关于全氟己酮、七氟丙烷两类灭火介质灭火产品主要技术与灭火性能特点、区别、场所大小应用要点探讨
(北京利达海鑫灭火系统设备有限公司,朱劲武,北京)
一、概述
七氟丙烷气体灭火产品自20世纪90年代引入我国,近十年来,我国七氟丙烷灭火药剂平均每年销售量在2.6万吨左右,累计二十年来,七氟丙烷气体灭火产品产值突破400亿元以上,占国内气体灭火市场约70%左右,占全球市场的38%左右。
全氟己酮灭火剂于2001年在美国首先作为灭火剂使用,随后逐渐进入我国市场。近几年来,随着我国锂电池新能源产业的快速发展,在小空间锂电池灭火领域得到快速发展,全氟己酮灭火药剂近两年来,每年销售量达到七氟丙烷灭火药剂量的10%左右,有向较大空间气体灭火场所增长的趋势,一旦较大空间气体灭火场所的扩大采用,全氟己酮灭火剂增长速度将会较为可观。
随着《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》的加快生效,七氟丙烷灭火药剂被列入逐步淘汰中。从2025年开始执行2024年生产销售额度,五年后递减10%,第二个五年递减30%,到2040年递减50%,2045年递减80%。这是因为七氟丙烷在高温分解时会产生氢氟酸(HF)等腐蚀气体,对设备和人员有一定危害,关键是全球变暖潜值(GWP=2050)相对较高,而全氟己酮具有良好的环保性能,全球变暖潜值(GWP=1)极低。也就是说全氟己酮灭火剂在大气中排放后,留存时间为5天,而七氟丙烷灭火剂在大气中的留存时间31年左右,这意味着即使七氟丙烷灭火剂现在停止排放,仍会在未来几十年内持续影响全球气候变化。
在“碳达峰”和“碳中和”的背景下,全氟己酮灭火剂替代七氟丙烷灭火剂用于电力、通信等要求洁净使用场所,是气体灭火领域较理想的灭火介质之一。
在产品标准方面,国际标准化组织制定了全氟己酮灭火剂ISO14520-5:2016全球技术框架标准,此标准还有待进一步修改与完善,此标准被美国NFPA2001标准采纳,全氟己酮成为哈龙替代品的主要选择之一。我国也在积极推进相关该标准的制定与完善工作,目前《全氟己酮灭火剂》国家标准已由应急管理部归口上报及执行中,该产品标准、施工验收规范行业已制定了团体标准和规范,还有待进一步修改、完善、提高,目前还没有像七氟丙烷灭火剂那样完善成熟的标准与标准体系。
综合上述情况,通过近几年对全氟己酮气体灭火产品市场应用关注,参入该全氟己酮灭火剂不同类型产品研发与灭火试验,与专家和同仁们广泛交流,发现全氟己酮灭火剂实际灭火性能、腐蚀、有毒性与网络上宣传的相差较大,为了使全氟己酮气体灭火产品不重蹈气溶胶灭火装置产品现象,本人认为有必要写这篇文章,为同仁们在产品标准与规范制定、产品设计与选择、施工与验收及维护保养等方面,可供大家参考和探讨。促进气体灭火产品的合理应用,提高消防安全保障水平,作出一点贡献。
二、关键词
七氟丙烷气体灭火产品;全氟己酮气体灭火产品;七氟丙烷灭火剂;全氟己酮灭火剂;碳达峰;碳中和;气溶胶灭火装置;沸点为-16.4℃;沸点为49.2℃;钢瓶内镀层;HF腐蚀气体;GB25972-2024《气体灭火系统及部件》;T/CECS10171-2022《预制式全氟己酮灭火装置》;系统设计规范;施工及验收规范;产品标准规定≤60秒内扑灭明火;全氟己酮喷嘴;有破碎和旋转功能;液体汽化气态;七氟丙烷气体灭火装置(系统);全氟己酮气体灭火装置(系统);三个重量参数;七氟丙烷探火管式灭火装置;全氟己酮探火管式灭火装置;七氟丙烷悬挂式灭火装置;全氟己酮悬挂(壁挂)式灭火装置;维护保养;产品检验报告。
三、七氟丙烷、全氟己酮气体灭火介质与产品主要特点与区别
1、物理性能与灭火浓度
七氟丙烷是在常温常压下无色、几乎无味、不导电的气体,液体密度为1.41g/ml,但其沸点为-16.4℃,极低,只能用于全淹没灭火环境中,其灭火浓度一般在5.8%-10%之间。
