最新哈龙替代技术的现状与发展

1、哈龙替代技术的现状与发展哈龙替代技术的现状与发展技术装备教研室技术装备教研室 陈智慧陈智慧2004-11-18pg 2 哈龙灭火剂简介哈龙灭火剂简介 哈龙灭火剂与臭氧层哈龙灭火剂与臭氧层 哈龙替代技术的标准哈龙替代技术的标准 几种典型哈龙替代技术几种典型哈龙替代技术 哈龙替代技术的未来发展哈龙替代技术的未来发展 目前哈龙替代技术领域的几项工作目前哈龙替代技术领域的几项工作 哈龙替代技术的现状与发展哈龙替代技术的现状与发展pg 3一、哈龙灭火剂简介一、哈龙灭火剂简介 灭火机理灭火机理1301：cf3br1211：cf2clbr 灭火剂受热分解生成灭火剂受热分解生成cl、br游离游离基捕捉燃烧反应

2、生成的基捕捉燃烧反应生成的oh、h、o自由基自由基 化学抑制作用化学抑制作用pg 4一、哈龙灭火剂简介一、哈龙灭火剂简介 应用特性应用特性灭火不留残渣和残迹，电绝缘性能好灭火不留残渣和残迹，电绝缘性能好灭火速度快，用量省灭火速度快，用量省汽化和挥发速度快，释放后的极短时间内迅汽化和挥发速度快，释放后的极短时间内迅速达到设计灭火浓度速达到设计灭火浓度灭火装置占地面积小灭火装置占地面积小热稳定性和化学稳定性高，长期贮存不变质热稳定性和化学稳定性高，长期贮存不变质毒性低（毒性低（13011301）pg 51301、1211对正庚烷、正乙烷的惰化浓度对正庚烷、正乙烷的惰化浓度灭火剂 对正庚烷 %（v/

3、v） 对正已烷 %（v/v） 哈龙 1301 6.1 4.9 哈龙 1211 9.3 5.2 co2 29.5 28.0 pg 6二、哈龙灭火剂与臭氧层二、哈龙灭火剂与臭氧层 国际公约国际公约消耗臭氧层物质（消耗臭氧层物质（ozone depleting substance）1301的的odp值值=16，1211的的odp值值=4消耗臭氧物质的蒙特利尔议定书消耗臭氧物质的蒙特利尔议定书pg 7二、哈龙灭火剂与臭氧层二、哈龙灭火剂与臭氧层 我国我国逐步淘汰卤代烷灭火剂的政策逐步淘汰卤代烷灭火剂的政策 从从1994年起，逐年减少卤代烷灭火年起，逐年减少卤代烷灭火剂的产量；在剂的产量；在2005年，

4、完全停止生产卤年，完全停止生产卤代烷灭火剂代烷灭火剂pg 8三、哈龙替代技术的标准三、哈龙替代技术的标准 odpodp值值( (ozone depleting potential)小，最好为零小，最好为零 gwpgwp值值( (global warming potential)小，或无小，或无 altalt值值( (atmospheric lifetime) )小小 较好的灭火效能较好的灭火效能 蒸发后不留残渣（洁净）蒸发后不留残渣（洁净） 低毒或无毒低毒或无毒 良好的储存稳定性良好的储存稳定性 良好的电绝缘性良好的电绝缘性 相对于哈龙相对于哈龙13011301的容积比小的容积比小 经济合理经

5、济合理pg 9四、几种典型哈龙替代技术四、几种典型哈龙替代技术 卤代烷中的卤代烷中的fm-200 惰性气体中的惰性气体中的ig-541和和co2 烟火气溶胶烟火气溶胶(pgas) 细水雾细水雾pg 10fm-200 fm-200 七氟丙烷或七氟丙烷或hfc-227ea 常温下气态，无色、无臭、不导电、无腐蚀，常温下气态，无色、无臭、不导电、无腐蚀，无环保限制，大气存留期较短无环保限制，大气存留期较短 灭火机理：化学抑制作用灭火灭火机理：化学抑制作用灭火 灭火过程中分解出氢氟酸的生成量是哈龙灭火过程中分解出氢氟酸的生成量是哈龙1301的的8-10倍倍pg 11inergen inergen 又称

6、烟烙尽、又称烟烙尽、安必静或安必静或ig-541ig-541 是氮气、氩气和二氧化碳以是氮气、氩气和二氧化碳以5252：4040：8 8的体积的体积比例混合而成的一种灭火剂比例混合而成的一种灭火剂 在灭火过程中无任何分解物在灭火过程中无任何分解物 灭火机理为稀释燃烧区内氧气，达到窒息灭火灭火机理为稀释燃烧区内氧气，达到窒息灭火的目的的目的 不足：灭火浓度高，而且其混合气以气态形式不足：灭火浓度高，而且其混合气以气态形式储存，造成贮存瓶组多，装置庞大储存，造成贮存瓶组多，装置庞大pg 12二氧化碳二氧化碳 是地球大气成分之一，在常温常压下是一种无是地球大气成分之一，在常温常压下是一种无色、无味、

