核电消防系统常用灭火剂及其危险性浅析

2018-05-28

消防界(电子版) 2018年8期

调查表明，核电站最大的危险源自火灾，火灾可对核安全构成直接威胁。灭火系统作为消防管理的重要组成部分，发挥着重要的作用，而灭火剂是灭火系统的核心，应充分了解其灭火机理及自身潜在的危险性，对火灾事故救援及防止因此造成二次伤害具有重要意义。因此，灭火设施设备作为灭火工具，除应定期检查检测外，部分具备危险品性质的灭火剂，特别是气体灭火剂，作为灭火系统的核心部分其自身固有危险性应给予高度的重视。

一、消防系统常用灭火剂及其危险性

1.水灭火系统

水是最廉价的灭火剂，储备丰富，易于获取，其灭火过程和本身对环境及人体无危害性。用水作为灭火剂的系统主要包括消火栓系统及自动喷水灭火系统等。

2.气体灭火系统

气体灭火系统用于电气灭火、防火、防火、液固表面火线，可切断燃气火源。气体灭火系统化学稳定性好、腐蚀性低、低毒且不导电，蒸发后不留下痕迹。

（1）二氧化碳灭火系统

二氧化碳灭火原理首先是窒息，其次是冷却。在常温常压条件下为气相，当密封在高压气瓶中时，温度低于临界温度31.4度时，它在气体和液体中共存。灭火过程中，CO2从储存钢瓶释放，压力突然下降，使它从液体到气体并稀释空气中的氧含量，达到窒息的作用。当二氧化碳释放时，温度快速下降，并形成细小的干冰颗粒。干冰升华带走周围热量，从而冷却燃烧物。

危险特性：二氧化碳灭火剂浓度过高时，在密闭空间可使人窒息；600v以上电压可击穿二氧化碳，使其导电。

（2）七氟丙烷灭火系统

七氟丙烷是卤代烷的一种，灭火作用主要冷却、窒息作用。七氟丙烷是一种不导电且无色无味的气体，在一定压力下呈液体状态。七氟丙烷释放后不含油状或颗粒物，不破坏精密设备，也不污染环境。液态灭火剂被喷射至着火区后迅速蒸发成气体，带走大量热量，降低区域温度。此外，七氟丙烷由大分子构成，分子中化学键断裂同时需要吸收大量能量。在七氟丙烷保护区内降低氧气浓度，从而降低燃烧速度，具有窒息作用。

危险特性：七氟丙烷具有窒息效果，灭火剂本身及其分解产物对人体有毒。核电站使用时在厂房入口均有七氟丙烷气体灭火系统提醒，系统触发时具有声光报警功能，需要在30s内撤离房间。

（3）IG-541混合气体灭火系统

IG-541是指由氮气、氩气及二氧化碳按照5:4:1比例混合而成的气体灭火剂，主要作用是窒息。IG-541无毒、无色、无味、无腐蚀性和导电性，不与绝大多数材料反应，是一种理想的灭火剂。

危险特性：IG-541可以减少空气中的氧气浓度并提高二氧化碳浓度，浓度过大可以造成窒息。

（4）热气溶胶灭火系统

热气溶胶灭火原理主要为冷却、化学抑制和窒息。发生火灾时，电子气化启动器发生氧化还原反应，产生大量水蒸气、惰性气体、和固体颗粒，形成冷凝型灭火气雾剂。其主要成分为氮气、少量二氧化碳、固体颗粒、金属盐等。热气溶胶灭火系统由于其电启动的启动方式、设置场所限制（不得设置在商业、饮食服务、娱乐等人员密集场所；有爆炸危险性的场所及有超净要求的场所）和场地设置要求等，并未被广泛应用。

危险特性：惰性气体可以导致窒息，微量固体颗粒具有低毒性。

（5）卤代烷灭火系统

卤代烷一般指1211（CF2ClBr）、1301（CF3Br），主要灭火原理为化学抑制及窒息作用。卤代烷是一种低沸点的液化气体，具有灭火能力强、灭火速度快、不导电、耐贮存、腐蚀性小、不污染被保护物、绝缘性能好等一系列优点，曾广泛用于防护电于计算机房、通讯中心、贵重仪器设备室、珍贵文物、资料、图书及档案库房等。

危险特性：在空气中不发生燃烧爆炸，本身具有低毒性，受高热分解，放出有毒的氟、氯、溴化物的烟气；若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险；系统控制一般不超过10s。由于氯、溴对臭氧层有破坏性，随着灭火剂的不断升级已逐渐被淘汰。

3.泡沫灭火系统

泡沫灭火系统主要是隔离、辐射热阻隔、吸热冷却作用。作用原理为通过机械作用，将灭火剂、水和空气混合产生泡沫用于灭火。具有灭火效率高及无毒的优点。

危险特性：泡沫灭火系统泡沫液主要是蛋白、氟蛋白、水成膜、成膜氟蛋白，配比在3%或6%，危险性较低，一般均为系统性使用。

4.干粉灭火系统

干粉灭火系统主要作用化学抑制、隔离、冷却与窒息。干粉灭火系统是由存储于罐体中的干粉通过管道输送至固定喷嘴上，由喷嘴释放干粉。干粉灭火剂是由基料及润滑剂、少量防潮剂混合后一起研磨形成的微小颗粒，灭火剂为干燥而且易于飘散的固体粉末。

危险特性：干粉喷射后不易扩散至整个房间，对于精密设备及仪器，会留下残渣，具有一定的窒息风险。