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石景山全氟己酮即將替代七氟丙烷?效果可能沒那么好……

作者: 發布時間:2025-07-07 15:41:29點擊:10804

信息摘要:

關于全氟己酮、七氟丙烷兩類滅火介質滅火產品主要技術與滅火性能特點、區別、場所大小應用要點探討(部分)

一、概述

  七氟丙烷氣體滅火產品自20世紀90年代引入我國,近十年來,我國七氟丙烷滅火藥劑平均每年銷售量在2.6萬噸左右,累計二十年來,七氟丙烷氣體滅火產品產值突破400億元以上,占國內氣體滅火市場約70%左右,占全球市場的38%左右。

  全氟己酮滅火劑于2001年在美國首先作為滅火劑使用,隨后逐漸進入我國市場。近幾年來,隨著我國鋰電池新能源產業的快速發展,在小空間鋰電池滅火領域得到快速發展,全氟己酮滅火藥劑近兩年來,每年銷售量達到七氟丙烷滅火藥劑量的10%左右,有向較大空間氣體滅火場所增長的趨勢,一旦較大空間氣體滅火場所的擴大采用,全氟己酮滅火劑增長速度將會較為可觀。

  隨著《關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》的加快生效,七氟丙烷滅火藥劑被列入逐步淘汰中。從2025年開始執行2024年生產銷售額度,五年后遞減10%,第二個五年遞減30%,到2040年遞減50%,2045年遞減80%。這是因為七氟丙烷在高溫分解時會產生氫氟酸(HF)等腐蝕氣體,對設備和人員有一定危害,關鍵是全球變暖潛值(GWP=2050)相對較高,而全氟己酮具有良好的環保性能,全球變暖潛值(GWP=1)極低。也就是說全氟己酮滅火劑在大氣中排放后,留存時間為5天,而七氟丙烷滅火劑在大氣中的留存時間31年左右,這意味著即使七氟丙烷滅火劑現在停止排放,仍會在未來幾十年內持續影響全球氣候變化。

  在“碳達峰”和“碳中和”的背景下,全氟己酮滅火劑替代七氟丙烷滅火劑用于電力、通信等要求潔凈使用場所,是氣體滅火領域較理想的滅火介質之一。

  在產品標準方面,國際標準化組織制定了全氟己酮滅火劑ISO14520-5:2016全球技術框架標準,此標準還有待進一步修改與完善,此標準被美國NFPA2001標準采納,全氟己酮成為哈龍替代品的主要選擇之一。我國也在積極推進相關該標準的制定與完善工作,目前《全氟己酮滅火劑》 標準已由應急管理部歸口上報及執行中,該產品標準、石景山施工驗收規范行業已制定了團體標準和規范,還有待進一步修改、完善、提高,目前還沒有像七氟丙烷滅火劑那樣完善成熟的標準與標準體系。

  綜合上述情況,通過近幾年對全氟己酮氣體滅火產品市場應用關注,參入該全氟己酮滅火劑不同類型產品研發與滅火試驗,與專家和同仁們廣泛交流,發現全氟己酮滅火劑實際滅火性能、腐蝕、有毒性與網絡上宣傳的相差較大,為了使全氟己酮氣體滅火產品不重蹈氣溶膠滅火裝置產品現象,本人認為有必要寫這篇文章,為同仁們在產品標準與規范制定、產品設計與選擇、石景山施工與驗收及維護保養等方面,可供大家參考和探討。促進氣體滅火產品的合理應用,提高消防安全保障水平,作出一點貢獻。

二、七氟丙烷、全氟己酮氣體滅火介質與產品主要特點與區別

1、物理性能與滅火濃度

  七氟丙烷是在常溫常壓下無色、幾乎無味、不導電的氣體,液體密度為1.41g/ml,但其沸點為-16.4℃,極低,只能用于全淹沒滅火環境中,其滅火濃度一般在5.8%-10%之間。