7、不导电、化学上呈中性、无腐蚀的色、无味、不导电、化学上呈中性、无腐蚀的气体气体 灭火机理：稀释氧气，起窒息作用，同时还有灭火机理：稀释氧气，起窒息作用，同时还有一定的冷却效果一定的冷却效果 可高压液化储存可高压液化储存 由于由于coco2 2的浓度达到的浓度达到10%10%时在几分钟内会使人丧时在几分钟内会使人丧失意识甚至死亡，这一浓度远低于其失意识甚至死亡，这一浓度远低于其34%34%的最小的最小设计浓度，因此设计浓度，因此coco2 2系统不适于有人环境系统不适于有人环境pg 13pgas (pyrotechnically generated aerosols) 通过燃烧含有氧化剂、还原剂

8、和粘合剂的固体材通过燃烧含有氧化剂、还原剂和粘合剂的固体材料产生微米级的固体微粒气溶胶。料产生微米级的固体微粒气溶胶。 灭火机理：主要为气相和固相的化学抑制作用灭火机理：主要为气相和固相的化学抑制作用 优势：灭火效率高、无管网、无压力、系统质量优势：灭火效率高、无管网、无压力、系统质量及占用空间小、安装维护方便，初始成本和使用及占用空间小、安装维护方便，初始成本和使用周期造价最低周期造价最低 不足：能见度极低，影响人员逃生，不宜用在公不足：能见度极低，影响人员逃生，不宜用在公共场所，也不适用于爆炸危险区域内的惰化；固共场所，也不适用于爆炸危险区域内的惰化；固体颗粒残留物对设备产生腐蚀体颗粒残留

9、物对设备产生腐蚀 pg 14细水雾细水雾 使用经特殊加工的喷嘴，通过水与不同雾化介质使用经特殊加工的喷嘴，通过水与不同雾化介质产生的水微粒产生的水微粒 灭火机理为：细水雾较大表面积，吸热降温快，灭火机理为：细水雾较大表面积，吸热降温快，同时大量水蒸气的存在也会降低氧气的浓度，达同时大量水蒸气的存在也会降低氧气的浓度，达到物理作用灭火的目的到物理作用灭火的目的 细水雾灭火系统有单流体系统细水雾灭火系统有单流体系统( (高压、中压和低高压、中压和低压压) ) 和双流体系统两个基本类型和双流体系统两个基本类型pg 15pg 16五、哈龙替代技术的未来发展五、哈龙替代技术的未来发展 现有哈龙替代技术的

10、改进现有哈龙替代技术的改进 新型灭火剂的开发新型灭火剂的开发pg 17现有哈龙替代技术的改进现有哈龙替代技术的改进 冷气溶胶冷气溶胶 热气溶胶热气溶胶pg 18现有哈龙替代技术的改进现有哈龙替代技术的改进 冷气溶胶冷气溶胶干粉的超细化以及超细化干粉的长期保持；干粉的超细化以及超细化干粉的长期保持；系统应用的灭火技术参数，需通过试验不断系统应用的灭火技术参数，需通过试验不断完善和确定，逐步规范化；完善和确定，逐步规范化；系统应用的灭火设备及配件，需通过试验取系统应用的灭火设备及配件，需通过试验取得最佳设计和应用条件得最佳设计和应用条件pg 19干粉灭火剂灭火效力与粒子尺寸间的关系干粉灭火剂灭火效

11、力与粒子尺寸间的关系极限粒径：极限粒径：2020微米左右微米左右pg 20pg 21热气溶胶（热气溶胶（pgas）配方的改性配方的改性消焰降温消焰降温降低腐蚀性降低腐蚀性未来研究方向：未来研究方向：pga灭火装置可能向小型化和管网化发展灭火装置可能向小型化和管网化发展 pg 22小型气溶胶发生装置（小型气溶胶发生装置（ experimental erosol generator）pg 23120.0000.0050.0100.0150.0200.025coateduncoateduncoatedcoated70%rh90%rh weight loss/g包覆前后气溶胶灭火剂对铜片腐蚀包覆前后气

