制药工业洁净区域消防的特殊性与超细干粉灭火（洁净）装置的应用

周建民 张 涛 李 建 周云瑞 张 鑫

（1.山东国泰科技有限公司，山东泰安271000；2.广州消防支队，广东广州510000）

0 引言

制药工业是关系到国计民生的重要产业，是培育发展战略性新兴产业的重点领域，主要包括化学药、中药、生物制药等。医药工业在保护和增进人民健康、应对自然灾害和公共卫生事件、促进经济社会发展等方面发挥了重要作用。

随着制药工业的快速发展，国家对消防管控也日益重视，制药工业的消防工作也是SMP的检查内容，特别是在国家药品监督管理局实行新版GMP以来，大部分制药企业都新建或改建了厂房并购入了新设备，使硬件得到了提升，但其洁净区域内的消防措施，主要仍停留在采用消防栓、活动式干粉灭火和泡沫灭火技术上，远未达到消防管控的目的，呈现出现代厂房设施与现代消防要求不匹配的局面。例如，大部分B级洁净区域考虑到染菌因素，均不采用自动喷淋灭火系统，导致此区域成为消防盲区，且现在制药工业的B级洁净区域比原来有所扩大，这不得不引起人们思考。

1 制药工业洁净区域消防的特殊性

目前，我国正在推行新版GMP认证，不仅要满足对厂房洁净度的要求，也需要满足消防的相关规范要求。基于制药工业洁净厂房内有大量的原料、辅材、药包材、贵重的设备、精密仪器等，投资建设昂贵。另外，制药生产的工艺复杂，生产过程中使用多种化学危险物品，引发火灾危险性较大，危及操作人员生命安全和财产安全，一旦发生火灾，损失严重。制药工业洁净区域消防的特殊性主要体现在：

（1）制药工业洁净厂房的生产工艺中经常使用各种易燃、易爆化学危险物品，且本身化学反应也有燃烧爆炸危险，如使用环氧乙烷、酒精、煤气、活性镍、钯炭等极易引起燃烧的物品，制剂工艺中的火焰法和环氧乙烷法灭菌引发的火灾危险性都较大。

（2）建筑或装修材料采用易燃材料。由于洁净厂房的特殊需求，加之很多新型复合材料的使用，建设单位缺乏消防知识，有些一旦选用了有机复合材料或彩钢板加泡沫（聚苯烯），无疑就增加了火灾荷载，这些材料燃烧后，又会产生大量的有毒气体。

（3）制药洁净厂房由于需要满足洁净度的相关要求，通常密封性好。倘若发生火灾后，有毒高温烟气不易及时扩散，甚至会使轰燃提前发生。如无菌药品生产区域存有大量消毒剂（如酒精），火灾中发生轰燃是不可避免的。

（4）不能满足人员疏散的要求。制药洁净区域必须设置多个更衣、清洁、消毒等房间，且为了确保洁净度，达到控制房间压差的目的，房间之间的开启通常采用联锁方式，人员疏散极为困难。虽然洁净区域均设置了安全门，但是由于设备联线时操作人员普遍在不同位置，火灾时经单一安全门疏散人员极为困难。

（5）洁净区域所用大量无纺布、PE袋在火灾中产生毒气，包装区域的纸盒、纸板箱等大量可燃物品均增加了火灾危险性。

2 现有灭火方式在制药工业洁净区域应用的利弊

2.1 气体灭火

气体灭火系统主要是二氧化碳或七氟丙烷窒息灭火，气溶胶分为有管网与无管网，用于洁净环境怕水的配电间、档案室、储油间等。其特点是占地面积小，效率高，但造价高。

由于洁净车间是全封闭的，会使人窒息和中毒，因此洁净区域不适宜用CO2和惰性气体。这类灭火装置喷出的温度太低，若不是专业的人员操作，一旦误喷到人身上甚至会导致冻伤。二氧化碳灭火器只是适用于：扑救B类火灾（如煤油、柴油、原油、甲醇、乙醇、沥青、石蜡等火灾）；扑救C类火灾（如煤气、天然气、甲烷、乙烷、丙烷、氢气等火灾）；扑救E类火灾（物体带电燃烧的火灾）。

