我国气体灭火系统灭火剂充装现状与管理

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摘要：简述了我国目前使用的气体灭火剂种类，气体灭火系统工程应用中发生的气瓶爆炸的原因。介绍了我国气体灭火系统气体灭火剂充装的现状，气体灭火剂充装存在的问题，对规范气体灭火系统灭火剂充装提出了建议，对灭火剂充装的管理提出了期望。

气体灭火系统是我国传统的四大灭火系统(喷水灭火系统、泡沫灭火系统、干粉灭火系统、气体灭火系统)之一。由于气体灭火剂具有释放后不导电、无腐蚀、无残留物，对环境不会造成二次污染灾害等特点，在我国应用非常普遍。目前，我国使用的气体灭火剂主要有七氟丙烷、二氧化碳、六氟丙烷、三氟甲烷、三氟一溴甲烷、IG-01(氩气)、IG-100(氮气)、IG-55(氩气、氮气)、IG-541(氩气、氮气、二氧化碳)等9种。其中以七氟丙烷、二氧化碳、IG-541灭火剂较为常用。随着气体灭火系统推广应用，市场需求量的日益增长，气体灭火系统生产单位已增至200余家。但气体灭火系统在生产、使用、维护、管理等方面也出现了许多问题。特别是近年在工程应用中出现的多起气体灭火系统气瓶爆炸事故，使人们对气体灭火系统使用的安全性提出了质疑。造成气瓶爆炸事故的原因除与容器的材料、壁厚、内壁处理工艺不合理等方面因素有关外。另一个主要原因是与气体灭火剂的充装过程有关。

1.气体灭火系统灭火剂充装的现状

目前，我国气体灭火系统生产单位有200余家，经调查统计，有近90％的七氟丙烷、六氟丙烷、三氟甲烷、三氟一溴甲烷灭火系统灭火剂是由生产单位自己进行充装的。在有资质的气体充装单位充装的不足10％；近80％惰性气体灭火系统灭火剂是在无该类气体灭火剂充装资质的充装单位进行充装。在有资质的气体灭火剂充装单位充装的不到20％。

我国气体灭火剂是实行强制胜认证的产品。但是仍存在一些灭火系统生产单位和充装单位为气体灭火系统充装的为未获得强制性认证的气体灭火剂现象。其中尤以多次发生气瓶爆炸事故的IG541灭火系统的IG一541灭火剂充装最为普遍。我国目前尚无关于气体灭火剂充装的相关标准和法规。已发布的新版TSGR00n6—2014《气瓶安全技术监察规程》中明确规定“消防灭火器用气瓶的材料、设计、制造按照本规程”，但该规程同时也没有明确规定气体的充装要求是否适用消防气瓶。现行的国家标准GB14194—2006《永久气体气瓶充装规定》和(jBl4193—2009《液化气体气瓶充装规定》也主要是对一般用途的气体充装作出规定。也未对气体灭火剂充装给出明确要求。

为满足气体灭火系统灭火剂的质量要求和充装市场的需求。国内几家规模较大的二业气体充装单位参照国家标准GB14194-2006《永久气体气瓶充装规定》和GB14193-2009《液化气体气瓶充装规定》以及气体灭火系统和气体灭火剂产品标准的相关要求制定了企业或地方的气体灭火系统灭火剂的充装标准，并获得了当地质量技术监督部门颁发的气体灭火剂充装许可证。但仍有相当一部分气体灭火系统灭火剂的充装单位既不参照国家标准要求充装，又不按气体灭火系统标准的相关技术参数要求充装，对充装的气体灭火剂是否为获得强制性认证的产品也不加控制，甚至为了降低成本充装时掺杂低价其他气体灭火剂。使得气体灭火系统的自身安全性能和灭火性能都得不到保障。

2.气体灭火系统灭火剂充装存在的问题

笔者走访了一些气体灭火系统生产单位和气体灭火剂充装单位，发现目前我国大部分气体灭火剂充装过程存在诸多问题。

(1)灭火剂充装前未对气瓶进行常规的检查和检验。气瓶是盛装高压气体的容器，由于制造质量、使用环境、使用方式等原因，气瓶使用后的安全性能可能下降。因此，在TSGRO006-2014《气瓶安全技术监察规程》、GB14194-2006《永久气体气瓶充装规定》和GB14193—2009《液化气体气瓶充装规定》等规程和标准中都明确要求，气瓶充气前必须进行常规的检查和检验。如检查气瓶是否由具有“特种设备制造许可证”的单位生产、有无监督检验标记、气瓶的瓶口螺纹是否完整、气瓶是否在规定的定期检验周期内、气瓶的安全附件是否齐全等项目。以保障气瓶安全使用。而有些气体灭火剂充装单位未对气瓶进行上述检查和检验，而是直接进行气体灭火剂的充装。这样也增加了灭火系统安全隐患。

