哈龙替代技术的现状与发展.ppt

,哈龙替代技术的现状与发展,技术装备教研室陈智慧,2004-11-18,哈龙灭火剂简介哈龙灭火剂与臭氧层哈龙替代技术的标准几种典型哈龙替代技术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,哈龙替代技术的现状与发展,一、哈龙灭火剂简介,灭火机理,1301：CF3Br1211：CF2ClBr,灭火剂受热分解生成Cl、Br游离基捕捉燃烧反应生成的OH、H、O自由基,化学抑制作用,一、哈龙灭火剂简介,应用特性,灭火不留残渣和残迹，电绝缘性能好灭火速度快，用量省汽化和挥发速度快，释放后的极短时间内迅速达到设计灭火浓度灭火装置占地面积小热稳定性和化学稳定性高，长期贮存不变质毒性低（1301）,1301、1211对正庚烷、正乙烷的惰化浓度,二、哈龙灭火剂与臭氧层,国际公约,消耗臭氧层物质（ozonedepletingsubstance）,1301的ODP值=16，1211的ODP值=4,二、哈龙灭火剂与臭氧层,我国逐步淘汰卤代烷灭火剂的政策,从1994年起，逐年减少卤代烷灭火剂的产量；在2005年，完全停止生产卤代烷灭火剂,三、哈龙替代技术的标准,ODP值(ozonedepletingpotential)小，最好为零GWP值(globalwarmingpotential)小，或无ALT值(atmosphericlifetime)小较好的灭火效能蒸发后不留残渣（洁净）低毒或无毒良好的储存稳定性良好的电绝缘性相对于哈龙1301的容积比小经济合理,四、几种典型哈龙替代技术,卤代烷中的FM-200惰性气体中的IG-541和CO2烟火气溶胶(PGAs)细水雾,FM-200,七氟丙烷或HFC-227ea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1301的8-10倍,Inergen,又称烟烙尽、安必静或IG-541是氮气、氩气和二氧化碳以52：40：8的体积比例混合而成的一种灭火剂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，达到窒息灭火的目的不足：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,二氧化碳,是地球大气成分之一，在常温常压下是一种无色、无味、不导电、化学上呈中性、无腐蚀的气体灭火机理：稀释氧气，起窒息作用，同时还有一定的冷却效果可高压液化储存由于CO2的浓度达到10%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34%的最小设计浓度，因此CO2系统不适于有人环境,PGAs(Pyrotechnicallygeneratedaerosols),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。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；固体颗粒残留物对设备产生腐蚀,细水雾,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，达到物理作用灭火的目的细水雾灭火系统有单流体系统(高压、中压和低压)和双流体系统两个基本类型,五、哈龙替代技术的未来发展,现有哈龙替代技术的改进新型灭火剂的开发,现有哈龙替代技术的改进,冷气溶胶热气溶胶,现有哈龙替代技术的改进,冷气溶胶,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，需通过试验取得最佳设计和应用条件,干粉灭火剂灭火效力与粒子尺寸间的关系,极限粒径：20微米左右,热气溶胶（PGAs）,未来研究方向：PGA灭火装置可能向小型化和管网化发展,小型气溶胶发生装置（Experimentalerosolgenerator）,包覆前后气溶胶灭火剂对铜片腐蚀数据直方图,新型灭火剂的开发,新型卤代烃灭火剂两种或多种灭火剂的协同效应含磷化合物含溴化合物含金属离子/原子的化合物,新型卤代烃灭火剂,Triodide，分子式为CF3I灭火机理：以化学抑制作用为主。灭火所需浓度仅为3.2，灭火速度快，ODP=0.008，GWP5，大气停留时间1天。在灭火时分解形成HF、IF和I2，其卤化雾的酸性值高于哈龙1301。氟化酮美国3M公司生产，商品名Novec1230。无色、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1301和1211。,两种或多种灭火剂的协同效应,卤代烃/N2体系和卤代烃/CO2体系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。卤代烃/干粉悬浮剂体系配方中使用的卤代烃包括：HFC-134a、HFC-125、HFC-227ea（FM-200），它们的ODP值均为零。多种干粉可用于PGA，它们包括聚磷酸铵、磷酸一铵（MAP）、碳酸氢钾和碳酸氢钠等。,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%,两种或多种灭火剂的协同效应,N2:33%1301:3.8%,N2:11.7%+1301:1.3%,N2+1301(90/10%):13%,含磷化合物,目前，NGP(NextGenerationFireSuppressionTechnologyProgram)在含F、P化合物中选出8种正进行合成和测试。这8种含磷化合物中第一类物质挥发性最大，沸点为32，采用杯式燃烧器测得P(OCH2CF3)3的灭火体积浓度为1.9%。,含溴化合物,CH2BrO(CF3)3和CH2BrOCF2H这两种醚在杯式燃烧测试中灭火浓度接近1301，而且大气存活时间非常短。促使化合物在较低大气层降解。NGP已经掌握了一套使卤代烃在大气对流层消除的方法。,含金属离子/原子的化合物,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Fe(CO)5,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及销毁技术的研究,六、目前哈龙替代技术领域的几项工作,哈龙银行：总体管理，哈龙的回收、存储、精制、销毁以及定期限量供给该区必要场所所需的精品哈龙,1FY2000AnnualReport.NextGenerationFireSuppressionTechnologyProgram(NGP).2FY2002AnnualReportNextGenerationFireSuppressionTechnologyProgram(NGP).3HalonOptionsTechnicalWorkingConference,12th.Proceedings.HOTWC2002.April30-May2,2002.4NextGenerationFireSuppressionTechnologyProgram.FY1999AnnualReport.5NextGenerationFireSuppressionTechnologyProgram:FY2002Progress.6NextGenerationFireSuppressionTechnologyProgram:FY2003Progress.7NextGenerationFireSuppressionTechnologyProgram(NGP):TechnicalHighlights.8ProgressUnderTheNextGenerationFireSuppressionTechnologyProgram(NGP)InFY2000.9ProgressUndertheNext-GenerationFireSuppressionTechnologyPro