鄒明才

（信豐縣消防救援大隊(duì)，江西贛州 341600）

1 滅火消防裝置概述

為減少火災(zāi)對人們生產(chǎn)生活帶來的危害，除了要提升人們防火意識外，火災(zāi)發(fā)生期間，還應(yīng)妥善選擇滅火方式。滅火消防裝置，具體應(yīng)用期間，應(yīng)結(jié)合火災(zāi)發(fā)生情況與位置妥善采取滅火方法，便于降低火災(zāi)危害，提升實(shí)際滅火效率。

1.1 液體滅火器

目前最常用的液體滅火器水霧滅火器，利用噴頭將滅火器內(nèi)部的噴頭原理細(xì)化水霧，水霧具有更快的蒸發(fā)速度，迅速吸收溫度實(shí)現(xiàn)降溫，也能覆蓋燃燒物體表面達(dá)到窒息效果，最終實(shí)現(xiàn)滅火。由于水分并不會(huì)產(chǎn)生污染，所以環(huán)保效果較好。但是該方法也存在適用范圍問題，僅能應(yīng)用在單純性火災(zāi)中，由于水容易和其他化學(xué)藥品發(fā)生反應(yīng)，而且會(huì)導(dǎo)致電路短路，使用該方法容易導(dǎo)致更嚴(yán)重的損失，甚至?xí)又鼗馂?zāi)。

1.2 泡沫滅火器

二氧化碳在液罐中儲存，滅火時(shí)可以噴射泡沫，泡沫中含有大量二氧化碳，覆蓋火層后能隔絕空氣，阻止燃燒。但是使用泡沫滅火器也存在見效慢、成本高的問題，可能滅火不完全，有復(fù)燃風(fēng)險(xiǎn)。對固體燃燒、油脂類燃燒，使用泡沫滅火器的控制效果較好，但是由于使用范圍窄，所以缺陷比較大。

1.3 干粉滅火器

干粉滅火器屬于一種固體滅火器，具有滅火功能的化學(xué)物品以干粉儲存，干粉的主要成分是碳酸氫鈉，原料比較容易制取，成本很低，有較高的產(chǎn)量，并且運(yùn)輸比較容易，所以市面上的干粉滅火器也都以該產(chǎn)品為主。并且干粉滅火器的撲救效率很高，所以應(yīng)用場合很多，是目前市面上最常見的滅火器。但是這類滅火器很難解決金屬火災(zāi)和帶電火災(zāi)，甚至?xí)嵘馂?zāi)的嚴(yán)重性，所以這類滅火器也容易導(dǎo)致比較大的 隱患。

1.4 氣溶膠滅火器

氣溶膠中包括氧化劑、還原劑和黏合劑，滅火時(shí)會(huì)發(fā)生反應(yīng)，獲得滅火介質(zhì)和吸收能量，達(dá)到滅火目的。氣溶膠為顆粒比較小的微米級顆粒，而且蒸發(fā)性很強(qiáng)，可以有效覆蓋著火點(diǎn)，也能依靠蒸發(fā)和反應(yīng)吸熱降低溫度，實(shí)現(xiàn)化學(xué)滅火和物理降溫的雙重滅火控制。使用氣溶膠滅火器能快速完成滅火工作，滅火后也很難復(fù)燃，屬于十分優(yōu)秀的滅火裝置。但是氣溶膠滅火器所使用的滅火劑并不環(huán)保，在高效率滅火的同時(shí)也會(huì)造成一定的環(huán)境污染，雖然制取方便，但是仍然有較高的生產(chǎn)成本，所以滅火經(jīng)濟(jì)性比較差。由于氣溶膠在滅火過程中會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而且滅火過程中溫度并不是恒定不變的，在存放不當(dāng)?shù)那闆r下，也有可能變質(zhì)或者自燃，所以這類滅火劑的使用受到了比較大的限制。