12、溶胶灭火剂对铜片腐蚀数据直方图数据直方图pg 24新型灭火剂的开发新型灭火剂的开发 新型卤代烃灭火剂新型卤代烃灭火剂 两种或多种灭火剂的协同效应两种或多种灭火剂的协同效应 含磷化合物含磷化合物 含溴化合物含溴化合物 含金属离子含金属离子/原子的化合物原子的化合物pg 25新型卤代烃灭火剂新型卤代烃灭火剂 triodide，分子式为，分子式为cf3i 灭火机理：以化学抑制作用为主。灭火所需浓灭火机理：以化学抑制作用为主。灭火所需浓度仅为度仅为3.2，灭火速度快，灭火速度快，odp=0.008，gwp5，大气停留时间大气停留时间 1天。在灭火时分解形成天。在灭火时分解形成 hf、if和和i2，其卤

13、化雾的酸性值高于哈龙，其卤化雾的酸性值高于哈龙1301。 氟化酮氟化酮 美国美国3m公司生产，商品名公司生产，商品名novec1230。无色、。无色、透明、浅气味液体。沸点透明、浅气味液体。沸点48.0，odp=0，gwp=1，alt=0.014年，灭火效率接近年，灭火效率接近1301和和1211。 pg 26两种或多种灭火剂的协同效应两种或多种灭火剂的协同效应 卤代烃卤代烃/n2体系和卤代烃体系和卤代烃/co2体系体系 杯型燃烧器实验结果表明，混合后灭火效果杯型燃烧器实验结果表明，混合后灭火效果好于两种灭火剂单独作用时灭火效果的总和好于两种灭火剂单独作用时灭火效果的总和 。 卤代烃卤代烃/干

14、粉悬浮剂体系干粉悬浮剂体系 配方中使用的卤代烃包括：配方中使用的卤代烃包括：hfc-134a、hfc-125、hfc-227ea（fm-200），它们的），它们的odp值均为零值均为零。多种干粉可用于。多种干粉可用于pga，它们包括聚磷酸铵、磷酸，它们包括聚磷酸铵、磷酸一铵（一铵（map）、碳酸氢钾和碳酸氢钠等。）、碳酸氢钾和碳酸氢钠等。 pg 27两种或多种灭火剂的协同效应两种或多种灭火剂的协同效应co2:21%1301:3.8%co2:9.9%+1301:1.1%co2+1301(90/10%):11%pg 28两种或多种灭火剂的协同效应两种或多种灭火剂的协同效应n2:33%1301:3.

15、8%n2:11.7%+1301:1.3%n2+1301(90/10%):13%pg 29含磷化合物含磷化合物 目前，目前，ngp(next generation fire suppression technology program)在含在含f、p化合物中选出化合物中选出8种正进行种正进行合成和测试。合成和测试。 这这8种含磷化合物中第一类物质挥发性最大，种含磷化合物中第一类物质挥发性最大，沸点为沸点为32，采用杯式燃烧器测得，采用杯式燃烧器测得p(och2cf3)3的灭的灭火体积浓度为火体积浓度为1.9%。pg 30含溴化合物含溴化合物 ch2bro(cf3)3和和ch2brocf2h这两种

16、醚在杯式燃烧这两种醚在杯式燃烧测试中灭火浓度接近测试中灭火浓度接近1301，而且大气存活时间非，而且大气存活时间非常短。常短。 促使化合物在较低大气层降解。促使化合物在较低大气层降解。ngp已经掌握了已经掌握了一套使卤代烃在大气对流层消除的方法。一套使卤代烃在大气对流层消除的方法。 pg 31含金属离子含金属离子/原子的化合物原子的化合物 在预混和高混合燃烧测试中发现，部分在预混和高混合燃烧测试中发现，部分含铁、镁、锡的化合物具有高灭火效率，如含铁、镁、锡的化合物具有高灭火效率，如fe(co)5 pg 32 现有部分替代品标准规范的制定现有部分替代品标准规范的制定 开展卤代烷灭火剂的回收与储存

17、及开展卤代烷灭火剂的回收与储存及销毁技术的研究销毁技术的研究六、目前哈龙替代技术领域的几项工作六、目前哈龙替代技术领域的几项工作哈龙银行：总体管理，哈龙哈龙银行：总体管理，哈龙的回收、存储、精制、销毁的回收、存储、精制、销毁以及定期限量供给该区必要以及定期限量供给该区必要场所所需的精品哈龙场所所需的精品哈龙 pg 331fy2000 annual report. next generation fire suppression technology program (ngp).2 fy2002 annual report next generation fire suppression tec

18、hnology program (ngp).3 halon options technical working conference, 12th. proceedings. hotwc 2002. april 30-may 2, 2002.4 next generation fire suppression technology program. fy 1999 annual report.5 next generation fire suppression technology program: fy2002 progress.6 next generation fire suppression technology program: fy2003 progress.7 next generation fire suppression technology program (ngp): technical highlights.8 progress under the next generation fire suppression technolo