洁净区域一般面积较大，需要快速换气，而且需有工作人员24h监控，也不太适合气体淹没式灭火系统。此外，这类灭火器占据洁净空间大，管线的多处铺设对保证洁净度不利，检查频率高，更换周期短，增加了管理成本。

在设有贵重设备、仪器的房间设置固定灭火设施时，不应采用二氧化碳和卤代烷1211以及能导致人员窒息的灭火剂。同时，这类灭火方式受系统管道压力的限制。

2.2 水喷淋自动灭火

水喷淋系统适用于A类固体火灾。水喷淋自动灭火系统主要用水喷淋降低着火点及窒息灭火，其适用于一般公共场地不怕水的场区或场所，其造价低，应用广。

自动灭火系统在仓储区域和原料区域可设置预作用自动喷水灭火系统，但在洁净区域不宜设置，特别是B级区域有无菌要求，水喷淋系统中的自来水会引起微生物的滋生，加之多处管线铺设对保证洁净度不利，因此自动喷淋灭火系统会造成二次污染。

2.3 泡沫灭火

泡沫灭火适用于扑救一般的B级火灾，如各种油类火灾、木材、纤维、橡胶等固体可燃物火灾，也适用于A类火灾，但不适用于B类中的液体水溶性可燃、易燃物质的火灾，如醇、酯、醚、酮等，也不适用于扑救带电设备及C类、D类火灾。

泡沫灭火系统利用泡沫液降低着火点及隔离窒息灭火，适用于大型设备间、油库等场所。然而，由于洁净区域相对封闭，加之操作人员较多，泡沫灭火中泡沫的主要成分是干燥二氧化碳，也就是俗称的干冰，因此在洁净区域使用泡沫灭火容易导致人员窒息。同时，这类灭火装置为管网方式安装，占据洁净空间大，多处管线铺设对保证洁净度不利。

2.4 超细干粉灭火

超细干粉灭火装置里面充装的是超细干粉灭火剂，是一种干燥、流动性好的微细固体粉末，粒径小于10μm，主要由能灭火的基料（90%以上）和防潮剂、流动促进剂、防结块剂等组成，具有灭火高效、成本低和环境友好等优点。超细干粉灭火剂表面积大，有利于扩散、吸附，使得灭火效率大大增强。实践表明，其灭火效率是哈龙灭火剂的4倍，是国际公认的哈龙替代品。

超细干粉灭火剂既适用于相对封闭的空间全淹没应用灭火，又适用于开放场所局部淹没应用灭火。灭火速率是水系灭火剂的40倍，灭火效率是目前使用的普通ABC干粉灭火剂的6～10倍，是哈龙灭火剂的4倍，是七氟丙烷灭火剂的10～12倍，且灭火后不留痕迹。超细干粉灭火对洁净区域的设备和人员的损害是最低的，甚至对于设备的保存完好率超过99%。

超细干粉灭火装置可分为手持控制与自动控制2种，其中，自动控制型的超细干粉灭火装置（可称为洁净灭火器）安装于洁净区域的顶部，且为无管网方式安装，喷射方式为垂直喷射，不占据洁净空间。

2.5 国内外灭火技术综合比较

国内外灭火技术综合比较如表1所示，可看到超细干粉灭火在众多灭火技术上的优势。

表1 国内外灭火技术综合比较

3 超细干粉灭火装置（洁净灭火器）在洁净区域的应用

一般而言，一个完整的消防系统应包括控制主机、报警探头、手动报警器、声光报警器、防火阀、排烟机、灭火设备等，并且这些设施必须只有时时在线联动，才能保证既有报警功能，又有自动灭火功能，并可以在检测到火灾信号情况下自动启动相应联动系统，发出报警信号，如声光报警，警示工作人员撤离，关闭危险区域空调，关闭危险区域风管防火阀，以切断通过风管蔓延的火势，打开排烟风机进行排烟，切断危险区域电源，启动灭火装置进行自动灭火，甚至可以直接向消防中心报警求援。