1.5 氣體類滅火器

氣體滅火器使用不燃燒的氣體滅火，比如二氧化碳滅火器等，由于基本不會(huì)傷害到燃燒物體，所以一般應(yīng)用在貴重物品的防火工作中，比如檔案室、計(jì)算機(jī)機(jī)房等，可以最大程度減少損失。氣體滅火劑比較環(huán)保，可以應(yīng)用的情況較多，但是在制取上比較困難，由于成本較高所以應(yīng)用并不廣泛。

2 七氟甲烷滅火劑優(yōu)勢分析

哈龍1211和1301滅火劑中有溴元素和氯元素，火后會(huì)產(chǎn)生對臭氧層造成破壞的氣體，雖然滅火效果較好，但是有比較嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。所以，目前行業(yè)內(nèi)在尋找能取代哈龍氣體滅火劑更為環(huán)保清潔的材料。七氟丙烷滅火劑的滅火效果好，并且污染較低，成為哈龍1211和1301滅火劑的主要替代品，性能上相對于其他滅火劑也優(yōu)勢明顯。

2.1 相對更加環(huán)保

七氟丙烷的滅火過程屬于化學(xué)滅火，滅火過程中會(huì)一同燃燒，反應(yīng)比較充分，一般不會(huì)殘留，其他反應(yīng)物生成比較少，因此對環(huán)境的污染程度很低，是一種相對環(huán)保的滅火裝置。七氟丙烷的制取原料為丙烷、無水氫氟酸，反應(yīng)原料也比較清潔，并不會(huì)危害環(huán)境，可以實(shí)現(xiàn)全生命周期的環(huán)保，所以和其他化學(xué)滅火劑相比，七氟丙烷的環(huán)境效益非常好。

2.2 性質(zhì)穩(wěn)定

七氟丙烷滅火劑儲存時(shí)為液體，并且七氟丙烷屬于惰性氣體，具有極為穩(wěn)定的性質(zhì)，在耐寒性和耐熱性上都比較強(qiáng)，其冰點(diǎn)為-161℃，臨界溫度也達(dá)到101.7℃，和其他氣溶膠滅火劑相比，七氟丙烷滅火劑儲存時(shí)對環(huán)境沒有過多要求，安全性很強(qiáng)。

2.3 對人體危害小

七氟丙烷并沒有太多毒性，而且滅火時(shí)也會(huì)充分反應(yīng)，對人體并沒有太大的危害，滅火后基本反應(yīng)消失，因此對人的呼吸道危害很小，所以十分安全。

2.4 可撲救火災(zāi)類型多

干粉滅火器、液體滅火器、氣溶膠滅火器都存在應(yīng)用范圍有限的問題，比如液體滅火劑處理一般物品的火災(zāi)效果較好；干粉滅火器只適用于撲救固體物質(zhì)火災(zāi)、液體火災(zāi)、可融化固體物質(zhì)的火災(zāi)、氣體火災(zāi)等。但是使用七氟丙烷為主要滅火劑時(shí)，除了可以對上述類型火災(zāi)進(jìn)行滅火，也能滿足對其他類型火災(zāi)滅火的需要。比如對電路著火、鋁合金著火的抑制效果都比較強(qiáng)，也能避免由于滅火導(dǎo)致的損壞。七氟丙烷并不導(dǎo)電，使得在撲救電路失火時(shí)能避免危險(xiǎn)，保證滅火工作的安全性，因此在機(jī)房出現(xiàn)火災(zāi)、電路短路失火時(shí)，都可以使用七氟丙烷滅火劑，快速安全地達(dá)到滅火目的；對于紙質(zhì)檔案、相關(guān)重要文件也可以使用七氟丙烷進(jìn)行撲救，可以在滅火的同時(shí)防止滅火劑損壞文件，極大程度上保證了文件的完整性，能給很多特殊的火災(zāi)提供全新的滅火手段。