全氟己酮常温下是一种无色透明的液体,液体密度为1.60g/ml,但其沸点为49.2℃,较高,难易气化,较大空间场所灭火性能比七氟丙烷灭火剂差。全氟己酮灭火剂既可用于全淹没灭火,又可用于局部灭火场所。灭火浓度一般在4%-6%左右,视全氟己酮有较低灭火浓度,但在相同的防护区内,因液体密度大,全氟己酮的实际使用重量,比七氟丙烷的使用重量多,药剂和设备成本均比七氟丙烷气体灭火产品高。
2、贮存与气化情况
七氟丙烷贮存在钢瓶内时呈液态,工作压力一般在2.5MPa~4.2MPa之间。当从喷嘴中喷射出来时,液态的七氟丙烷将迅速气化为气态,吸收大量热量,降低周围温度,同时稀释氧气浓度,达到快速灭火目的。在常温下,七氟丙烷的气化速度较快,大小空间灭火效果相差不大,灭火效果均较好和稳定。
全氟己酮在钢瓶内同样以液态贮存,小空间灭火容量下,一般工作压力在1.0MPa左右,正常工作压力在2.5~4.2MPa之间。喷射时,液态全氟己酮因沸点为49.2°C,若采用七氟丙烷简易喷嘴结构,喷射后将以液态柱状或直径大于φ2mm颗粒液态雾状为主。灭火效果将会较差。全氟己酮灭火剂喷嘴结构,是气体灭火系统中各类灭火剂喷嘴中最复杂的喷嘴结构。全氟己酮液态灭火剂经喷嘴内部结构,应将液体破碎小于φ2mm细小颗粒液态,在一定压力作用旋转喷射下才能快速气化为气态,气化后的潜热才会较大,才能够更有效的吸收火场热量。许多资料阐述和大多数人们认为,在常温下,全氟己酮也能较快的气化,且由于其沸点低,更易维持气态灭火状态,灭火性能还非常好,这些理念是错误的,将会严重误导产品设计、应用,甚至产品不能灭火危险结果。
3、钢瓶内腐蚀性与涂层要求
七氟丙烷对钢瓶内的腐蚀性较小,钢瓶内部通常不会采用耐腐蚀的涂层。钢瓶充装过程中,采用抽真空和含水量极小的驱动气体氮气,就可预防七氟丙烷其分解产物对钢瓶和阀门的腐蚀。
全氟己酮化学稳定性比七氟丙烷要差,对钢瓶有一定的腐蚀性,钢瓶内部应有涂层,一般采用环氧酚醛等涂层,才能进一步提高钢瓶的防腐蚀性和安全性。
目前,全氟己酮钢瓶有三种类型:
第一种是获得国家级检验报告钢瓶,钢瓶壁厚较厚,环焊缝为对接焊,有内涂层,单价最高。
第二种是钢瓶有或没有国家检验报告,采用七氟丙烷钢瓶,有内涂层,环焊缝为搭接焊单价中等。
第三种是采用七氟丙烷钢瓶,没有内涂层,单价最便宜,将严重影响气体产品的安全性。
4、产生HF腐蚀性气体情况
当七氟丙烷喷射到火灾火焰现场,在高温下会分解产生HF腐蚀气体,一般来说,在700℃左右的高温下,经过4~20秒,七氟丙烷才明显分解产生的HF气体量相对较多,这对设备和人员都有较大危害,可能会腐蚀电子设备、损伤呼吸道等。
全氟己酮在500℃火灾现场高温下,经过4~20秒,但产生的HF气体量远高于七氟丙烷。
在实际火灾中的情况比较复杂,HF产生量受火灾温度、火焰燃烧表面积、灭火剂喷放量、灭火剂气化程度、灭火时间等因素的影响有关。综合各方面条件,喷射灭火剂时间≤10S,灭火时间≤60S,灭火剂经喷嘴立即气化,使防护区发生火灾区域快速达到灭火浓度,实现快速扑灭明火,才能减少HF腐蚀气体产生。浸渍一定灭火时间后,应及时对防护区通风,将HF腐蚀性气体排出。
四、产品标准、系统设计和消防施工及验收规范
1、产品标准
七氟丙烷气体灭火系统有较为完善的产品标准,如GB25972-2024《气体灭火系统及部件》是第二次进一步修改完善的新产品国家标准,于2024年11月28日发布,2025年12月1日实施,对七氟丙烷灭火系统的设计、性能、试验方法等都做了详细规定,确保了产品质量和安全性。此产品国家标准本次没有将全氟己酮气体灭火产品编入其中,可以窥伺全氟己酮气体灭火产品灭火与有毒性能,还有待进一步试验论证落实。
