常见气体灭火系统工程应用浅论

气体灭火系统是指以液化气体或非液化气体作为灭火介质的灭火系统。自1900年世界上第一套哈龙104(四氯化碳)灭火系统问世至今，气体灭火系统已经走过了一个多世纪，现已在工业和民用建筑中得到广泛应用，成为保护计算机房、通信机房、发电机房、变配电室及贵重精密设备贮藏间、档案馆、图书馆等场所的主力军，成为人类同火灾作斗争的强有力的武器。

在1996年之前，我国气体灭火系统以卤代烷1211、1301和高压二氧化碳灭火系统为主。随着联合国《蒙特利尔国际公约》的制定，以及我国1996年颁布实施《中国消防行业哈龙整体淘汰计划》以后，哈龙替代品和替代技术研究迅速发展，短短几年，低压二氧化碳、七氟丙烷、混合气体IG 541(以下简称IG 541)、气溶胶、三氟甲烷等气体灭火系统相继出现。种类繁多的气体灭火系统给用户带来了更多的选择余地，同时也给消防监督管理和用户选择产品带来一定难度。本文就目前常见的几种气体灭火系统的特点、应用场合、系统选择原则等方面做一分析，希望能给消防设计部门、用户、消防管理部门提供参考。

1 常见气体灭火系统性能比较

目前市场上常见的气体灭火系统主要有以下几种：卤代烷1301、高压二氧化碳、低压二氧化碳、七氟丙烷、IG 541、三氟甲烷、气溶胶灭火系统。本文将从灭火效果、环保性能、对保护对象的安全性、对人员的安全性、工程造价、技术成熟程度六个方面对上述七种气体灭火系统展开比较。

1．1 灭火效果

灭火效果一般从灭火浓度和灭火速度两个方面进行衡量，灭火机理是决定灭火浓度和灭火速度的主要因素。根据燃烧理论分析，灭火分物理方式和化学方式，物理灭火又分为：窒息、冷却、隔离燃烧物三种方式；化学灭火主要是指灭火剂通过化学催化作用和化学净化作用大量扑捉、消耗火焰中的自由基，抑制燃烧的链式反应，化学灭火浓度低、速度快。

上述7种灭火系统，卤代烷1301、七氟丙烷、三氟甲烷、气溶胶均以化学灭火方式为主，其中卤代烷1301、七氟丙烷、三氟甲烷属液化气体，喷放时对着火区有一定的冷却作用，同时三氟甲烷对稀释氧浓度作用也比较明显，气溶胶喷放产生的大量惰性气体对稀释氧浓度有一定的作用。高、低压二氧化碳、IG 541均是以物理方式灭火，其中高、低压二氧化碳有窒息和冷却两种作用，低压二氧化碳冷却作用更加明显，IG 541仅以稀释防护区氧气浓度的窒息作用实施灭火。灭火效果对比见表1。

1．2 环保性能

上述7种灭火系统，除卤代烷1301为联合国环境署限制使用外，其余六种系统均被列入允许使用环保产品。目前国际上衡量环保性的主要指标是对臭氧耗损潜能值(ODP)、温室效应值(GWP)、大气中的存活寿命(ALT)。从保护臭氧层的角度考虑，首先要求所使用的灭火剂ODP值小于0.05或为0，其次要求GWP和ALT值越小越好。

表1 灭火效果对比

七氟丙烷、三氟甲烷虽然ODP值为0，但GWP值较高、大气存活寿命也比较长，有一定温室效应影响，而且与二氧化碳一起被京都会议决议《气候变化框架公约》纳人受控范畴，但由于其灭火剂用量很少，整体环境影响不大，没有引起人们过多的关注。二氧化碳是引起全球环境温室效应的最大元凶，灭火剂作为温室气体自身环保性能较差。气溶胶虽然上述三个指标很好，但由于喷放时会分解产生部分有毒气体，同时产生的大量固体微粒对环境造成一定程度的污染。IG 541灭火剂由氮气、氩气和少量二氧化碳气体组成，受热不会发生分解，灭火剂来源于大气，又释放回归于大气，对环境没有任何影响，称得上是真正的“绿色”环保产品。环保性能对比见表2。

表2 环保性能对比