2.5 滅火效率高

在相同的火災(zāi)情況下，七氟丙烷可以用相比固體滅火劑、液體滅火劑更短的時(shí)間完成對火災(zāi)的撲滅工作，并且具有很高的撲救效率。滅火后，使用七氟丙烷的滅火現(xiàn)場并不容易復(fù)燃，能有效杜絕復(fù)燃導(dǎo)致的安全風(fēng)險(xiǎn)。七氟丙烷相對比較容易制取，成本非常低，所以滅火具有非常高的經(jīng)濟(jì)性，能滿足各種場景的滅火要求。

3 七氟丙烷滅火機(jī)制分析

七氟丙烷作為滅火劑進(jìn)行滅火是通過物理滅火、化學(xué)滅火雙重作用機(jī)制達(dá)到滅火效果，物理滅火主要依靠降溫和窒息兩種滅火方式，七氟丙烷都是以液體狀態(tài)在滅火器中封存，氣化膨脹過程中會(huì)大量吸收熱量，最終達(dá)到降低火場溫度的效果。而且由于七氟丙烷屬于一種惰性氣體，所以能夠阻隔燃燒物與氧氣的接觸，最終達(dá)到窒息效果，有效控制火勢蔓延。

從化學(xué)角度，七氟丙烷滅火劑可以在火災(zāi)中吸熱熱解，并產(chǎn)生含氟的自由基，燃燒反應(yīng)過程中產(chǎn)生支鏈反應(yīng)的H+、OH-、O2等活性自由基可以和氣相產(chǎn)生作用，最終在燃燒過程中產(chǎn)生連鎖化學(xué)反應(yīng)。所以，其滅火的根本原理在于通過反應(yīng)讓火場中的自由基惰化，在穩(wěn)定之后在進(jìn)行鏈?zhǔn)椒磻?yīng)阻斷，自由基惰化以后，火勢會(huì)被逐漸控制。七氟丙烷在產(chǎn)生反應(yīng)滅火的過程中也會(huì)從周圍環(huán)境吸收熱量，繼續(xù)進(jìn)行物理降溫，讓溫度低于燃點(diǎn)，從而控制火勢。

4 七氟丙烷滅火劑的不足

4.1 容易造成溫室效應(yīng)

如果充分反應(yīng)，七氟丙烷并不會(huì)破壞臭氧層，并且污染也比較小，但是滅火過程中會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳?xì)怏w，由于二氧化碳?xì)怏w屬于溫室氣體，所以會(huì)導(dǎo)致一定的溫室效應(yīng)。并且，由于七氟丙烷也是溫室氣體，過度使用容易導(dǎo)致溫室效應(yīng)問題。

4.2 會(huì)產(chǎn)生HF氣體

由于七氟丙烷中屬于含氟鹵代烷，所以高溫作用下可能會(huì)分解產(chǎn)生氟化氫，這些氣體在和空氣中的水結(jié)合將會(huì)產(chǎn)生白霧狀的氫氟酸，具有比較刺激的氣味。氫氟酸的腐蝕性很強(qiáng)，會(huì)對周圍環(huán)境和物品都產(chǎn)生影響，根據(jù)目前的實(shí)驗(yàn)研究，氫氟酸的生成必須嚴(yán)格控制周圍環(huán)境，如果現(xiàn)場火勢不大，而且火災(zāi)范圍比較小，使用七氟丙烷滅火之后很難在現(xiàn)場產(chǎn)生氫氟酸，或者濃度極小可以忽略不計(jì)，因此對于規(guī)模較小的火災(zāi)，安全風(fēng)險(xiǎn)很低。但如果現(xiàn)場的火災(zāi)很大，使用七氟丙烷就很容易產(chǎn)生氫氟酸氣體，所以必須加強(qiáng)保護(hù)，避免傷害消防員。

