氣體滅火技術及其發展研究

王帥 武杰

【摘 要】隨著經濟的飛速發展和科學技術的不斷進步，建筑日趨復雜的使用功能使得火災隱患逐年增多，做好建筑消防工作意義重大，建筑中的各種現代化設備對滅火劑提出了越來越高的要求，其中氣體滅火劑可以撲滅可燃氣體、可燃液體、電器等火災，氣體滅火劑被廣泛應用于消防活動。本文闡述了氣體滅火技術的原理，分析了各種氣體滅火技術的滅火原理，探討了氣體滅火技術在未來的發展趨勢。

【關鍵詞】氣體滅火技術 原理 技術分析 發展趨勢

水是傳統滅火過程中的主要滅火介質，水具有良好的滅火性能且使用成本低廉，但是水作為滅火劑容易破壞物體，因此水作為滅火劑來使用具有巨大的局限性，隨著科學技術的不斷發展，水作為滅火介質已經難以滿足建筑滅火的全部需求，此時應用范圍更廣的氣體滅火劑有著廣闊的發展空間，加強對氣體滅火技術的研究，有利于提高消防能力，有利于確保居民的日常生活和工業的正常生產。

1氣體滅火技術原理

1.1 燃燒原理

燃燒必須同時具備燃料、氧化劑、不受控制的鏈反應、足夠的溫度這四大要素，缺一不可，如果缺少了其中任何一個要素，燃燒都無法進行下去，因此可以從這四個要素著手，通過采取隔絕燃料、隔絕氧化劑、打破不可控制的鏈反應、降低溫度等措施來達到滅火效果，充分滿足建筑滅火的需求。

1.2 氣體滅火原理

氣體滅火技術也需要從破壞燃燒四要素方面著手以達到滅火效果，氣體滅火包含物理滅火和化學滅火這兩種不同的方式。物理滅火一般需要大量的滅火劑，降低著火區域的溫度，盡可能減少著火區域氧氣的含量，隔離燃料等方式使火災現場的火被撲滅，達到較好的滅火效果。化學滅火所需要的滅火劑劑量較小，可以利用化學劑直接參與燃燒化學反應，通過破壞燃燒過程中不可控制的化學鏈反應，從而達到滅火的效果。氣體滅火系統是一種以液化氣體或非液化氣體作為滅火介質的滅火系統，氣體滅火系統主要依靠滅火介質的物理作用或化學作用來達到滅火效果，可以通過氣體滅火介質實現窒息、隔離、冷卻從而進行物理滅火，也可以通過化學反應抑制燃燒進行化學滅火。氣體滅火系統在電器火災中的滅火效率最為顯著，在撲滅其他火災如固體表面火災、液體火災、氣體火災等火災效果較為令人滿意。

2 氣體滅火技術的主要類型

2.1 二氧化碳滅火技術

二氧化碳滅火技術是使用范圍最廣的一種氣體滅火技術，最早在西方發達國家之間推廣使用，后來逐漸在全世界范圍內普及使用。二氧化碳氣體具有密度大、易液化、易儲存、性能穩定、不導電、無腐蝕性等特點，因此二氧化碳滅火技術被廣泛應用于建筑滅火領悟，是重要的氣體滅火技術之一。二氧化碳滅火技術屬于物理滅火范疇，主要通過二氧化碳的窒息作用和冷卻作用來實現滅火，液態的二氧化碳會立即氣化產生大量的二氧化碳氣體，從而排除燃燒區域的空氣并附著在燃燒氣體的表面，降低燃燒區域的氧濃度，二氧化碳的窒息作用能快速滅火。另外液態二氧化碳氣化時會吸收大量的熱量從而降低燃燒區域的溫度，從而體現二氧化碳的部分冷卻作用。二氧化碳滅火系統由滅火劑儲瓶、單向閥、匯集管、安全裝置、減壓裝置、選擇閥、管網、噴頭等部分組成，二氧化碳氣體滅火系統是當前唯一可以局部應用的氣體滅火系統，是保護敞開場所的重要滅火設備。由于二氧化碳氣體的排放有可能會加劇全球溫室效應，因此二氧化碳滅火技術的廣泛應用并不符合環保理念，隨著科技的進一步發展，更加清潔環保的氣體滅火劑會逐漸取代二氧化碳氣體滅火劑。

