧过程)主要的分解产物是氟化氢(HF)，这些分解产物即使只有百万分之几的浓度，也会有强烈的辛辣味。

国内外对六氟丙烷灭火剂(HFC236fa)的毒性试验表明，在90d的吸入研究中没有明显的临床症状，所有的基因毒性测试均无反应。毒性指标见表2。

表2六氟丙烷毒性指标

性能

指标(%)

ALC

>19

不可见有害作用等级(NOAEL)

最低可见有害作用等级(LOAEL)

注：ALC是鼠群暴露在六氟丙烷灭火剂中4h过程中致命的大约浓度

2.4相容性

国内外对六氟丙烷灭火剂的试验表明，不含水分的六氟丙烷灭火剂储存时与普通金属接触不产生相容性的问题，大多数弹性体暴露在六氟丙烷灭火剂中，其膨胀、重量、硬度和硬度方面的变化几乎可以忽略不计，但是，氟橡胶除外。

2.5含氢氟烃灭火剂的比较

(1)含氢氟烃的三种灭火剂三氟甲烷、七氟丙烷、六氟丙烷，扑灭A类火的全淹没量比较见表3(在20℃，1013bar的相同条件下)。

表3扑灭A类火的全淹没量比较

项目

三氟甲烷

七氟丙烷

六氟丙烷

最小设计浓度(V/V)(%)

19.5

7.5

6.5

被保护空间单位体积需灭火剂的重量(kg/m3)

0.71

0.59

0.45

(2)含氢氟烃的三种灭火剂三氟甲烷、七氟丙烷、六氟丙烷，和“哈龙”1301从使用、性能、经济方面的综合分析。

表4 对三氟甲烷、七氟丙烷、六氟丙烷和“哈龙”1301的综合分析

主要性能药剂种类

三氟甲烷 HFC223

七氟丙烷HFC2227ea

六氟丙烷HFC2236fa

Halon1301

最小设计浓度(v/v)庚烷火～A类火

15.6%～19.5%

8.6%～7.5%

6.9%～6.5%

NOAELΠLOAEL(v/v)

50%/>50%

9%/10.5%

10%/15%

5%/7.5%

ODP值

GWP值

14800

3800

9400

6900

灭火方式

物理、化学

化学

同一保护区所用钢瓶数

多

少

较少

最少

每公斤灭火剂保护容积m3(同等条件下与A类火比较)

1.22

1.72

2.2

3.2

适用范围

有人区域

无人区域

(3)含氢氟烃的三种灭火剂三氟甲烷、七氟丙烷、六氟丙烷，它们的化工生产原材料分别是氯仿、六氟丙烯、偏氯乙烯，在正常生产状态下，就其化工原料成本的分析七氟丙烷是六氟丙烷5～6倍，六氟丙烷是三氟甲烷1～2倍；产品生产制造过程的工艺复杂程度分析，七氟丙烷最复杂、六氟丙烷次之、三氟甲烷相对最容易；从未来消防市场的用量看，由于六氟丙烷手提灭火器、自动灭火系统的使用，灭火剂用量将会逐步加大。

(4)含氢氟烃的三种灭火剂三氟甲烷、七氟丙烷、六氟丙烷可以应用于有人区域，从表4的NOAEL、LOAEL数值分析就其安全性六氟丙烷、三氟甲烷优于七氟丙烷。

3六氟丙烷自动灭火系统的应用

3.1系统结构

六氟丙烷自动灭火系统由火灾报警系统、灭火控制系统和灭火装置三部分组成，系统组成见图。

目前，六氟丙烷应用于全淹没灭火系统中，主要为无管网系统（组合分配系统、单元独立系统已经开发成功，武汉绿色消防公司正在送检中），本文主要介绍悬挂式六氟丙烷无管网灭火系统。