  全氟己酮常溫下是一種無色透明的液體,液體密度為1.60g/ml,但其沸點為49.2℃,較高,難易氣化,較大空間場所滅火性能比七氟丙烷滅火劑差。全氟己酮滅火劑既可用于全淹沒滅火,又可用于局部滅火場所。滅火濃度一般在4%-6%左右,視全氟己酮有較低滅火濃度,但在相同的防護區內,因液體密度大,全氟己酮的實際使用重量,比七氟丙烷的使用重量多,藥劑和設備成本均比七氟丙烷氣體滅火產品高。

 

2、貯存與氣化情況

  七氟丙烷貯存在鋼瓶內時呈液態,工作壓力一般在2.5MPa~4.2MPa之間。當從噴嘴中噴射出來時,液態的七氟丙烷將迅速氣化為氣態,吸收大量熱量,降低周圍溫度,同時稀釋氧氣濃度,達到快速滅火目的。在常溫下,七氟丙烷的氣化速度較快,大小空間滅火效果相差不大,滅火效果均較好和穩定。

  全氟己酮在鋼瓶內同樣以液態貯存,小空間滅火容量下,一般工作壓力在1.0MPa左右,正常工作壓力在2.5~4.2MPa之間。噴射時,液態全氟己酮因沸點為49.2°C,若采用七氟丙烷簡易噴嘴結構,噴射后將以液態柱狀或直徑大于φ2mm顆粒液態霧狀為主。滅火效果將會較差。全氟己酮滅火劑噴嘴結構,是氣體滅火系統中各類滅火劑噴嘴中最復雜的噴嘴結構。全氟己酮液態滅火劑經噴嘴內部結構,應將液體破碎小于φ2mm細小顆粒液態,在一定壓力作用旋轉噴射下才能快速氣化為氣態,氣化后的潛熱才會較大,才能夠更有效的吸收火場熱量。許多資料闡述和大多數人們認為,在常溫下,全氟己酮也能較快的氣化,且由于其沸點低,更易維持氣態滅火狀態,滅火性能還非常好,這些理念是錯誤的,將會嚴重誤導產品設計、應用,甚至產品不能滅火危險結果。

 

3、鋼瓶內腐蝕性與涂層要求

  七氟丙烷對鋼瓶內的腐蝕性較小,鋼瓶內部通常不會采用耐腐蝕的涂層。鋼瓶充裝過程中,采用抽真空和含水量極小的驅動氣體氮氣,就可預防七氟丙烷其分解產物對鋼瓶和閥門的腐蝕。

  全氟己酮化學穩定性比七氟丙烷要差,對鋼瓶有一定的腐蝕性,鋼瓶內部應有涂層,一般采用環氧酚醛等涂層,才能進一步提高鋼瓶的防腐蝕性和安全性。

目前,全氟己酮鋼瓶有三種類型:

  是獲得 檢驗報告鋼瓶,鋼瓶壁厚較厚,環焊縫為對接焊,有內涂層,單價更高 。

  第二種是鋼瓶有或沒有 檢驗報告,采用七氟丙烷鋼瓶,有內涂層,環焊縫為搭接焊單價中等。

  第三種是采用七氟丙烷鋼瓶,沒有內涂層,單價更便宜 ,將嚴重影響氣體產品的安全性。

  4、產生HF腐蝕性氣體情況

  當七氟丙烷噴射到火災火焰現場,在高溫下會分解產生HF腐蝕氣體,一般來說,在700℃左右的高溫下,經過4~20秒,七氟丙烷才明顯分解產生的HF氣體量相對較多,這對設備和人員都有較大危害,可能會腐蝕電子設備、損傷呼吸道等。

  全氟己酮在500℃火災現場高溫下,經過4~20秒,但產生的HF氣體量遠高于七氟丙烷。

  在實際火災中的情況比較復雜,HF產生量受火災溫度、火焰燃燒表面積、滅火劑噴放量、滅火劑氣化程度、滅火時間等因素的影響有關。綜合各方面條件,噴射滅火劑時間≤10S,滅火時間≤60S,滅火劑經噴嘴立即氣化,使防護區發生火災區域快速達到滅火濃度,實現快速撲滅明火,才能減少HF腐蝕氣體產生。浸漬一定滅火時間后,應及時對防護區通風,將HF腐蝕性氣體排出。


本文標簽:全氟己酮
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