2.2 惰性氣體滅火技術

惰性氣體滅火技術也屬于物理滅火范疇之一，惰性氣體滅火原理與二氧化碳氣體滅火原理相同，也是通過降低燃燒區域氧氣濃度來撲滅火災。惰性氣體是一種較為環保的滅火介質，它的物理性質和化學性質都十分穩定，不會在高溫下燃燒，不會與其他物質發生化學反應，也不會助燃，對環境無污染，對人體無毒副作用。惰性氣體滅火系統中最具代表性的滅火劑是一種以氮、氬為主要成分并含有少量二氧化碳的混合氣體，這種混合氣體也被稱為煙烙盡，在惰性氣體滅火系統中，滅火劑以氣態儲存，儲瓶占用空間較大，惰性氣體滅火系統較高的壓力也增加了設備和管網的造價成本，因此惰性氣體滅火系統的初期投資金額要比其他氣體滅火系統高。

2.3 氣溶膠滅火技術

氣溶膠滅火技術中的滅火劑是一種由氧化劑、還原劑、粘合物結合成的固體狀態化學物質，氣溶膠滅火技術是煙火型滅火技術，也是一種物理滅火方式。氣溶膠滅火技術主要依靠滅火劑參與燃燒從而產生大量的固體微粒、金屬氧化物、部分氣體從而形成分散度高、濃度高的氣溶膠，長時間附著在可燃物表面，從而達到快速滅火的效果。

2.4 含氟氣體滅火技術

三氟甲烷和七氟丙烷是含氟氣體滅火系統的主要滅火劑，都是較為環保的滅火氣體。含氟氣體滅火技術中的滅火劑以氣態儲存，在液態下釋放，在高溫中的分解產物會大量消耗燃燒物質中的活性基，阻斷不可控制的化學鏈從而達到滅火效果，含氟氣體滅火技術是一種化學滅火方式。三氟甲烷自身的飽和蒸汽壓力較高，氣體密度較小，不需要氮氣加壓，是適用于寒冷地區的滅火技術，能滿足不同高度保護空間的需求。七氟丙烷是一種不導電、密度較大、較環保的氣體，在常溫下呈氣態，七氟丙烷可在常溫常壓下全部揮發，氣體自身飽和蒸汽壓較低，因此需要氮氣加壓，保護區域有限，多應用于通訊機房和電子計算機房滅火。

3 氣體滅火技術未來發展的趨勢

3.1氣體滅火技術向潔凈環保方向發展

氣體滅火技術正在向環保潔凈的方向發展，二氧化碳等不夠環保的滅火劑正在被更加清潔的氣體所取代，惰性氣體滅火技術、含氟氣體滅火技術、氣溶膠滅火技術在不斷成熟。

3.2氣體滅火技術向水系統方向發展

細水霧可以作為一種滅火劑代替氣體，用水作為滅火劑，通過噴出細小的水霧來蒸發吸熱，降低燃燒區域的溫度，降低燃燒區域的氧濃度，來達到滅火效果，提高細水霧滅火系統的可操作性是未來氣體滅火技術的發展方向之一。

4 結語

氣體滅火技術可以通過隔絕燃料、隔絕氧氣、打破不可控的鏈反應、降低溫度來達到滅火效果，它包含物理滅火方式和化學滅火方式。二氧化碳氣體滅火技術、惰性氣體滅火技術、氣溶膠滅火技術屬于物理滅火方式，含氟氣體滅火技術則屬于化學滅火方式，氣體滅火技術正朝著更清潔更環保的方向發展。

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