5 七氟丙烷氣體滅火劑安全性

5.1 毒性分析

當(dāng)前，可用LOAEL、LC50、NOVEL代表七氟丙烷氣體滅火劑毒性。其中，NOVEL指未觀察到的濃度，該濃度下，試驗(yàn)動(dòng)物不會(huì)出現(xiàn)不良反應(yīng)。LOAEL指最低可觀察反應(yīng)濃度，其代表不良反應(yīng)發(fā)生時(shí)的最低濃度。LC50即半數(shù)死濃度，也就是引起一般動(dòng)物死亡的試驗(yàn)濃度。結(jié)合動(dòng)物中毒試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，某一濃度下可認(rèn)為七氟丙烷滅火劑沒有毒性，且不會(huì)更改細(xì)胞當(dāng)中的遺傳物質(zhì)。七氟丙烷氣體滅火劑毒性參數(shù)是：設(shè)計(jì)體積最小分?jǐn)?shù)7%，杯桿燃燒法體積5.8%；NOVEL體積分?jǐn)?shù)9.0%；LOAEL體積分?jǐn)?shù)10.5%；LC50體積分?jǐn)?shù)788.689g/L。由下表1看出，體積分?jǐn)?shù)為9%作為七氟丙烷氣體滅火劑作用在動(dòng)物身上是否有毒的標(biāo)準(zhǔn)。

表1 七氟丙烷氣體滅火劑撲滅A類火時(shí)HF質(zhì)量濃度

5.2 熱分解毒性

高溫情況下，七氟丙烷氣體滅火劑會(huì)生成氟化氫（HF）。該物質(zhì)具有較強(qiáng)腐蝕性，隨著濃度的不斷增加，其對人體與設(shè)備都會(huì)帶來危害。利用七氟丙烷氣體滅火劑生成的HF濃度受噴射時(shí)間、著火溫度、防護(hù)區(qū)容積、滅火時(shí)間等因素影響。研究人員就七氟丙烷氣體滅火劑撲滅A類火苗期間HF濃度展開研究，表1中為不同火災(zāi)情況下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。再者，研究人員使用濃度為7% 的七氟丙烷氣體滅火劑將A類火撲滅。噴射10s后延長時(shí)間到30s，這時(shí)生成的HF濃度和上述試驗(yàn)結(jié)果一樣。

結(jié)果顯示，七氟丙烷氣體滅火劑在撲滅火災(zāi)期間，可分解出很多HF，且這一濃度明顯高于哈龍分解得到的HF濃度。試驗(yàn)情況下，七氟丙烷氣體滅火劑分解生成的HF含量較少，且不會(huì)危害人體健康。當(dāng)人體吸收HF濃度是12g/L，此時(shí)在濃度是4.8g/L濃度HF下，1min當(dāng)中近1%人會(huì)出現(xiàn)死亡。所以，應(yīng)用條件合理的情況下，使用七氟丙烷氣體滅火劑滅火，得到的HF對人體與設(shè)備不會(huì)產(chǎn)生較大危害。

5.3 腐蝕性

與哈龍滅火劑類似的很多氣體滅火劑均有一定腐蝕性，不同的是腐蝕對象與程度。七氟丙烷氣體滅火劑滅火期間可生成HF，所以，人們多認(rèn)為使用七氟丙烷氣體滅火劑會(huì)腐蝕電子設(shè)備。但HF腐蝕電子設(shè)備與環(huán)境當(dāng)中HF含量、接觸時(shí)間、設(shè)備表層酸性物質(zhì)沉積率等密切相關(guān)。試驗(yàn)結(jié)果顯示，合理控制七氟丙烷氣體滅火劑噴射與滅火時(shí)間，不會(huì)產(chǎn)生較多HF，相應(yīng)的也不會(huì)腐蝕電子設(shè)備。

6 七氟丙烷氣體滅火劑環(huán)境效應(yīng)

6.1 抽樣耗損潛能值（ODP）

七氟丙烷氣體滅火劑當(dāng)中沒有氯、溴等物質(zhì)，滅火之后也不會(huì)對臭氧層造成破壞，七氟丙烷氣體滅火劑抽樣耗損潛能是0，這種滅火劑使用十分清潔。