图1六氟丙烷灭火系统结构示意图

3.2灭火系统动作程序

灭火系统动作程序见图2。

图2悬挂式六氟丙烷无管网灭火系统电控工作程序图

3.3工作原理

(1)自动控制：将灭火报警联动控制器上控制方式选择键拨到“自动”位置时，灭火系统处于自动控制状态。当保护区发生火情，火灾探测器发出火灾信号，灭火报警联动控制器即发出声、光报警信号，同时发出联动指令，关闭联锁设备，经过一段延时时间，发出灭火指令，接通消防电源至灭火装置启动器上的电源，灭火装置喷头上的电子启动器瞬间产生高温引爆感温玻璃球，灭火装置喷头上的压板脱落释放六氟丙烷灭火剂，实施灭火。

(2)电气手动控制：将灭火报警联动器上控制方式选择键拨到“手动”位置时，灭火系统处于手动控制状态。当保护区发生火情，可按下手动控制盒或控制器上启动按钮即可启动灭火系统释放灭火剂，实施灭火。

(3)当发出火灾警报，而发现有异常情况，不需启动灭火系统进行灭火时，可按下手动控制盒或控制器上的紧急停止按钮，即可阻止灭火指令的发出。

3.4悬挂式六氟丙烷灭火装置应用于工程

卤代烷灭火器和灭火系统是过去精密仪器、航空等方面使用的主要灭火设备之一，它灭火效果非常之好而且洁净，但对大气臭氧层却有破坏作用.随着世界范围的保护大气层的呼声越来越高，卤代烷产品的命运已经走向终结。

事实上，六氟丙烷灭火剂其灭火功效在A类火方面优于1211，B、C、E类火灭火性能与1211相当，也是一种高效的洁净气体灭火器，且价格低廉，尤其是能灭电火，对于电站、馈电线路、用电设备的火灾非常适用，以灭火快速性、减小火灾损失的优点与设备不受污染的优点相加，值得大力推广应用。

公安部标准GA13-2006《悬挂式气体灭火装置》2006年5月1日已经开始实施，其中六氟丙烷局部灭火的应用领先国际水平，2006年4月GB16669修订其中拟定增加六氟丙烷灭火系统及局部应用，在气体灭火的研究和应用方面，我国终于在六氟丙烷项目上超越了国外。

此前，六氟丙烷灭火剂不是一种最常用的灭火剂，六氟丙烷与卤代烷均属气体灭火剂，均可灭A、B、C类火灾，尤其是带电设备火灾，六氟丙烷灭火剂非常适合全淹没灭火，亦能实现局部保护方式灭火；并且毒性小于1211，因而，悬挂式六氟丙烷灭火装置可以应用在所有场所的消防保护。

悬挂式六氟丙烷灭火装置具有灭火效率高、腐蚀性小、绝缘性能好、久储不变质等优点。在喷口部位装有感温玻璃喷头，起火时温度升高，玻璃球内液体膨胀使玻璃泡胀碎，灭火剂喷出，进行自动灭火.悬挂式六氟丙烷自动灭火装置无管路安装，结构合理，施工维护简单，特别适用于计算机房、通讯机站、油漆生产线、和各种试验室等洁净场所的火灾扑救，是室内有效的自动灭火设备之一，同时也能广泛应用到油库、船舶、电缆隧道、电缆夹层、高低压配电室、图书档案库、烟草库、发电机房等场所，堪称气体灭火中最好的灭火产品，相信在不久的将来，六氟丙烷自动灭火系统将成为我国自动灭火的主力军。

4结束语

综上所述，六氟丙烷药剂具有灭火浓度低、毒性小、系统造价低、性能稳定等优点，具有比较理想的应用价值，是“哈龙”灭火剂理想的代物之一。六氟丙烷药剂已成功地应用于自动灭火系统中；目前，武汉绿色消防器材有限公司已投入大量人力物力开发六氟丙烷自动灭火系统。（来稿单位：武汉绿色消防器材有限公司）

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