医药洁净厂房是有特殊要求的，特别是B级区域，由于无菌法规要求，必然会出现有些设计与现行消防规范相矛盾的地方。因此，在严格遵守规范的同时，应考虑其无菌性，在确保洁净度前提下进行性能化设计，才能解决洁净厂房的使用与火灾的安全防范之间的矛盾。山东国泰科技有限公司研发生产的超细干粉灭火装置恰好能有效解决上述矛盾。

山东国泰科技有限公司研发生产的超细干粉灭火装置是采用军工技术，把航天技术有效地应用在消防技术上的新一代消防产品。产品遵循“快速响应，早期抑制，高效灭火，绿色环保”的理念，具有先进的驱动技术、高效的灭火能力、新颖的外形设计、便捷的安装方式、长效的存储时间、环保节能和应用场所广泛等特点，灭火剂采用优质ABC超细干粉，能够扑灭A、B、C类和电气火灾。

超细干粉灭火装置由不锈钢制外壳、内装置燃气发生器、ABC超细干粉灭火剂组成。灭火装置的下部喷口用铝薄膜封闭，当灭火装置接到启动信号时，产气剂被激活，壳体内气体迅速膨胀，壳体内部压力增大，将下喷口铝膜冲破，干粉灭火剂向保护区域快速喷射并迅速向四周弥漫，形成全淹没灭火状态，火焰在干粉灭火剂的物理和化学双重作用下被扑灭。

山东国泰科技有限公司研发生产的超细干粉灭火装置具有以下特点：（1）不需铺设大量管线，不会产生微生物滋生的可能性；（2）不锈钢材质，外形设计美观，无死角，易清理，符合GMP要求；（3）采用快速连接结构，安装方便，维护简便，其安装如图1所示；（4）属于无水无压消防，对保护物品和现场不会产生二次损害；（5）操控方式多样，可实现现场手动启动和联动启动；（6）垂直喷射，控制简单，灭火效果好；（7）快速启动，瞬间灭火。

图1 安装示意图

超细干粉灭火装置应用在医药工业洁净区域内，既可以与火灾自动报警系统联动，又可以直接检测火灾信号，遇火能瞬间自动启动，迅速将火扑灭。特别是对无人值守的易燃易爆储存场所实行全天候自动监控，能够在火灾初期就将火扑灭。

4 超细干粉灭火装置（洁净灭火器）的研究成果

山东国泰科技有限公司是国家高新技术企业、中国安全生产协会会员单位、中国消防协会会员单位，拥有中国消防协会信用等级评价二级资质、消防设计施工一体化二级资质，是中国专利山东明星企业，拥有山东省安全避险工程技术研究中心、特种消防灭火技术研究所及全淹没消防灭火实验室。公司致力于高科技安全产品的研发制造，重视产、学、研合作，与中国科技大学、山东大学、公安部上海消防研究所等建有科研合作关系。曾获得山东省科技进步奖、泰安市科技进步奖。公司通过了ISO9001：2008国际质量体系认证。公司建成的国内首条年生产能力达到20万发的超细干粉/干粉灌装生产线，解决了业内超细干粉大批量自动灌装的难题，为超细干粉/干粉灭火装置的普及提供了保障。

山东国泰科技有限公司研发生产的悬挂式干粉灭火装置（洁净灭火器）取得了国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心（即公安部天津消防研究所）的型式检验报告。防爆型悬挂式干粉灭火装置经国家石油和化学工业电气产品防爆质量监督检验中心检验，已取得国家专利和防爆合格证，符合cGMP认证和SMP消防验收标准管理规程。同时，该灭火装置也获得了多项专利。

5 结语

解决医药工业洁净区域的消防安全问题，在强化人员的消防意识、健全消防安全组织、完善洁净区域的基础设施的同时，选择高科技、合适安全的灭火产品往往能收到事半功倍的效果，超细干粉灭火装置是消防行业的新一代高效、快速、无次生危害的高科技灭火产品，在各行各业表现出独特的灭火效果，尤其在各种洁净区域和机房的应用中，弥补了其他灭火方式的不足之处。