全氟己酮虽然目前国际上有相关标准,但在国内产品主要依据T/CECS10171-2022《预制式全氟己酮灭火装置》团体标准,还在进一步完善中,不过行业内通常参考国际标准以及相关团体、企业标准来规范该产品的生产和质量控制。
2、气体灭火系统设计和施工及验收规范要求
七氟丙烷气体灭火系统(装置)产品分别有GB50370-2005《气体灭火系统设计规范》和GB50263-2007《气体灭火系统施工及验收规范》国家标准,两规范中明确规定了应遵循安全、可靠、经济、合理的原则,并规范了系统施工过程中的安装要求、调试方法、验收标准等,保证了系统安装后的正常运行和灭火效果。
全氟己酮灭火装置(系统)产品设计和施工及验收规范,目前国家和行业规范没有,团体规范也相对较少。但一些地方和企业会根据自身经验以及全氟己酮的特性,制定临时的施工和验收指南,但难以确保工程质量和灭火可靠性。
3、重量参数标注与做假现象
两种灭火介质产品均应符合GB25972-2024和GB50263-2007两国家标准,规范中规定应同时标注三个重量参数,即瓶组空瓶重量、灭火剂充装量、瓶组总重量。
然而,在市场上存在部分短斤少两和弄虚作假现象。
一些不良商家为了降低成本,在灭火剂充装量上做手脚,只标注一个充装量,使无法称重检测,因七氟丙烷和全氟己酮灭火药剂成本昂贵,占整套产品销售金额的50%~70%。或者在钢瓶重量上造假,使用不符合标准的钢瓶,影响产品的性能和安全性。这种做假行为严重危害了消费者权益和消防安全。
五、七氟丙烷、全氟己酮有关实际技术与灭火性能试验和同仁们交流介绍与分析
1、常温、常压下气化状况试验
在常温常压下对七氟丙烷和全氟己酮进行气体状况试验。将一定量的七氟丙烷和全氟己酮分别置于相同的试验容器中,观察其气化过程。结果发现,七氟丙烷灭火剂从0.2MPa 1m³大罐中管道阀门中流出,无论环境温度是0~10℃,不到1秒时间,七氟丙烷液化立即转化气态。
全氟己酮灭火剂沸点为49.2°℃,因沸点温度较高,需环境温度高于49.2℃才开始气化。若环境温度低于沸点温度时,使得全氟己酮液体喷射到防护区过程中,需不断吸收更多的热量,随着时间的推移延长,才能完全由液体大颗粒直径,变为小颗粒直径,最后全部转化为气态。喷嘴喷射全氟己酮液体颗粒直径大时,则喷射距离远,将吸热差,液体转化气体将差,影响灭火效果。喷嘴喷射全氟己酮液体颗粒直径较小时,则喷射距离近,各喷头间距将小,增加成本,吸热效果将好,液体容易极短时间转化为气体,有利于实现快速灭火。特别是防护区内若还有密封性较好的电气柜外壳遮档时,这种电气柜火灾就更难扑灭了。
本人在环境温度10℃时,离地面高度1米处,用200毫升容器盛有全氟己酮液体灭火剂,5秒左右倒入光滑瓷砖地面上后,全氟己酮液体大多在光滑地面上,处于流动状态,大约5分钟左右才能完全气化。说明全氟己酮灭火剂在低于49.2℃时,液体转化为气态较差,较难在国家规准规定小于60S内扑灭明火,扑灭浓度试验(防护区内四角上下火灾)火灾就更难了。
2、常温、常压下小白鼠灭火浓度和最大灭火浓度下中毒试验
在常温、常压下,设置不同浓度梯度的七氟丙烷和全氟己酮试验环境,分别在20升矿泉水大桶中,同时放入两只小白鼠进行HF有毒冷喷条件下试验。对于七氟丙烷,当浓度达到灭火浓度(如6%)时,小白鼠在短时间内出现轻微不适症状,随着时间延长,症状逐渐平稳;当浓度达到最大灭火浓度(如10%)时,小白鼠中毒症状明显,呼吸急促、行动迟缓、经3小时左右观察后,逐渐恢复正常状态,能自由爬行了。
全氟己酮在灭火浓度(如5%)下,小白鼠的不适症状相对较轻,基本能保证正常活动;在最大灭火浓度(如6%)下,小白鼠马上有一定反应,中毒症状远大于七氟丙烷环境下的小白鼠反应,全氟己酮虽然试验时浓度低,但有毒性比七氟丙烷高,不到2小时,两只小白鼠就不动了。
七氟丙烷和全氟己酮灭火剂在常温下无色、无味、无毒。若在火灾高温下,只需4秒左右就会产生大量HF有毒腐蚀气体。依据《全氟己酮灭火剂热裂解产生氟化氢研究》试验论文分析:
(1)常温稳定性:全氟己酮比七氟丙烷较稳定,从理论分析难分解出HF有毒性和腐蚀性气体;但在常温下小白鼠试验和灭火设备中钢瓶内胆、阀门等零部件应用后,有毒性和防腐蚀性能看,全氟己酮有毒性和腐蚀性要大于七氟丙烷。
(2)中低温火场(500°C~750°C)时:全氟己酮HF产气量高于七氟丙烷。
(3)高温火场(≥800°C)时:七氟丙烷HF产气量高于全氟己酮。
3、日常应用与试验的腐蚀性检查与观察
七氟丙烷气体灭火系统(装置)产品零部件,通过对多年使用后的钢瓶部件进行维护保养、拆卸、试压、充装药剂、检测阀门与钢瓶内腔无涂层、虹吸管等钢质和钢质材料观察,均没有明显发现有腐蚀和被腐蚀现象存在。
全氟己酮气体灭火系统(装置)产品,在维护保养时,若钢瓶内无涂层和虹吸管表面没镀锌时,均出现浮锈和腐蚀现象。用全氟己酮灭火剂液体浸泡铜件、不锈钢件、丁晴橡胶件、钢管和钢板内外表面无镀锌层时,观察发现无镀锌层的钢管和钢板表面,发生明显腐蚀现象。所以,全氟己酮钢瓶内,必须应喷涂有一定厚度的防腐蚀涂层。
4、不同防护区体积下A、B类火灾灭火试验
(1)体积小于5立方米内:
在该小空间内进行A、B类火灾灭火试验,对于七氟丙烷灭火剂,当系统(装置)启动后,能在较短时间内(一般3~5秒)使防护区内迅速达到灭火浓度,在10~20秒内基本可将明火扑灭,对于防护区内四个顶角和四个底角火焰火灾也能较快扑灭。
全氟己酮灭火剂灭火速度与七氟丙烷灭火剂速度稍慢一点,喷射完后,在6~10秒内才能使灭火剂充满防护区气化,10~20秒内将火灾扑灭,且对各个角落的火灾也能较快扑灭。小空间内,七氟丙烷与全氟己酮气体灭火系统(装置)的喷嘴内部结构设计基本相差不大,当全氟己酮喷嘴出口孔径≤φ3mm时,雾化和气化效果较好,能实现快速灭火。目前全氟己酮灭火剂主要应用于≤5m³,锂电池领域火灾灭火产品中。
(2)体积在5~50m³之间:
七氟丙烷在该空间内到灭火浓度的时间有所延长,在30~40秒内将明火扑灭,对四角顶角和底角火灾也能有效扑灭,但可能存在个别角落灭火稍慢的情况。因七氟丙烷沸点为-16.4℃,非常低,易气化,则喷嘴内部结构非常简单,大多数气体生产厂家均能正常≤60秒内扑灭火灾,不存在技术门槛。
全氟己酮若完全采用七氟丙烷相同的体积和种类火灾及喷嘴结构,灭火时间≥60秒,甚至许多次不能扑灭火灾。也就是说当防护区容积>5m³以上时,全氟己酮喷嘴内部结构应考虑适当有破碎和旋转液体设计元素了,才能在产品标准规定≤60秒内扑灭火灾。
(3)体积在50~100m³之间:
七氟丙烷气体灭火装置启动喷射完毕后,灭火时间大多在40~60秒之间,对于较大空间内的角落火灾,可能需要依靠气体的扩散来实现灭火,存在一定的灭火盲区。这时对七氟丙烷喷嘴喷洒角度设计稍加注意时,各气体生产厂家均能正常灭火。
全氟己酮气体灭火装置,对保护50~100立方米之间体积时,面临的是一个技术难题,也是一个较大的难灭火门槛。
有两个难点,一个是全氟己酮灭火剂充装系数不能太大;另一个喷嘴结构设计。
喷嘴结构设计是最关键难点:
一是破碎的液体直径应小,才容易汽化;
二是破碎后的小颗粒液体,喷射距离应较远;
三是喷洒角度≥130度,应是均匀圆锥体。
(4)体积在100m³以上空间:
七氟丙烷气体灭火系统(装置)在大型空间内,只要灭火装置和喷嘴设计间隔均匀,大多气体生产厂家生产的气体灭火产品,灭火时间不会超过60秒,灭火效果相差不会太大。
全氟己酮气体灭火产品是近几年推出的新产品,目前,产品国家行业标准和设计、施工验收规范还没有编制。据了解还没有进行过超100m³以上大空间的A、B类火灾试验。因全氟己酮灭火剂沸点为49.2度,沸点较高,本人认为大空间和高空间防护区内,几十秒内能完全将喷射的全氟己酮液体汽化气态,有一定难度。不但应考虑喷嘴结构设计、还应考虑各喷嘴之间间距设计、更应考虑全氟己酮灭火剂充装系数和喷嘴最小出口压力大小等设计参数。
