關(guān)于全氟己酮、七氟丙烷兩類滅火介質(zhì)滅火產(chǎn)品主要技術(shù)與滅火性能特點(diǎn)、區(qū)別、場(chǎng)所大小應(yīng)用要點(diǎn)探討（部分）

一、概述

　　七氟丙烷氣體滅火產(chǎn)品自20世紀(jì)90年代引入我國(guó)，近十年來(lái)，我國(guó)七氟丙烷滅火藥劑平均每年銷售量在2.6萬(wàn)噸左右，累計(jì)二十年來(lái)，七氟丙烷氣體滅火產(chǎn)品產(chǎn)值突破400億元以上，占國(guó)內(nèi)氣體滅火市場(chǎng)約70%左右，占全球市場(chǎng)的38%左右。

　　全氟己酮滅火劑于2001年在美國(guó)首先作為滅火劑使用，隨后逐漸進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)。近幾年來(lái)，隨著我國(guó)鋰電池新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，在小空間鋰電池滅火領(lǐng)域得到快速發(fā)展，全氟己酮滅火藥劑近兩年來(lái)，每年銷售量達(dá)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(chǎng)所增長(zhǎng)的趨勢(shì)，一旦較大空間氣體滅火場(chǎng)所的擴(kuò)大采用，全氟己酮滅火劑增長(zhǎng)速度將會(huì)較為可觀。

　　隨著《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)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(kāi)始執(zhí)行2024年生產(chǎn)銷售額度，五年后遞減10%，第二個(gè)五年遞減30%，到2040年遞減50%，2045年遞減80%。這是因?yàn)槠叻樵诟邷胤纸鈺r(shí)會(huì)產(chǎn)生氫氟酸(HF)等腐蝕氣體，對(duì)設(shè)備和人員有一定危害，關(guān)鍵是全球變暖潛值(GWP=2050)相對(duì)較高，而全氟己酮具有良好的環(huán)保性能，全球變暖潛值(GWP=1)極低。也就是說(shuō)全氟己酮滅火劑在大氣中排放后，留存時(shí)間為5天，而七氟丙烷滅火劑在大氣中的留存時(shí)間31年左右，這意味著即使七氟丙烷滅火劑現(xiàn)在停止排放，仍會(huì)在未來(lái)幾十年內(nèi)持續(xù)影響全球氣候變化。

　　在“碳達(dá)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(chǎng)所，是氣體滅火領(lǐng)域較理想的滅火介質(zhì)之一。

　　在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)方面，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定了全氟己酮滅火劑ISO14520-5:2016全球技術(shù)框架標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)還有待進(jìn)一步修改與完善，此標(biāo)準(zhǔn)被美國(guó)NFPA2001標(biāo)準(zhǔn)采納，全氟己酮成為哈龍?zhí)娲返闹饕x擇之一。我國(guó)也在積極推進(jìn)相關(guān)該標(biāo)準(zhǔn)的制定與完善工作，目前《全氟己酮滅火劑》 標(biāo)準(zhǔn)已由應(yīng)急管理部歸口上報(bào)及執(zhí)行中，該產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、施工驗(yàn)收規(guī)范行業(yè)已制定了團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，還有待進(jìn)一步修改、完善、提高，目前還沒(méi)有像七氟丙烷滅火劑那樣完善成熟的標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)體系。

　　綜合上述情況，通過(guò)近幾年對(duì)全氟己酮?dú)怏w滅火產(chǎn)品市場(chǎng)應(yīng)用關(guān)注，參入該全氟己酮滅火劑不同類型產(chǎn)品研發(fā)與滅火試驗(yàn)，與專家和同仁們廣泛交流，發(fā)現(xiàn)全氟己酮滅火劑實(shí)際滅火性能、腐蝕、有毒性與網(wǎng)絡(luò)上宣傳的相差較大，為了使全氟己酮?dú)怏w滅火產(chǎn)品不重蹈氣溶膠滅火裝置產(chǎn)品現(xiàn)象，本人認(rèn)為有必要寫這篇文章，為同仁們?cè)诋a(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范制定、產(chǎn)品設(shè)計(jì)與選擇、施工與驗(yàn)收及維護(hù)保養(yǎng)等方面，可供大家參考和探討。促進(jìn)氣體滅火產(chǎn)品的合理應(yīng)用，提高消防安全保障水平，作出一點(diǎn)貢獻(xiàn)。

二、七氟丙烷、全氟己酮?dú)怏w滅火介質(zhì)與產(chǎn)品主要特點(diǎn)與區(qū)別

1、物理性能與滅火濃度

　　七氟丙烷是在常溫常壓下無(wú)色、幾乎無(wú)味、不導(dǎo)電的氣體，液體密度為1.41g/ml，但其沸點(diǎn)為-16.4℃，極低，只能用于全淹沒(méi)滅火環(huán)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(wú)色透明的液體，液體密度為1.60g/ml，但其沸點(diǎn)為49.2℃，較高，難易氣化，較大空間場(chǎng)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(méi)滅火，又可用于局部滅火場(chǎng)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(hù)區(qū)內(nèi)，因液體密度大，全氟己酮的實(shí)際使用重量，比七氟丙烷的使用重量多，藥劑和設(shè)備成本均比七氟丙烷氣體滅火產(chǎn)品高。