6.2 溫室效應(yīng)潛能值（GWP）

七氟丙烷氣體滅火劑在使用完后容易出現(xiàn)溫室效應(yīng)，GWP值通常為0.6.但現(xiàn)階段很多人員都認(rèn)為其和汽車與電廠排放的二氧化碳對比，溫室效應(yīng)作用十分微小。

6.3 大氣留存壽命（ALT）

七氟丙烷在大氣當(dāng)中的保留時(shí)間超過30a，且會(huì)對大氣構(gòu)成永久性破壞?，F(xiàn)階段，西方國家已經(jīng)將其列為受控應(yīng)用計(jì)劃范圍中，不可將其長期使用。

7 七氟丙烷滅火劑應(yīng)用

目前七氟丙烷滅火劑依然存在一定的缺陷，但是技術(shù)上已經(jīng)比較成熟，由于性價(jià)比很高，對火災(zāi)可以獲得比較徹底的撲救效果，所以值得普遍推廣，且具有廣泛應(yīng)用潛質(zhì)。

7.1 在建筑防火中使用

為了保證建筑安全，很多建筑在設(shè)計(jì)時(shí)都會(huì)專門設(shè)置防火、滅火裝置，建筑內(nèi)部會(huì)安裝大量的消防設(shè)備和消防管道。七氟丙烷滅火劑可以儲藏在消防管道中，設(shè)計(jì)師可以聯(lián)合專業(yè)人員設(shè)計(jì)管道的壓強(qiáng)、管道內(nèi)溫度，并在事宜條件下灌注七氟丙烷滅火劑，建筑出現(xiàn)火災(zāi)后能馬上做出反應(yīng)，并完成滅火。

7.2 設(shè)置七氟丙烷滅火劑自動(dòng)噴出裝置

七氟丙烷自動(dòng)噴火裝置適合應(yīng)用在人流較大的場合，能迅速滅火，保證人員安全。與煙霧報(bào)警器類似，報(bào)警裝置能監(jiān)測周圍煙霧、一氧化碳的含量，在對應(yīng)位置設(shè)置七氟丙烷滅火劑貯藏設(shè)備，煙霧報(bào)警之后，貯藏設(shè)備的開口會(huì)被打開，向外噴射七氟丙烷進(jìn)行滅火。

7.3 研究有害氣體特性

七氟丙烷是具有更優(yōu)秀性質(zhì)的滅火劑，但是在燃燒后會(huì)有大量氟化氫氣體產(chǎn)生，目前一般使用釋藥法降低滅火過程中的周邊溫度，從而稀釋氟化氫的濃度保證周圍環(huán)境安全。但是釋藥法的成本比較高，仍然需要相關(guān)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行更加深入的研究。為此，可以加強(qiáng)對有害氣體釋放控制研究的投入，總結(jié)實(shí)踐過程中經(jīng)驗(yàn)和理論，提升在氟化氫產(chǎn)生后稀釋效果，使七氟丙烷能更安全地使用。

8 結(jié)束語

現(xiàn)階段，七氟丙烷滅火劑作為代替哈龍滅火劑的首選，但使用期間，有必要采取措施彌補(bǔ)其應(yīng)用缺陷。七氟丙烷相對于其他類型滅火劑擁有更強(qiáng)的性能，滅火速度快，復(fù)燃率很低，在使用和生產(chǎn)過程中都不會(huì)產(chǎn)生污染，是一種優(yōu)勢明顯的滅火劑。為了滿足滅火工作的要求，可以設(shè)置七氟丙烷為滅火劑的自動(dòng)噴出裝置用在建筑防火中。但是也要注意這類滅火劑在使用中可能導(dǎo)致的溫室效應(yīng)和HF氣體污染，最大程度發(fā)揮七氟丙烷的優(yōu)勢。