(2)未对气瓶材料的相容性、气瓶上的充装介质名称的永久性标记和气瓶公称工作压力符合性进行核实。TSGRO006-2014《气瓶安全技术监察规程》对气瓶提出了以下几条与气体充装相关的要求：一是气瓶专用要求，要求气瓶的钢印标记应标出充装气体名称或者化学分子式，不得充装气瓶钢印标记之外的气体，不得随意更改气瓶的用途；二是材料相容性要求。要求所有与盛装气体接触的金属或者非金属气瓶材料(如气瓶瓶体、瓶阀、密封材料等)应当与其所充装气体具有相容性；三是气瓶公称工作压力选用，规程规定对用于消防灭火系统的压缩气体与低压液化气体组成的混合气体，气瓶的公称工作压力应当不小于相应标准规定的灭火系统在相应温度下的最大工作压力。但有些气体灭火剂充装单位却无视这些要求。对气瓶的永久性标记、材料的相容性、气瓶公称工作压力符合性不进行核实。如常发生不注重气瓶材料与所充装气体的相容性用二氧化碳气瓶来充装高压氮气和IG-541灭火剂的现象；用公称工作压力15MPa二氧化碳气瓶充装17。2MPaIG-541气体灭火剂的现象也相当普遍。近年来发生的多起气瓶爆炸事故均与此有关。

(3)灭火剂充装前未对气瓶进行清洗、烘干、置换等处理。工业气体充装标准规定，气瓶无论是首次充装还是再充装，充装前应对气瓶进行清洗、烘干、置换等相应处置以去除瓶内杂质、水分、残留气体等。但许多气体灭火系统生产单位由于不具备或不愿置备气瓶清洗、烘干、置换设备，有的甚至认为没有必要进行这些处理，而是直接进行气体灭火剂的充装，往往会造成充装后气瓶内灭火剂的含水量增加。增加气瓶发生应力腐蚀甚至导致气瓶爆炸的概率。

(4)充装前未对充装的气体灭火剂和充压氮气进行标准符合性的检验。如充装前对气体灭火剂的纯度、杂质含量以及氮气的含水量和杂质含量等不进行检验。使气体灭火剂的纯度等指标不符合标准的要求。严重的会影响其灭火性能。

(5)灭火剂充装过程、充装设备控制不严。许多灭火系统生产和充装单位制定的充装工艺过程作业指导文件中，对灭火剂充装温度未进行规定，一年四季无论充装场所温度差异多大。始终按同一压力值进行灭火剂充装和氮气增压，未按标准规定的气体灭火剂温度一压力曲线进行充装。造成冬季低温条件下进行灭火剂充装和氮气增压的气瓶，到了夏季随着气温的上升，气瓶内压力升高，导致气瓶上的安全泄放装置或容器阀主密封膜片动作，灭火剂误喷放。天津某地下工程就发生过这类事故。在混合气体充装工艺过程作业指导文件中。未根据混合气体的每个气体组分性质，确定各种气体组分的充装顺序，也未规定充入每一气体组分之前应使用待充气体对充装配置系统管道进行置换这一关键过程的要求。随意性大。造成各气体组分充装比例的偏差。达不到灭火剂标准的要求。

气体灭火系统产品标准针对不同公称工作压力的气瓶规定了相应的最大充装系数。如GB16669—2010《二氧化碳灭火系统及部件通用技术条件》规定。公称工作压力15MPa的二氧化碳气瓶充装系数为0。6kg／m3。但在具体充装过程中，由于充装采用的称重计量衡器的量程选用不合理、称重计量衡器未按规定检定周期进行检定、计量衡器未设超装报警、充装后对充装量未进行逐瓶复验等原因，造成灭火剂少装和超装现象。如2007年江苏二氧化碳灭火系统中一个瓶组爆炸就是由于灭火剂超装引起的。

(6)工程现场进行灭火剂充装和加压现象。有些工程公司和气体灭火系统生产单位存在工程现场进行灭火剂充装和氮气增压现象。现场充装过程不规范。充装条件得不到保证，灭火剂超装、超压现象时有发生。为灭火系统使用埋下安全隐患。

3.对规范气体灭火系统灭火剂充装的建议

以下文字略去。

4.管理的建议

(1)尽快制定气体灭火系统灭火剂的充装标准，管理部门可以该标准为依据，对气体灭火系统灭火剂的充装单位发放《气体灭火剂充装许可证》。

(2)在气体灭火设备3C认证实施细则中，将灭火剂的充装纳入工厂质量保证的一个关键过程。

(3)尽快起草制定气体灭火系统气瓶定期检验与评定的标准。解决目前在用的气体灭火系统长期使用而不进行定期检验问题、使用年限的问题和气瓶再次充装气体灭火剂前气瓶检验判定依据的问题。从而保障气体灭火系统气瓶的可靠、安全使用。

阅读原文请参考：消防科学与技术2015年2月

作者简介：刘连喜，男。天津人，公安部天津消防研究所国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心第一检验部主任，副研究员，主要从事消防产品检测、科研及标准化工作。天津市西青区津涞公路富兴路2号