2、貯存與氣化情況

　　七氟丙烷貯存在鋼瓶?jī)?nèi)時(shí)呈液態(tài)，工作壓力一般在2.5MPa~4.2MPa之間。當(dāng)從噴嘴中噴射出來(lái)時(shí)，液態(tài)的七氟丙烷將迅速氣化為氣態(tài)，吸收大量熱量，降低周圍溫度，同時(shí)稀釋氧氣濃度，達(dá)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(wěn)定。

　　全氟己酮在鋼瓶?jī)?nèi)同樣以液態(tài)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(shí)，液態(tài)全氟己酮因沸點(diǎn)為49.2°C，若采用七氟丙烷簡(jiǎn)易噴嘴結(jié)構(gòu)，噴射后將以液態(tài)柱狀或直徑大于φ2mm顆粒液態(tài)霧狀為主。滅火效果將會(huì)較差。全氟己酮滅火劑噴嘴結(jié)構(gòu)，是氣體滅火系統(tǒng)中各類滅火劑噴嘴中最復(fù)雜的噴嘴結(jié)構(gòu)。全氟己酮液態(tài)滅火劑經(jīng)噴嘴內(nèi)部結(jié)構(gòu)，應(yīng)將液體破碎小于φ2mm細(xì)小顆粒液態(tài)，在一定壓力作用旋轉(zhuǎn)噴射下才能快速氣化為氣態(tài)，氣化后的潛熱才會(huì)較大，才能夠更有效的吸收火場(chǎng)熱量。許多資料闡述和大多數(shù)人們認(rèn)為，在常溫下，全氟己酮也能較快的氣化，且由于其沸點(diǎn)低，更易維持氣態(tài)滅火狀態(tài)，滅火性能還非常好，這些理念是錯(cuò)誤的，將會(huì)嚴(yán)重誤導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、應(yīng)用，甚至產(chǎn)品不能滅火危險(xiǎn)結(jié)果。

3、鋼瓶?jī)?nèi)腐蝕性與涂層要求

　　七氟丙烷對(duì)鋼瓶?jī)?nèi)的腐蝕性較小，鋼瓶?jī)?nèi)部通常不會(huì)采用耐腐蝕的涂層。鋼瓶充裝過(guò)程中，采用抽真空和含水量極小的驅(qū)動(dòng)氣體氮?dú)?，就可預(yù)防七氟丙烷其分解產(chǎn)物對(duì)鋼瓶和閥門的腐蝕。

　　全氟己酮化學(xué)穩(wěn)定性比七氟丙烷要差，對(duì)鋼瓶有一定的腐蝕性，鋼瓶?jī)?nèi)部應(yīng)有涂層，一般采用環(huán)氧酚醛等涂層，才能進(jìn)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：

　　 種是獲得 檢驗(yàn)報(bào)告鋼瓶，鋼瓶壁厚較厚，環(huán)焊縫為對(duì)接焊，有內(nèi)涂層，單價(jià)更高 。

　　第二種是鋼瓶有或沒(méi)有 檢驗(yàn)報(bào)告，采用七氟丙烷鋼瓶，有內(nèi)涂層，環(huán)焊縫為搭接焊單價(jià)中等。

　　第三種是采用七氟丙烷鋼瓶，沒(méi)有內(nèi)涂層，單價(jià)更便宜 ，將嚴(yán)重影響氣體產(chǎn)品的安全性。

　　4、產(chǎn)生HF腐蝕性氣體情況

　　當(dāng)七氟丙烷噴射到火災(zāi)火焰現(xiàn)場(chǎng)，在高溫下會(huì)分解產(chǎn)生HF腐蝕氣體，一般來(lái)說(shuō)，在700℃左右的高溫下，經(jīng)過(guò)4~20秒，七氟丙烷才明顯分解產(chǎn)生的HF氣體量相對(duì)較多，這對(duì)設(shè)備和人員都有較大危害，可能會(huì)腐蝕電子設(shè)備、損傷呼吸道等。

　　全氟己酮在500℃火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)高溫下，經(jīng)過(guò)4~20秒，但產(chǎn)生的HF氣體量遠(yuǎn)高于七氟丙烷。

　　在實(shí)際火災(zāi)中的情況比較復(fù)雜，HF產(chǎn)生量受火災(zāi)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(shí)間等因素的影響有關(guān)。綜合各方面條件，噴射滅火劑時(shí)間≤10S，滅火時(shí)間≤60S，滅火劑經(jīng)噴嘴立即氣化，使防護(hù)區(qū)發(fā)生火災(zāi)區(qū)域快速達(dá)到滅火濃度，實(shí)現(xiàn)快速撲滅明火，才能減少HF腐蝕氣體產(chǎn)生。浸漬一定滅火時(shí)間后，應(yīng)及時(shí)對(duì)防護(hù)區(qū)通風(fēng)，將HF腐蝕性氣體排出。