核電消防系統常用滅火劑及其危險性淺析

摘要：核電消防的主要內容包括防火、探測與報警和滅火三個方面。滅火系統作為核電消防管理的重要組成部分，在消防聯動中起著至關重要的作用。滅火劑是滅火系統發揮作用的核心，除了通過核電廠的火災危害性分析確認的參數來確定選型外，在實際應用過程中滅火劑自身的火災危險性應得到充分的重視。本文主要從核電站消防系統常用滅火劑的滅火原理和特性方面來探討其自身固有的火災危險性。

關鍵詞：消防系統；滅火系統；滅火劑；危險性

調查表明，核電站最大的危險源自火災，火災可對核安全構成直接威脅。滅火系統作為消防管理的重要組成部分，發揮著重要的作用，而滅火劑是滅火系統的核心，應充分了解其滅火機理及自身潛在的危險性，對火災事故救援及防止因此造成二次傷害具有重要意義。因此，滅火設施設備作為滅火工具，除應定期檢查檢測外，部分具備危險品性質的滅火劑，特別是氣體滅火劑，作為滅火系統的核心部分其自身固有危險性應給予高度的重視。

一、消防系統常用滅火劑及其危險性

1.水滅火系統

水是最廉價的滅火劑，儲備豐富，易于獲取，其滅火過程和本身對環境及人體無危害性。用水作為滅火劑的系統主要包括消火栓系統及自動噴水滅火系統等。

2.氣體滅火系統

氣體滅火系統用于電氣滅火、防火、防火、液固表面火線，可切斷燃氣火源。氣體滅火系統化學穩定性好、腐蝕性低、低毒且不導電，蒸發后不留下痕跡。

（1）二氧化碳滅火系統

二氧化碳滅火原理首先是窒息，其次是冷卻。在常溫常壓條件下為氣相，當密封在高壓氣瓶中時，溫度低于臨界溫度31.4度時，它在氣體和液體中共存。滅火過程中，CO2從儲存鋼瓶釋放，壓力突然下降，使它從液體到氣體并稀釋空氣中的氧含量，達到窒息的作用。當二氧化碳釋放時，溫度快速下降，并形成細小的干冰顆粒。干冰升華帶走周圍熱量，從而冷卻燃燒物。

危險特性：二氧化碳滅火劑濃度過高時，在密閉空間可使人窒息；600v以上電壓可擊穿二氧化碳，使其導電。

（2）七氟丙烷滅火系統

七氟丙烷是鹵代烷的一種，滅火作用主要冷卻、窒息作用。七氟丙烷是一種不導電且無色無味的氣體，在一定壓力下呈液體狀態。七氟丙烷釋放后不含油狀或顆粒物，不破壞精密設備，也不污染環境。液態滅火劑被噴射至著火區后迅速蒸發成氣體，帶走大量熱量，降低區域溫度。此外，七氟丙烷由大分子構成，分子中化學鍵斷裂同時需要吸收大量能量。在七氟丙烷保護區內降低氧氣濃度，從而降低燃燒速度，具有窒息作用。

危險特性：七氟丙烷具有窒息效果，滅火劑本身及其分解產物對人體有毒。核電站使用時在廠房入口均有七氟丙烷氣體滅火系統提醒，系統觸發時具有聲光報警功能，需要在30s內撤離房間。

（3）IG-541混合氣體滅火系統

IG-541是指由氮氣、氬氣及二氧化碳按照5：4：1比例混合而成的氣體滅火劑，主要作用是窒息。IG-541無毒、無色、無味、無腐蝕性和導電性，不與絕大多數材料反應，是一種理想的滅火劑。

危險特性：IG-541可以減少空氣中的氧氣濃度并提高二氧化碳濃度，濃度過大可以造成窒息。

（4）熱氣溶膠滅火系統

熱氣溶膠滅火原理主要為冷卻、化學抑制和窒息。發生火災時，電子氣化啟動器發生氧化還原反應，產生大量水蒸氣、惰性氣體、和固體顆粒，形成冷凝型滅火氣霧劑。其主要成分為氮氣、少量二氧化碳、固體顆粒、金屬鹽等。熱氣溶膠滅火系統由于其電啟動的啟動方式、設置場所限制（不得設置在商業、飲食服務、娛樂等人員密集場所；有爆炸危險性的場所及有超凈要求的場所）和場地設置要求等，并未被廣泛應用。

危險特性：惰性氣體可以導致窒息，微量固體顆粒具有低毒性。

（5）鹵代烷滅火系統

鹵代烷一般指1211（CF2ClBr）、1301（CF3Br），主要滅火原理為化學抑制及窒息作用。鹵代烷是一種低沸點的液化氣體，具有滅火能力強、滅火速度快、不導電、耐貯存、腐蝕性小、不污染被保護物、絕緣性能好等一系列優點，曾廣泛用于防護電于計算機房、通訊中心、貴重儀器設備室、珍貴文物、資料、圖書及檔案庫房等。

危險特性：在空氣中不發生燃燒爆炸，本身具有低毒性，受高熱分解，放出有毒的氟、氯、溴化物的煙氣；若遇高熱，容器內壓增大，有開裂和爆炸的危險；系統控制一般不超過10s。由于氯、溴對臭氧層有破壞性，隨著滅火劑的不斷升級已逐漸被淘汰。

3.泡沫滅火系統

泡沫滅火系統主要是隔離、輻射熱阻隔、吸熱冷卻作用。作用原理為通過機械作用，將滅火劑、水和空氣混合產生泡沫用于滅火。具有滅火效率高及無毒的優點。

危險特性：泡沫滅火系統泡沫液主要是蛋白、氟蛋白、水成膜、成膜氟蛋白，配比在3%或6%，危險性較低，一般均為系統性使用。

4.干粉滅火系統

干粉滅火系統主要作用化學抑制、隔離、冷卻與窒息。干粉滅火系統是由存儲于罐體中的干粉通過管道輸送至固定噴嘴上，由噴嘴釋放干粉。干粉滅火劑是由基料及潤滑劑、少量防潮劑混合后一起研磨形成的微小顆粒，滅火劑為干燥而且易于飄散的固體粉末。

危險特性：干粉噴射后不易擴散至整個房間，對于精密設備及儀器，會留下殘渣，具有一定的窒息風險。

二、結語

滅火系統重在在火災發生時能夠及早、快速的投入使用。滅火劑選型就不同的核電廠廠房應用火災危害性分析進行確定，滅火劑在選型和防二次傷害中要給予高度重視。綜合核電站消防系統常用滅火劑的滅火原理及其自身固有的火災危險性，就其在核電消防中的實際應用方面提出兩點建議和意見：

1.基于火災危害性分析做出的滅火系統選型，可以以縱深防御的角度，按照滅火劑相容的原理，設置復合式滅火設施。

2.消防滅火設施作為滅火工具，應定期檢查檢測外，系統中具備危險品性質的滅火劑，特別是氣體滅火劑，應按照火災危險品進行分類再管理。

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