(5)专家、同仁们全氟己酮灭火气体装置产品灭火试验及经验交流
通过网络查询和参加各种消防博览会及同仁们交流了解到,全氟己酮灭火气体产品在实际应用中,主要是小于1m³防护区储能舱的锂电池箱的应用领域较多,既能快速灭火,还能起到降温,防止锂电池火灾复燃。当防护区为50~100m³时,大多数全氟己酮气体灭火产品生产厂家,做灭火试验发现,很难在60秒内正常扑灭A、B类火灾,特别是做四个上、下角落B类火灾浓度分布试验火灾时,四个顶火非常难扑灭。
全氟己酮灭火剂当空间大于100m³和高空间灭火效果,肯定比七氟丙烷灭火剂效果差。大空间和高空间防护区,全氟己酮气体灭火装置(系统)应谨慎设计和采用。
六、全氟己酮气体灭火产品标准、设计、施工验收规范编制和零部件设计、制造及维护保养应采取的主要措施与注意事项
经过近几年来对全氟己酮各种类型气体灭火系统(装置)产品研发与试验、市场销售关注、与专家和同仁们广泛交流,若同仁们不全面高度关注该产品各大小空间灭火技术性能与参数,真有可能重蹈气溶胶灭火装置产品老路。
气溶胶灭火装置划为气体灭火类产品,列入公安部CNCA-C18-03:2014《强制性产品认证实施规则灭火设备产品》目录中,2015年9月1日气体灭火系统产品3C认证强制生效。气溶胶灭火装置产品制定了GA499.1-2010《气溶胶灭火系统第1部分:热气溶胶灭火装置》行业标准,标准规定有落地柜式和悬挂式灭火装置两种,市场上只有落地柜式,没有悬挂式。悬挂式安装在离地面约3米高,气溶胶灭火介质出口压力应比较大,本人研发时试验几次,装置就发生两次爆炸,就立即停止悬挂式气溶胶灭火装置研发,本人在湖南某厂最早从事过气溶胶灭火装置产品研发试验工作。该产品属于易燃易爆非常危险的火工产品,极不稳定,较大空间(≥10m³)灭火效果比较差。
GA499.1-2010行业标准中落地柜式气溶胶灭火装置产品,标准中规定:火工品药剂重量≤10kg,火工品燃烧后的气溶胶灭火介质从装置喷出温度≤180℃,规定前方1米不能放置可燃物,喷射时间<120S。经检测气溶胶灭火介质因出口压力小,喷射距离一般≤1.5米。气溶胶灭火介质,实际是土炸药配方,燃烧速度不能像炸药小于1S瞬间燃烧,通过几十秒燃烧后产生烟雾,就是气溶胶灭火介质,灭火介质主要是氮气、少量二氧化碳和金属氧化物超细固体微粒(密度约2~5g/cm³),整体密度低于空气(1.29g/L),可在防护区悬浮30分钟左右,防护区顶部气溶胶介质浓度大于防护区底部浓度,但火灾大多发生在离地面2米高度之下,因气溶胶灭火剂喷出距离≤1.5米,压力小,大面积空间防护区很难几十秒短时间达到均匀灭火浓度,从而造成3C认证后几年,该产品经常出现误喷、电器设备难清除被腐蚀,难灭火,甚至出现爆炸事故,炸死炸伤人员现象,引起同仁是否能灭火岐异。1~2线城市和铁路、通信机房等领域,下通知禁止使用和要求拆除气溶胶灭火装置产品。
长沙市消防支队建审科伍参谋,为了验证气溶胶灭火装置大空间灭火性能,采购了国内三个知名厂家的落地柜式气溶胶灭火装置,按相关规定和标准要求,分别在300m³实验室进行灭火试验,无一灭火成功,最后将各厂家公布的设计灭火量放大1.5倍试验,最终也没有一次能够灭火成功,实验证明,气溶胶灭火装置在较大防护区使用达不到预定灭火目的。伍参谋将这一次气溶溶胶灭火装置灭火试验写为论文,于2012年第11期消防技术与产品信息国家消防核心期刊上发表了,《S型气溶胶灭火装置在电子设备场所的应用探讨》论文。
2016年3月24日北京公安部消防产品合格评定中心会议室召开了国家强制性产品认证消防技术专家(TC16)会议,本人应邀参加了此会议。通过领导、专家形成会议纪要,会议纪要第七条专门对气溶胶灭火装置产品进行了近期和将来的规定,内容如下:根据多方征求火工、民爆行业专家意见,气溶胶灭火装置的现行标准(GA499.1)缺少气溶胶发生剂危险等级使用规定要求,建议该标准从速补充相关要求规定,在标准未修改补充前,为保障安全性,3C认证工作暂不进行。还规定火工品发生剂由≤10公斤改为≤3公斤,此标准仍在修改和补充中。目前,气溶胶灭火装置主要用于1m³左右锂电池舱中。锂电池火灾不但应快速扑灭明火,还应持续对锂电池降温和冷却,显然气溶胶灭火介质不适合用于锂电池火灾灭火。
全氟己酮灭火装置通过喷嘴喷射后,全氟己酮灭火剂主要以细小液体颗粒直径为主,汽化为辅,恰恰与气溶胶灭火剂相反,因全氟己酮细小液体颗粒直径比重比空气重许多倍,喷射到防护空间中细小液体颗粒直径,一边汽化,一边沉降。液体颗粒小,喷射距离近,易汽化。液体颗粒大的,喷射距离远,难汽化,依据细水雾颗粒沉降对比经验分析,沉降速度一般在12~50S。依据上述全氟己酮灭火装置喷嘴喷射灭火介质过程分析,便能分析出大面积空间和高空间防护区,较难几十秒内能均匀达到灭火浓度,2米以下灭火浓度将大于2米以上灭火浓度,从而造成高位试验火灾,难在60S内扑灭。
文章中特同时分析介绍气溶胶灭火剂和全氟己酮灭火剂喷射过程,便于快速透彻了解两灭火介质技术灭火性能和灭火效果,有利于对全氟己酮灭火装置产品应采取哪些主要措施和注意事项,才不会再重蹈气溶胶灭火装置产品事件发生。
1、产品标准制定
全氟己酮气体灭火装置(系统)产品,已在我国应用使用多年了,目前,该产品生产制造仍采用2022年编制的T/CECS10171-2022《预制式全氟己酮灭火装置》团体标准,这次没有将“全氟己酮气体灭火装置(系统)”产品编辑在该GB25972-2024气体灭火大基础标准中去,本人认为主要原因是A、B类火灾和浓度分布灭火试验,采用气体灭火系统正常设计和制造理念,较难符合本标准中要求,有待完善后再编入或补充,这严谨的科学态度和精神,值得点赞!
建议全氟己酮气体灭火装置(系统)编制产品国家或行业标准时,应考虑如下问题,仅供参考:
(1)单台柜式全氟己酮气体灭火装置最大保护容积应小于150m³或灭火剂贮存容积不应大于120升,有利于防护区离灭火装置偏远区域,气体灭火设计浓度能快速达到要求。当防护区容积大于150m³时,应设计为两台灭火装置,并均匀放置,有利于灭火效果提升。
(2)经同仁们在A、B类100m³灭火试验空间反复灭火试验,交流经验,建议贮压式灭火装置和系统结构的全氟己酮灭火剂最大充装密度应≤1000kg/m³。
(3)有管网全氟己酮灭火系统(设备)A、B类灭火试验空间体积应由原100m³,高度不小于3.5m,建议应改为试验空间体积不小于300m³,高度不应小于4m,这样才能真实反映各送检样品单位技术设计与制造综合能力和灭火效果。
(4)灭火剂瓶组应在10℃±2℃温度下放置10小时以上,每次灭火试验防护区内的温度应<20℃时,才能做A、B类灭火试验。因配电间、通讯机房等使用场所环境温度,秋冬季节温度还比这低。
(5)当防护区体积>100m³,做A、B类和浓度分布试验时,随防护区大小,应增设2~4台高2m,体积为1~1.5m³的电气柜,均匀分布在防护区中。电气柜上盖和四周百叶窗通风孔面积占电气柜总面积20%~30%,柜上、下位置各放置B类油盘火各一盘。这样才能确保检测全氟己酮灭火剂真实灭火性能。
(6)柜式全氟己酮气体灭火装置和有管网气体灭火系统产品检验报告中,应有A、B类灭火试验参数、灭火体积大小,灭火时各喷嘴间距、喷嘴外形图片,喷嘴出口压力和有效喷射时间等技术性能参数,公开网站中可查询,便于项目设计和施工安装时查询与设计。
2、灭火装置(系统)设计、施工验收规范制定
目前,全氟己酮灭火系统设计规范和施工及验收规范均没编制国家和行业标准,建议在编制该产品两标准和设计院与用户设计、施工验收时,应考虑如下主要问题,仅供参考:
(1)全氟己酮灭火装置和系统设计时,应主要注意如下几方面问题:
(a)应依据国家权威消防专业检测中心的产品检验报告中的技术性能参数,进行设计;
(b)没有编制国家或行业全氟己酮灭火系统设计规范和施工及验收规范前,暂不应设计有管网气体灭火系统和防护区体积不宜采用>150m³。
(c)当防护区容积>150m³左右时,采用柜式全氟己酮气体灭火装置应采用多台间隔均匀和对射分布,也就是说柜式全氟己酮气体灭火装置喷射半径距离不宜≥6米。
(2)全氟己酮灭火装置和系统施工验收时,应主要注意如下几方面问题:
(a)产品应获得国家权威检测中心检验报告。
(b)产品设备安装不但应符合产品检验报告中的技术性能参数,还应符合全氟己酮气体灭火装置和系统有关标准的设计要求。
(c)该产品灭火药剂瓶组上,应同时标注瓶组空瓶重量、药剂重量、瓶组总重量三个参数,均不得修改,为永久标注,才有利于瓶组称重、消防监督检查和用户今后日常维护检查。
(d)应重点检查全氟己酮产品喷嘴结构设计,喷嘴内是否有对药剂破碎旋转结构;实物是否与产品检验报告中图片一致。
(e)全氟己酮气体灭火装置放置防护区,是否间隔均匀和处于对射状态,防护区空间喷射应无死角,并均匀,也就是说灭火装置喷嘴喷射半径距离≤6米。
3、产品主要研发与加工制造注意事项
(1)七氟丙烷、全氟己酮气体灭火装置和系统中的容器阀、选择阀、驱动气体容器阀等阀门,应有反映压力状态和是否安装介于正常状态的信号反馈装置,新更新GB25972-2024《气体灭火系统及部件》产品国家标准中条款,有新规定技术性能要求。“三安制阀”公司新研发生产销售的新结构消防阀门各种类,符合该产品技术性能要求。
(2)GB25972-2024产品国家标准中,第5.3.13标志条款中规定:在瓶组明显部位至少永久标识:瓶组充装前质量(瓶组空瓶重量)、介质充装量(药剂重量)、瓶组充装后质量(瓶组总重量)等。也就是说灭火剂瓶组贴花纸上,应同时标注永久性三个重量参数。
(3)七氟丙烷灭火剂钢瓶内不要求喷内涂层,全氟己酮灭火剂钢瓶内,应要求喷涂一定厚度环氧酚醛等其它涂层,否则对钢瓶有腐蚀性。全氟己酮灭火剂钢瓶环焊有两种结构:一种是对接焊,钢瓶厚度较厚,成本较高;另一种是搭接焊,钢瓶厚度正常,焊接效率高,成本较低。有违规和做假者,采用低成本七氟丙烷灭火剂钢瓶,代替全氟己酮灭火剂钢瓶。原品牌“江山大众”,现更名为“浙江炬阳”品牌,均生产符合该产品国家和有关标准的七氟丙烷和全氟己酮灭火剂钢瓶。
(4)全氟己酮气体灭火装置和系统中喷嘴是最关键部件,是否能在产品标准规定≤60秒内扑灭明火,喷嘴结构和喷射技术性能参数占70%左右,本人认为设计时应注意如下事项:
(a)喷嘴内部结构,应具有使液体柱状破碎和旋转,并产生直径<φ2mm水雾滴直径功能;
(b)水雾滴喷射角度应>130度圆锥形态;
(c)柜式全氟己酮气体灭火装置喷嘴有效喷射半径距离应在5m左右。
七、产品主要种类与用户选择及维护保养注意事项
1、主要种类
(1)按灭火介质贮存的形式可分为:
七氟丙烷和全氟己酮灭火剂有贮压式和非贮压式两种。
(2)按安装的形式可分为:
七氟丙烷灭火剂装置和系统只有固定式一种。
全氟己酮灭火剂有固定式灭火装置和手提式全氟己酮灭火器两种。
(3)按灭火剂驱动的形式可分为:
七氟丙烷灭火剂只有氮气驱动灭火装置和系统形式一种。
全氟己酮灭火剂有氮气驱动、燃气驱动、泵式驱动三种形式。
(4)按环境封闭场所的形式可分为:
七氟丙烷灭火剂只能用于封闭场所,全淹没灭火形式一种。
全氟己酮灭火剂既可用于封闭场所,又能用于密封性不好的场所,适用于全淹没灭火和局部应用灭火两种形式。
(5)按管道的形式可分为:
七氟丙烷灭火剂分无管网式灭火装置和有管网式气体灭火系统(设备)两种形式。
全氟己酮灭火剂目前只有无管网式灭火装置一种形式,因全氟己酮有管网灭火系统设计技术性能参数不健全,无法正确指导设计计算,确保灭火效果。
(6)按灭火装置和系统的使用场所可分为:
(a)七氟丙烷与全氟己酮直接式和间接式探火管式灭火装置,及壁挂式电磁阀灭火装置等产品,主要应用于1~10m³电气柜、通讯机柜、档案柜、锂电池柜与箱等场所。全氟己酮灭火剂目前主要应用于锂电池火灾1~5m³小空间防护区领域。
(b)七氟丙烷与全氟己酮悬挂式灭火装置,主要应用于10~100m³小型防护区,如:配电间、通讯机房等场所。
(c)柜式七氟丙烷、全氟己酮气体灭火装置,主要应用于一个防护区面积不宜大于500㎡,且容积不宜大于1600m³等配电间、储能舱、数据中心等场所。
(d)有管网七氟丙烷气体灭火系统(设备),主要应用于一个防护区面积不宜大于800㎡,且容积不宜大于3600m³等配电间、档案馆、数据中心等领域。全氟己酮灭火剂没有有管网气体灭火系统(设备),目前,没有国家、行业设计和施工与验收规范,地方团体标准或规范基本参照七氟丙烷灭火系统条款设计,将存在大量没有进行科学试验技术性能参数论证的问题,建议谨慎设计采用。
上述七氟丙烷、全氟己酮气体灭火装置(系统)产品,北京利达海鑫气体灭火产品愿为人民生命财产安全保驾护航!
2、用户与维保公司主要维护保养注意事项
(1)七氟丙烷、全氟己酮灭火产品,应获得国家权威检测中心检验报告,才能基本保证产品技术性能参数和灭火效果的可靠性。
(2)七氟丙烷、全氟己酮灭火产品瓶组贴花纸上应有永久标识:“瓶组充装前质量(瓶组空瓶重量)、介质充装质量、瓶组充装后质量(瓶组总重量)”。这三个重量参数的重要性和“日常维护保养注意事项”,本文章中就不赘述了。若读者需进一步详细了解,请读者网络查询2025年5月已发表的《七氟丙烷、全氟己酮气体灭火产品消防验收、日常维护保养与检查正确方法与重要性阐述》文章,这文章值得一读。
八、综合结论
1、七氟丙烷灭火剂综合技术性能与灭火效果,好于全氟己酮灭火剂。近五年左右七氟丙烷、IG541气体灭火系统(装置)产品,仍占气体灭火领域主导市场,需较详细了解该两类气体灭火产品设计理念和销售技术要点,本文章中就不赘述了。请读者网络查询已发表的《算力中心与数据中心配套气体灭火系统首次倡导安全、节能、环保、经济、品牌、诚信设计理念和销售技术要点探讨》文章,是气体灭火领域首篇倡导环保、节能文章,值得一读。
2、全氟己酮气体灭火装置(系统)产品检验报告,用户和消防工程公司应采用获得国家权威检测中心检验报告,生产单位才能确保该产品质量和灭火技术性能可靠性。
3、GB25972-2024新修改产品国家标准中,第5.3.13标志条款中明确瓶组贴花纸上,应永久标识三个重量参数,便于消防监督验收日常维护保养与检查,预防昂贵灭火药剂做假和短斤少两。
4、全氟己酮气体灭火系统及部件产品、系统设计规范、系统施工及验收规范三项国家或行业标准和规范没有实施之前,建议全氟己酮气体灭火装置(系统)谨慎设计与应用到大于100m³防护区场所。防止再次出现气溶胶灭火装置事件!
收稿日期:2025-3-8;修改日期:2025-6-28
作者简介:朱劲武,男,北京利达海鑫灭火系统设备有限公司,主要从事气体灭火系统研发、生产销售工作。
作者地址:北京市北京经济技术开发区荣京东街17号
作者邮编:100176,电话:13910793712
注:本文章和内容版权归朱劲武所有,任何单位和个人均不得盗链、转载,如有需要转载或引用请注明作者姓名和单位名称,违者将追究法律责任。
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七氟丙烷、全氟己酮气体灭火产品消防验收、日常维护保养与检查正确方法与重要性阐述
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